纯电动货车再生制动控制策略研究

为了提高纯电动货车再生制动效率并保障车辆制动时的安全性,提出了一种再生制动模糊控制策略：以影响再生制动回收效率的参数为输入,以再生制动分配系数K为输出;利用遗传算法对控制策略进行优化,使用MATLAB/SIMULINK平台搭建再生制动控制策略,并将其导入CRUISE软件中进行仿真分析,对加入控制策略前后整车的动力性和经济性进行分析比较。结果表明：优化后的控制策略在满足安全性的前提下,电池输出能量得以改善,使得再生制动能量回收效率得到了较大的提高。     

基于超级电容的并联式混合动力车转矩控制

针对并联式混合动力车动力系统中发动机和电驱动系统之间存在的能量分配和转矩协调问题,以发动机高效率工作为目的,建立了混合动力车前向式动力系统模型,以发动机稳态特性图和超级电容的SOC值为主要依据,设计了发动机和电动机间的转矩分配控制策略,仿真结果表明所建立的系统模型和协调转矩控制策略能够实时动态的控制发动机和电机的转矩分配,可有效的控制混合动力系统在高效区工作,既满足了系统对动力性的需求,又优化提高燃油经济性.     

风电场混合储能的小波包-SOC分区功率控制

大规模可再生能源并网引起的一系列问题使得储能技术成为未来能源转型的重要依托与突破方向。为减小系统调节压力,采用蓄电池和超级电容组成混合储能以补偿风功率预测误差。利用小波包分解可获取信号更多细节信息的优势,根据混合储能的性能特点和响应速度,确定分解层次并实现混合储能充放电功率的初始分配。考虑实际应用中容量约束,提出荷电状态(SOC)分区功率控制策略对储能的功率指令进行修正,实现充放电功率的优化分配,提高补偿效果。应用结果表明,所提策略能够充分利用混合储能互补的性能优势有效补偿风功率预测误差,同时保证储能的长期稳定运行。     

并联式混合动力汽车转矩实时分配控制策略研究

为提高并联式混合动力汽车的整体效率,确保发动机工作在高效区的同时,动力电池不会因过度放电对使用寿命造成损害,对并联式混合动力汽车转矩实时分配控制策略展开研究。以全球轻型车测试规程(WLTP)为循环工况,采用马尔科夫链模型预测车辆在未来时域内的需求转矩,以未来时域内电机目标转矩占总需求转矩的百分比和电池SOC值作为输入,以转矩分配因子作为输出,建立模糊控制器,利用自适应模拟退火算法对模糊控制器的输出值进行离线优化,通过动态调节优化后的转矩分配因子实现需求转矩的合理分配,确保电池SOC值波动在设定的上下限内。在MATLAB和Cruise仿真平台中,对本文提出的控制策略进行联合仿真,并与逻辑门限值控制策略进行对比分析,结果表明:相比于逻辑门限值控制策略,转矩实时分配控制策略不仅保证发动机在高效区工作,而且电池SOC值的波动范围也保持在与初始值上下的3%以内,有效的改善了动力电池的使用寿命。     

某电动车用功率模块温升与冷却需求分析

对某款新能源电动汽车所使用功率模块IGBT的温升进行了研究,对功率模块单件进行仿真并对模块驱动器进行台架测试对比,分析认为模块仿真数据与实测数据基本一致;同时研究了整车冷却系统控制策略,并提出一种对模块采集温度加入补偿值来作为判断冷却系统提前进入保护的控制方法,为IGBT温度保护及整车冷却系统的策略制定等提供参考依据。     

燃料电池城市客车能量分配算法研究

高效、清洁已使燃料电池混合动力汽车成为人们关注的焦点。燃料电池多能源的分配控制是其中的一个关键技术,其对汽车经济性、动力性及部件寿命有很大影响。分析比较了四种能量分配控制策略,即恒压浮充策略、基于母线电压的MAP图分配策略、基于电池荷电状态(State of charge,SOC)修正的分配策略和基于SOC和电动机需求功率的模糊分配控制策略,并结合国家863燃料电池城市客车项目进行了仿真分析,比较了各种能量分配控制策略的优缺点。分析结果认为基于SOC和电动机需求功率的模糊分配控制策略具有较强的鲁棒性,工况适应性好,是一种值得研究和应用的控制策略。     

插电式桥间耦合混合动力汽车能量管理策略及其优化

为了提高某插电式桥间耦合混合动力汽车的能耗经济性,制定了一种基于系统效率最优的发动机启动策略,并引入发动机启动功率修正因子和启动车速限值。利用粒子群算法对发动机启动功率修正因子、启动车速以及能量管理控制规则的关键参数进行离线优化。在AMESim-Simulink联合仿真平台下搭建整车模型及控制策略模型进行仿真验证。结果表明,与未优化的能量管理策略相比,优化后控制策略的能耗经济型得到了明显提升,整车综合能耗降低了12.6%。     

