电动汽车驱动器冷却系统的研究

随着节能经济在全世界的不断普及,越来越多的国家开始关注电动汽车的研究和推广。电动汽车与传统汽车不同,它主要由三大部分组成,分别是电机驱动系统、控制系统以及能源子系统。在这三个系统中,最重要的就是电机驱动系统。电机驱动系统管理中最大的难点就是对它发热的管理,因此,开发和研制电动汽车驱动器的冷却系统成为研究热点。该文首先分析了电动汽车驱动器发热对其性能的影响,然后介绍了目前常用的几种冷却系统,最后提出了并提出了冷却系统的性能评价方式及标准。     

用于电动汽车电机驱动器的驱动电源分析

从输出电源品质、开关电源变压器的分布电容、电源的抗高频干扰措施以及温度影响等方面详细分析了用于电动汽车电机驱动器的大功率高频智能功率模块(IPM)对驱动电源的特殊要求,提出一种实用的电动汽车电机驱动器的大功率IPM的专用驱动电源,该电源为以UC2843作为控制芯片的单端反激式驱动电源,具有瞬态响应快、稳定性好、输出电压精度高等优点.实验结果证明,该电源能够很好地满足电动汽车电机驱动器的大功率IPM对驱动电源的要求.     

用于电动汽车的电机和驱动器一体化冷却系统

一种电机和电机驱动器的一体化散热系统能够很好地解决电动汽车中电机和电机驱动器的冷却问题,同时可以解决电机和电机驱动器的分离布置带来的一系列问题.将电机和电机驱动器各自作为一个均质发热体,以热阻等效电路的形式分析电机和电机驱动器冷却系统热阻,并分别给出了电机和电机驱动器的发热过程和冷却过程动态温升计算公式,分析和计算系统的流阻和能量损失,进而设计水泵的功率等级和冷却水流量.计算结果与实验结果都证明该系统能够满足电动汽车电机和电机驱动器的冷却系统要求.这种一体化的冷却系统已在实际电机驱动系统中得到了成功的应用.     

用于燃料电池电动汽车的双单端正激变换器

由于燃料电池的输出特性比较软,难以直接与电动汽车的电机驱动器相匹配,必须采用DC/DC变换器来改善其输出特性.采用正激变换器必须要有磁复位电路才能正常工作.单管正激变换器由于输出功率不大、效率不高,不能满足电动汽车对DC/DC变换器大功率输出的要求,而双单端正激变换器则能够从质量、效率、体积和可靠性等方面满足燃料电池电动汽车对DC/DC变换器的要求,是合适的DC/DC变换器主电路方案.据此分析比较了正激变换器的4种磁复位技术,在此基础上,详细分析了双单端正激变换器的工作原理和独特优点,并对双单端正激变换器在燃料电池电动汽车中应用的可行性及相应的控制方案进行了研究.     

电动汽车的维护与保养

电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。电动汽车的研究表明,其能源效率已超过汽油机汽车。特别是在城市运行,汽车走走停停,行驶速度不高,电动汽车更加适宜。由于电动汽车对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好。     

AFPM型轮毂驱动电机研究综述

新能源汽车产业化是推动汽车产业可持续发展的重要途径,是解决当前能源短缺与环境问题的关键举措。电动汽车作为新能源汽车的重要发展方向,将在未来汽车产业竞争中起到至关重要的作用,其中尤以轮毂驱动方式的电动汽车最为突出。轴向磁通永磁无刷电机以其结构紧凑、功率密度高、工作噪声低以及散热性能好等优点逐渐成为轮毂驱动装置的优选对象。在对AFPM电机技术研究现状进行阐述的基础上,着重分析了AFPM电机在轮毂驱动方面的工程应用及存在的技术问题,尤其是AFPM电机与其他系统的匹配和在高负荷工况下的散热技术问题,并对其在未来汽车行业发展中将起到的关键作用进行了展望。研究结果对AFPM电机在新能源汽车领域的技术应用具有一定的参考价值。     

动力参数的选择对纯电动汽车性能的影响

设计以内燃机为动力的汽车时,一般先根据汽车预期的最高车速来初步选择内燃机的功率及传动系的传动比。作为纯电动汽车的动力源——电机,其速度-扭矩特性与内燃机的截然不同,同时电机又具有一定的过载能力,所以合理地选择电机的功率和传动比,将对纯电动汽车的续驶里程和电池的使用寿命有很大的影响。文章从设计和试验的角度出发,提出了基于纯电动汽车在巡航模式下所需的电机功率和传动系统的传动比的选择依据,并在此基础上提出单档变速驱动方案,最后在试验的基础上进行了初步验证。     

