增程式电动汽车动力系统仿真匹配分析

电动汽车续驶里程过短仍是目前制约电动汽车推广应用的关键因素之一,而增程式电动车可以比较有效解决当前纯电动汽车续驶里程过短的问题。设计了一款增程式电动车,并对该增程式电动车的动力系统进行了结构分析和参数优化;基于CRUISE汽车动力性仿真平台,对设计的动力系统进行了仿真分析和验证。结果表明,所设计的增程式电动汽车动力系统可行,既能发挥电动汽车零排放、少用或不用石化能源等特点,又能有效满足用户对电动汽车续驶里程的要求。     

轮毂电机驱动太阳能电动车匹配及经济性分析

提出了一种基于轮毂电机的太阳能电动车构型,基于某B级车完成了太阳能电池、动力电池、电机等关键总成参数的选型与匹配。基于MATLAB/Simulink搭建了太阳能电池仿真模型,对太阳能电池的光照特性进行了仿真分析。为了验证所提出构型的经济性,基于AVL Cruise搭建了经济性验证模型,基于NEDC工况对整车经济性进行了验证分析,仿真结果表明:当一天平均行驶50 km时,非太阳能电动车耗电量为7.174 kW·h,太阳能电池会生成1.688 kW·h,即太阳能电池消耗电网电5.486 kW·h,节能比例为23.5%;当动力电池容量相同时,非太阳能纯电动车续驶里程为200 km,太阳能电动车续驶里程为240 km,续驶里程增加了20%,节能效果显著,相关研究可为我国太阳能电动车的开发提供参考。     

基于Matlab和Cruise的纯电动汽车动力系统设计与仿真

针对某型纯电动SUV汽车动力系统参数设计优化问题,对纯电动汽车动力电池、驱动电机、传动方式、传动参数等方面进行了研究,对纯电动汽车动力系统参数匹配进行了设计优化,提出了一种基于汽车行驶工况的设计方法。根据整车的基本参数及目标性能确定驱动电机和动力电池,以电动车动力性指标为约束条件计算传动比的可行域,用Matlab编程计算了整车动力性及50 km/h等速工况下续驶里程,借助Cruise软件建立了整车动力传动系统仿真模型,在传动比可行域内计算了NEDC和FTP 75循环工况电动车传动比与能耗之间关系,进行了区间传动参数匹配优化,仿真结果满足设计目标。研究结果表明:该方法能够合理地对纯电动汽车动力系统进行参数匹配,提高纯电动汽车的动力性和能耗经济性。     

一种电动汽车续驶里程测量替代方法的研究

鉴于采用NEDC工况法测量电动车续驶里程存在耗时长的问题,基于对实测数据的分析,提出一种替代方法,即除第一个循环外,单个循环的能耗及续驶里程根据多个循环的平均值求取,放电总能耗根据实际道路测试结果求取,循环数根据放电总能耗与单个循环能耗求取,最终由单个循环续驶里程与循环数计算得出总的续驶里程。结果表明,运用替代法,测量时间能缩短33%以上,且精度在±1%内,说明此方法是可行的。     

纯电动商务车动力系统匹配与性能仿真

以某公司研发的一款纯电动商务车为研究对象,针对其动力性和续驶里程的要求,在理论分析和计算的基础上对动力系统进行参数匹配,并基于CRUISE软件搭建了整车仿真模型,通过对其动力性和续驶里程进行多次性能仿真以优化驱动电机的匹配参数,选用80km/h匀速循环工况和NEDC循环工况对动力电池组SOC变化进行分析,闭环仿真及优化分析结果表明:在山区城市道路下,纯电动商务车的动力性和续驶里程得到了明显提升,满足了设计要求,为纯电动汽车的研发提供了参考。     

基于区间优化微型电动车电传动系统优化分析

微型电动车电传动系是机、电、磁、热等多种能量耦合的复杂系统,在电源存储技术未有较大突破前,对整车驱动系统的零部件参数进行优化设计,使其合理匹配,可改善电动车的动力性和经济性。通过建立电传动系统的动力学模型,分析了微型电动车在行驶工况下的能量功率损失、续驶里程数学模型,建立了优化算法的目标函数;根据设计要求,建立了加速度性能、爬坡性能等约束条件,然后引入区间优化算法,得到了较为理想的速比范围。根据机电相似系统的概念,引入电学中最大传输功率原理,利用阻抗匹配的概念来分析电动车的经济性,然后采用区间优化与阻抗匹配相结合的方法确定驱动系统各参数的具体值,使各参数之间达到最优匹配,传递功率最大,能耗损失最小,经济性最好。结果证明采用区间优化算法选择参数与阻抗匹配确定参数的方法具有很强的机动性。     