并网逆变器的鲁棒下垂控制技术

针对传统下垂控制策略中电压幅值和频率精度较低以及功率不能合理分配的问题,在传统下垂控制的基础之上提出了鲁棒下垂控制策略。基于鲁棒下垂控制的并网逆变器能够对电压、频率进行自动调节,提高系统的稳定性,保证无功功率的合理分配。在MATLAB/Simulink软件平台上搭建了两台逆变器并联运行的模型并进行验证。仿真结果表明:当线路阻抗不相同、逆变器容量不同时,逆变器输出有功/无功功率也能够实现合理的分配。     

混合电动汽车制动能量再利用的研究

针对混合动力汽车制动能量回收少的问题,论文采用逻辑控制设计了一种制动能量再利用策略,在保证车辆制动稳定性的同时合理分配前后轮的制动力,从而使回收能量最大化。根据该策略在Matlab/Simulink环境中搭建仿真模型,并将此模型嵌入车辆仿真软件ADVISOR进行仿真。仿真结果表明,该控制策略相对于ADVISOR本身的再利用策略,电池荷电状态曲线明显改善,有效解决了制动能量回收少问题。     

基于道路工况自学习的混合动力城市客车控制策略动态优化

在混合动力控制策略开发过程中通常采用国外开发的典型道路工况,而这些道路工况与国内的实际道路工况存在较大的差异,这种差异会导致开发的控制策略并不能使混合动力车辆在实际工况下达到最佳燃油经济性。针对这一问题,结合城市公交车线路固定、周期性强等特点,建立道路工况自学习系统。利用该系统可以生成针对固定线路的运行工况,试验结果表明该工况真实地反映车辆实际运行的线路特点。以生成的道路工况为基础,利用动态规划方法,对控制策略进行优化仿真研究。目标车辆在采集得到的道路工况上,按动态规划分配的功率值运行,仿真结果得到的百公里燃油消耗比采用功率跟随控制策略的混合动力公交车的实际燃油消耗降低10.2%。真正实现混合动力客车的"一线一策略"的要求,提高混合动力城市客车的适应性。     

插电式混合动力汽车的次优能量管理策略

从实际应用角度出发,针对插电式混合动力汽车提出了一种次优能量管理策略,借助随机动态规划获得了最优的挡位与功率分配,提出了算法内部约束与外部修正相结合的方法来解决最优策略在实际应用中可能出现的频繁升降挡问题,并采用瞬时优化算法解决换挡过程中的最优功率分配问题。研究结果表明：与传统的瞬时优化控制策略相比,所提策略的燃油经济性有显著的提升效果。     

电机发电特性优化再生制动控制策略的方法

电动汽车制动力的分配策略对整个系统能量回收效率有重要影响,分析了传统再生制动模糊控制策略的优缺点,并结合电机变速变负载的发电特性,对模糊控制策略进行改进,首先建立了电机转速、电池SOC、制动强度与再生制动力矩之间的模糊控制算法,并将模糊控制器输出进行等量划分,然后依据电机发电效率MAP图,设计了最大功率跟踪算法中的变搜索步长三点比较法,最后在Matlab/Simulink与Cruise软件中搭建了控制策略与整车模型模型,进行联合仿真。结果表明设计的控制策略比传统模糊控制策略能量回收效率提高了10.12%。     

SMA人工肌肉模块的热力学分析及力位特性研究

设计了一种SMA人工肌肉直线驱动模块,其具有能量密度高、带载能力强、无声操作、力位输出可控且具备自感知能力等一系列与肌肉极为相似的特性。依据电热驱动原理,通过COMSOL Multiphysics热力学仿真,分析了人工肌肉模块工作过程中的热传递情况及热积累现象。对人工肌肉模块进行了力位输出特性的探究,根据人工肌肉模块的组成特点,提出了一种力位混合控制策略。并将人工肌肉模块与该控制策略应用到单自由度的仿生脚踝中,验证了人工肌肉的驱动性能及力位混合控制策略实现力位分阶可控输出的可行性。     

功率分流混合动力车辆模糊控制策略设计与仿真

将功率分流混合动力方案应用于某重型大功率特种轮式车辆,针对这种基于行星排功率分流混合动力系统结构复杂,控制难度高的特点,研究了其控制系统的组成和结构,提出了整车控制系统分层控制结构。对车辆模式切换以及功率分配规律进行了分析,并采用模糊逻辑控制方法解决了发动机功率与动力电池组功率优化分配的问题,设计了模糊控制器,建立了模糊规则,并进行了循环工况仿真,仿真结果表明所述模糊控制策略能够使发动机控制在优化工作区间,并使整车燃油经济性得到改善,取得了良好的控制效果。     