轮毂驱动电动汽车转向行驶时驱动方案的研究

相比于市面上已比较成熟的中央电机驱动电动汽车,轮毂驱动电动汽车底盘更加简单,省去传统的传动链,每个车轮分别由一独立电机直接驱动。如此一来,汽车转向行驶时,车轮之间的差速,就必须通过控制各电机的输出转速来进行控制。以装有完整齿轮齿条转向机构的全轮毂驱动四轮电动汽车为研究对象,结合传统四轮驱动汽车,转向行驶时四轮的速度关系,分别对两轮转向和四轮转向两种情况下的驱动方案进行研究。     

电机液冷流道扰流片优化设计

电动汽车电机的体积小型化、功率高密度化以及工作环境相对封闭等特点,使得其产热和散热问题研究成为电机结构设计的重要课题。为了提高驱动电机的散热效果,文章以液冷电机为研究对象,提出在其定子冷却流道中加入扰流片进行传热强化,并设计了多种扰流片结构设计方案;对各种结构设计方案的电机定子进行三维建模,使用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件进行温度场与流场的仿真,对比各方案的优劣,优化出扰流片的结构方案;使用Simulink软件对优化结构进行理论分析,并与CFD仿真结果对比,验证了优化结构的可行性。     

电动汽车用电机及控制器试验分析

在国家重大科技项目的支持下,我国的电动汽车产业得到了迅速发展,研制出了一些新能源汽车,如混合动力汽车、纯电动汽车、氢燃料电池汽车等,并在北京、上海等城市已经投入试运营。同时在电动汽车关键零部件领域也取得突破,动力电池和动力电机及控制器等关键零部件产业发展迅速。与此同时,为了满足电动汽车测试验证的需要,分别成立了电动汽车电池、电机和整车的测试中心,制订了一系列电动车的相关标准,以推动行业发展和技术进步。其中,电机及控制器是电动汽车最关键的零部件之一,从动力电机的不同类型出发,介绍了动力电机的应用情况,对目前实行的电机及控制器国家标准中的主要项目进行深入探究,在试验的基础上对测试设备和测试方法进行了分析和总结。     

电动汽车：汽车工业发展的新途径

电动汽车指以电能为动力的汽车,一般采用高效率充电电池或燃料电池为动力源。电动汽车无需再用内燃机,目前人们所说的电动汽车大多是指纯电动汽车,即是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车。它利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车前进。电能是二次能源,它可以来源于风能、水能、核能、热能、太阳能等多种方式,所以,它是非常有发展前景的替代能源汽车。电动汽车属于零排放汽车。从外形上看,电动汽车与日常见到的汽车并没有什么区别,区别主要在于动力源及其驱动系统。     

电动汽车驱动电机及控制系统试验台方案设计

由于电动汽车具有绿色环保和能源利用效率高等优点,已经成为未来汽车的发展趋势。本文对驱动电机及其控制系统试验台进行了方案设计,详细分析试验台的测功系统、动力电源系统、测量系统。     

基于模糊PI控制的纯电动汽车驱动系统建模和仿真

 汽车工业在推动经济发展,提高人民生活水平的同时,也带来了能源短缺、环境污染和气候变暖等问题。电动汽车作为新能源汽车,是解决能源危机和环境污染问题最有效的途径。电动汽车的性能与驱动系统密切相关,研制和开发适合电动汽车各种行驶工况的驱动系统已成为电动汽车领域研究的重要内容。本文结合汽车行驶平衡方程和电机机械特性方程建立了纯电动汽车（EV）驱动系统的数学模型,采用模糊PI控制策略对模型进行优化控制,并在Simulink环境下对模型进行仿真验证。仿真结果表明,该纯电动汽车驱动系统的数学模型,能够真实准确地反映车辆的运行状态,采用模糊PI控制策略能够较好地对驱动系统进行优化控制,使得仿真车速对需求车速具有良好的跟随性。该模型具有较强的鲁棒性,适用于纯电动汽车驱动系统的仿真。     

前景广阔的绿色能源电动汽车

汽车尾气排放对人、自然和社会的危害是多方面和多层次的，一氧化碳、氮氧化物、苯并芘等直接对行人、城市居民的呼吸系统有雾、噪声、灰尘、“温室效应”、石油泄漏等等破坏了生态环境。面对日趋严重的污染态势，人们呼唤绿色能源环保汽车的到来。绿色能源环保汽车将应运而生所谓绿色能源环保汽车，就是对环境无污染的环保型能源的“绿色汽车”，或者叫零排放汽车（ZeroE-missionVehicle）。目前能符合零排放的汽车只有电动汽车了。电动汽车具有无污染、低噪声的特点。绿色能源电动汽车有三种主要形式：充电的蓄电池电动汽车、太阳能电池…     

基于Simulink轮毂电机四轮驱动外特性建模与仿真

为了解决传统纯电动汽车续航里程低、使用效率不高的问题,对四轮轮毂驱动电动汽车进行了研究.首先,在对四轮轮毂电动汽车系统结构进行分析的基础上,基于汽车动力学原理、三元聚合物锂电池电化学原理以及电动机外特性数据等建立包含汽车运动学模型、电池模型以及电机模型的四轮驱动电动汽车整车模型.基于两种工况进行了仿真试验,结果表明所研究的四轮驱动电动汽车具有良好的工作特性.     