某型纯电动汽车动力系统参数匹配与优化研究

根据某型纯电动汽车性能指标设计要求,在对其动力传动系统进行结构分析及理论计算的基础上,合理匹配动力电池、驱动电机、传动比等参数并选型。考虑动力传动系部件参数对整车性能的影响,提出一种基于多目标遗传算法的纯电动汽车参数优化方案,该方案以续驶里程及能量消耗作为优化目标,以最高车速、加速时间及爬坡度等指标作为约束条件,以传动系速比为优化变量建立参数优化模型进行求解,得到最优传动比。仿真及实车试验结果表明,文中采用的纯电动汽车动力系统参数匹配方法及优化算法合理、有效。     

纯电动汽车动力电池续驶里程与行驶工况分析

针对纯电动汽车动力电池在不同行驶工况条件下的续驶里程相差较大的问题,分析了纯电动汽车动力电池续驶里程与其行驶工况的关系。然后以某款纯电动汽车为对象,综合运用AVL Cruise和Matlab软件建立了其整车系统动力学模型,并以此对六种典型行驶工况下的电动汽车动力电池续驶里程进行了仿真实验,研究了行驶工况特征参数对电动汽车动力电池能耗的作用关系,结果表明:汽车速度和加速度随时间的变化关系是影响电动汽车动力电池能耗和续驶里程大小的主要因素之一。     

纯电动机场摆渡车动力系统匹配与性能仿真

对纯电动机场摆渡车的驱动电机、变速器和电池系统等参数的设计原则进行了分析,从车辆动力学角度确定了动力系统计算依据。分析了纯电动机场摆渡车的运行特点,研究确定了车辆行驶工况。利用CRUISE软件建立了纯电动机场摆渡车仿真模型,对动力系统匹配方案进行性能仿真。仿真得到整车的加速性能和续驶里程,计算了车辆在工况行驶下的电池功率输出曲线。仿真结果满足机场摆渡车的加速及续驶里程要求,符合车辆设计目标,整车动力系统匹配合理。     

CRUISE纯电动车动力性能仿真及优化

以后轮驱动纯电动车为例,利用CRUISE软件建立了电动车的动力系统模型,并用此软件模拟得到其动力性能,验证了该模型分析车辆动力性能的可行性。分析了影响续驶里程及最大爬坡度的各种因素,提出的措施和方法能够很好地提高电动汽车动力性能。     

电动汽车动力系统参数多指标稳健设计方法

为降低行驶工况的波动对整车经济性能的影响,提出基于多因素行驶工况的动力系统部件参数多指标稳健设计方法。以工况能耗、工况续驶里程和部件成本建立综合经济性能指标函数,以电池、电机和传动系参数为控制因子,以行驶工况的关键因素作为噪声因子,建立动力系统参数稳健设计的数学模型。基于Modelica建立整车性能仿真模型,并构建工况仿真的径向基函数响应面模型。采用概率方法描述行驶工况的不确定性,制订试验设计方案对动力系统参数进行稳健设计。以EVBus进行实例计算,基于蒙特卡罗分析表明稳健设计方案的综合性能指标函数的均值及方差均得到有效改善,表明了研究方法的有效性。     

增程式电动车参数匹配与分析

针对增程式电动车研发中动力系统的参数匹配问题,以整车动力性和续航里程为设计目标,从电驱动系统、动力电池系统、内燃式增程器系统等方面出发,设计了增程式电动车动力系统参数,并以软件AVL CRUISE为仿真平台,采用增程器恒功率控制策略搭建了整车模型,验证了所设计的增程式电动车的整车动力性和续航里程。研究结果表明,车辆的最高车速、加速性能和爬坡性能满足车辆动力性能要求;车辆在10 km/h和15 km/h匀速工况下纯电动续航里程和增程模式的续航里程也满足车辆续航里程要求。     

纯电动汽车动力系统参数匹配与仿真研究

根据某款电动汽车的整车性能指标设计要求,在理论分析的基础上,对驱动电机和动力电池进行参数匹配。基于ADVISOR建立了整车性能仿真模型,分析了驱动系统和电池管理的控制策略。仿真结果显示,电动汽车的动力性指标和续驶里程均达到了设计要求,验证了动力系统参数理论匹配方法、仿真模型以及控制策略是合理可行的。     

并联混合动力城市客车驱动系统建模与仿真

通过对混合动力城市客车驱动系统动力学的研究,在ADVISOR上建立了该车驱动系统仿真模型.在典型的循环行驶工况ECE_EUDC下对车辆模型进行动力性仿真分析,仿真结果与实车测量结果一致,表明模型可运用于该并联混合动力城市客车的动力性研究.     