混合动力汽车牵引电机转矩单独控制策略分析

针对混合动力汽车以纯电动模式在均一附着系数路面上以任意车速行驶或在附着系数分离路面上以中高车速行驶工况,牵引力控制系统进入电机转矩单独控制的问题。根据电机单独作用的特点,对电机转矩单独控制策略进行分析,利用Simulink搭建整车分析模型,对比分析了不同工况下采取和未采取该策略分析结果;并与传统内燃机汽车牵引力控制时的结果进行对比,结果表明车辆行驶的稳定性得到明显的改善。采取混合动力汽车在环试验验证分析了电机转矩单独控制策略在试验工况下的结果,从得到的曲线看出电机实际输出转矩很好的跟随了期望电机转矩,控制过程中电机转矩变化平稳,表明控制策略很好的解决混合动力汽车电机单独驱动时的牵引力控制问题,为实际生产设计提供参考。     

双模式机电复合无级传动动态功率控制策略研究

双模式机电复合无级传动系统通过机电功率耦合实现动力传递和无级传动,其机电功率分配受耦合约束影响,分配与动态控制难度很大。在普遍采用的基于发动机最优燃油经济性曲线的功率管理策略基础上,通过功率平衡方程与试验数据分析控制策略中用于功率分配计算的效率模型和功率部件主要是发动机响应延迟对于动态过程中系统工作和功率分配的影响,提出基于系统中可测量的发动机转速的机电功率协调策略与基于母线电压的电动功率协调策略,对功率分配进行基于可测量的动态闭环控制,保证系统工作稳定和电功率平衡。搭建机电复合无级传动(Electro-mechanical variable transmission,EVT)系统试验台架,试验结果表明,研究的机电复合无级传动动态功率分配策略通过闭环控制可实现对机电功率更为精确的控制与调节,实现系统部件稳态目标工作点调节与满足动力性要求的转矩输出的合理折中,保证了系统工作稳定和电功率平衡。     

基于驾驶性能优化的混合动力车辆动态控制策略研究

针对混合动力车辆在动态过程中的最优控制问题,提出了一种基于驾驶性能优化的动态控制策略。根据功率分流混合动力系统的结构特点,建立了面向控制问题的功率流动态分配模型。根据驾驶员的期望状态与车辆的实际状态,提出了驾驶性能的指标函数。阐述了优先满足驾驶性能的综合控制策略,在优化模型中充分考虑了各部件的动态响应特性和发动机的转速跟踪要求,并且提出了驾驶性能实时优化算法。仿真结果表明,与传统的优化策略相比,该控制策略在不牺牲燃油经济性的同时显著提升了驾驶性能。     

基于模糊控制的纯电动汽车复合电源功率分配策略研究

以某微型纯电动汽车的蓄电池-超级电容复合电源系统为研究对象,提出了一种基于模糊控制理论的复合电源纯电动汽车驱动功率分配控制策略。针对整车动力系统结构,设计了模糊控制器,综合考虑母线电流和超级电容SOC,计算超级电容最佳输出电流,合理分配蓄电池与超级电容之间的功率。在Matlab/Simulink环境下搭建复合电源能量管理系统仿真模型,仿真结果表明所提出的功率分配策略能有效分配复合蓄电池和超级电容的输出功率,改善了蓄电池的工作环境,并提高了车载能量利用率。     

基于安全修正系数的混合动力汽车再生制动控制策略

为了充分利用混合动力汽车的节油特性,更好地提高驾驶员制动时的制动安全性,文中以制动时的车速和制动强度作为制动意图识别的判断条件,在充分考虑了不同车速下对应的不同制动意图的制动安全性情况下,将制动模式分为高速制动工况下的平缓制动、中度制动、紧急制动模式和低速制动工况下的平缓制动、中度制动、紧急制动模式,并根据不同的制动模式提出了基于安全修正系数的混合动力汽车再生制动控制策略。使用AMESim-Simulink进行联合仿真并搭建半实物仿真平台,分析验证了文中提出的基于安全修正系数的再生制动控制策略的正确性和实时性。试验与仿真分析结果表明:采用文中提出的基于安全修正系数的再生制动分配策略的混合动力汽车在NEDC城市循环工况下可以实时跟随目标车速变化,仿真车速与目标车速的最大差值为0.35 m/s,仿真结束时蓄电池荷电量(SOC值)高于采用固定比例分配的制动力分配策略模型的SOC值3.02%。     

液压混合动力工程车辆能量控制策略

为解决液压混合动力工程车辆制动系统的能量控制问题,引进了制动系统转矩分配系数,基于模糊控制原理,以制动强度、再生蓄能器初始SOC、车速作为输入信息,以再生制动力与电液制动力的分配比例为输出信息,设计了液压混合动力车辆制动能量模糊控制策略。运用MATLAB/Simulink进行仿真,分析了该控制策略在制动模式下的再生制动转矩和电液制动转矩分配的实时变化情况,并与同条件下不用该控制策略进行了对比分析,证明了该控制策略在确保制动安全性的前提下可以高效的提高能量回收效率。