基于MCGS的纯电动汽车智能仪表设计与实现

针对传统汽车仪表难以满足纯电动汽车仪表需求的问题,提出一种基于MCGS软件环境的纯电动汽车智能仪表设计与实现方案。首先给出了纯电动汽车智能仪表的总体设计方案,然后在MCGS嵌入版组态软件环境下完成仪表图形界面的设计,并且基于Freescale MC9S12DG128B单片机设计了纯电动汽车数据采集系统,通过扩展CAN总线实现纯电动汽车主控制器与智能仪表的通信。研究结果表明：该智能仪表实现了车辆运行信息的图形化和数字化显示,并具有数据存储再现功能;与传统汽车仪表相比,该仪表具有集成度高、可靠性高、可视性好、功能丰富和人机交互能力强等优点;同时,由于仪表的嵌入式系统平台资源丰富,使得智能仪表具有良好的可扩展性和通用性,适用于各类纯电动汽车。     

四轮驱动EV自适应抗差无迹粒子滤波状态估计

针对四轮毂电机驱动电动汽车转矩控制中整车质心侧偏角等关键状态参数无法直接检测及车速等测量值易受到随机误差干扰的问题,建立四轮毂电机驱动电动汽车七自由度动力学模型,进行整车行驶状态参数滤波估计.结合抗差滤波原理及无迹粒子滤波算法,提出一种整车状态滤波估计方法.运用自适应抗差无迹粒子滤波,实现电动汽车行驶过程中纵向速度、侧向速度和质心侧偏角的准确滤波估计.搭建CarSim与Matlab/Simulink联合仿真实验平台对估计算法进行验证.结果表明:所搭建四轮毂电机驱动汽车动力学模型对整车行驶状态具有较高的预测精度;基于自适应抗差无迹粒子滤波算法能实现整车行驶状态估计,能有效对测量参数进行滤波,且具有较高的估计精度.     

双能量源纯电动汽车能量控制

发展纯电动汽车已成为解决我国环境污染和能源短缺的主要途径之一,而双能量源是目前纯电动汽车解决电池容量不足的一个较好方式。无刷直流电机根据汽车不同的行驶工况要求在电动和发电两种运行状态之间切换控制,能量利用和回储在大电容和电池之间进行。首先分析无刷直流电机控制系统在硬件不变的情况下实现电动和能量回馈制动的控制原理;然后提出驱动电机在不同工况模式下对蓄电池和超级电容功率需求的分配方案,并根据汽车需求功率和蓄电池、超级电容的SOC等参数,研究相应的模糊控制策略;最后通过在ADVISOR二次开发基础上进行试验。仿真结果表明系统控制效率得到较大提高:与只有单一电源相比,基于无刷直流电机的双能量源纯电动汽车一次充电续驶里程提高了32.80%,50 km/h加速时间降低了42.86%,50 km/h最大爬坡度提升了31.07%,蓄电池电流变化相对平稳,温度大幅降低。     

基于FSPMM的直驱型纯电动汽车驱动桥设计

以一种新型开关磁通永磁电机为动力源驱动装置,介绍了新型开关磁通永磁电机的工作原理、结构参数和设计过程,结合汽车主减速器、差速器和电机,实现电动汽车的直驱设计。利用有限元分析软件对电机的结构参数进行优化,对输出特性进行仿真,结果表明,所设计的开关磁通永磁电机具有较好的鲁棒性和较高的转矩功率密度,满足纯电动汽车的运行要求。     

基于ADVISOR的纯电动汽车驱动转矩 双模糊控制策略

针对电动汽车行驶工况及驾驶员操作具有一定非线性和时变不确定性的问题,对整车控制器的控制算法和电池管理系统进行了研究,提出了一种驱动转矩分配的双模糊控制策略。对纯电动汽车建立整车动力学模型和驾驶员输入参数模型,以基本转矩模糊控制器和补偿转矩模糊控制器来求解,并优化驱动转矩值,采用CAN总线通讯经过电机驱动器来控制驱动电机的转矩输出。以CYC_HWFET高速工况和CYC_EUDC中低速工况为例,基于ADVISOR平台对双模糊控制器的电动汽车进行性能仿真分析。结果表明,所设计的双模糊控制器在满足纯电动汽车动力性要求的同时,也能获得较优的经济性且动力电池利用效率较高。