汽车双质量飞轮扭振减振器性能仿真分析与匹配

通过三维实体建模、试验和计算获取的所研究车型动力传动系动力学参数,分别建立了动力传动系在怠速和行驶工况下的扭转振动仿真分析模型,分析了双质量飞轮扭振减振器对动力传动系固有特性及强迫振动响应特性的影响,并对双质量飞轮扭振减振器的主要性能参数进行了设计匹配,该项研究为双质量飞轮扭振减振器的设计匹配提供了参考。     

锂电池与超级电容混合电动汽车系统在环综合测试

利用超级电容的功率密度高及可大电流充放电等特点,提出并设计了锂电池与超级电容双能源电电混合动力系统,建立了基于交流电力测功机的混合动力系统在环综合测试台架。采用70.4V/40A·h的磷酸铁锂电池组与48.6V/165F超级电容模组进行混合,并设计了基于综合测试台架的后向工况测试流程。最后采用UDDS动态工况,完成对基于模糊PID控制的双能源能量管理策略系统的在环测试。测试结果表明,通过混合结构及能量管理策略,锂电池组的充放电电流均限制在1C范围内,超级电容承担大部分电流波动,保护了锂电池组。     

Method of electric powertrain matching for battery-powered electric cars

The current match method of electric powertrain still makes use of longitudinal dynamics, which can’t realize maximum capacity for on-board energy storage unit and can’t reach lowest equivalent fuel consumption as well. Another match method focuses on improving available space considering reasonable layout of vehicle to enlarge rated energy capacity for on-board energy storage unit, which can keep the longitudinal dynamics performance almost unchanged but can’t reach lowest fuel consumption. Considering the characteristics of driving motor, method of electric powertrain matching utilizing conventional longitudinal dynamics for driving system and cut-and-try method for energy storage system is proposed for passenger cars converted from traditional ones. Through combining the utilization of vehicle space which contributes to the on-board energy amount, vehicle longitudinal performance requirements, vehicle equivalent fuel consumption level, passive safety requirements and maximum driving range requirement together, a comprehensive optimal match method of electric powertrain for battery-powered electric vehicle is raised. In simulation, the vehicle model and match method is built in Matlab/simulink, and the Environmental Protection Agency (EPA) Urban Dynamometer Driving Schedule (UDDS) is chosen as a test condition. The simulation results show that 2.62% of regenerative energy and 2% of energy storage efficiency are increased relative to the traditional method. The research conclusions provide theoretical and practical solutions for electric powertrain matching for modern battery-powered electric vehicles especially for those converted from traditional ones, and further enhance dynamics of electric vehicles.     

高速列车驾驶界面设计中的照明眩光评估

高速列车驾驶环境中的照明眩光对界面设计有着十分重要的影响,如何在设计阶段对眩光进行有效的评估,是目前高速列车驾驶界面设计中面临的一个难题。针对高速列车驾驶界面照明环境复杂,眩光源的形状和边界难以判定,眩光计算参数值难以准确采集等问题,提出一种基于统一眩光评估(Unified glare rating,UGR)公式和小光源UGR修正公式的高速列车驾驶界面照明眩光评估模型,在利用视觉仿真方法获得包含驾驶员视觉仿真图像及其每一像素点光度学信息的基础上,通过对视觉仿真图像内的眩光源像素点进行判定、整合和筛除,获取高速列车驾驶界面照明眩光评估模型计算参数值,实现高速列车驾驶界面的眩光评估。采用被试主观评价试验对CRH3型车驾驶界面的12种照明方案进行眩光评估,并与提出的基于视觉仿真的照明眩光评估方法的计算结果进行对比分析,分析结果表明提出的方法与主观感受具有显著的线性关系。该方法可在设计阶段对高速列车驾驶环境照明眩光进行有效评估,为驾驶界面相关设计与优化提供指导。     

基于城市循环工况的混合动力客车经济性仿真及试验研究

混合动力客车的传动结构、动力系统参数匹配、能量管理和换挡策略是影响混合动力客车经济性的重要因素.同时,具有不同特点的城市循环工况等也会直接影响整车经济性能的评价.本文开发了上海城市道路循环工况,以申沃SWB6116HEV型客车为平台,利用Cruise软件建立混合动力客车整个模型,针对上海市和曼哈顿道路循环工况进行模拟仿真分析,并通过城市循环工况的道路实车实验进行了对比和验证.仿真和试验结果表明,混合动力客车的经济性得到有效的改善.     

车辆动力传动系通用扭振模型的研究

建立了车辆动力传动系的通用力学模型和数学模型，利用Matlab强大的矩阵计算功能和GUI函数编制了计算系统固有特性的软件，可对车辆动力传动系多自由度无分支轴系和分支轴系扭振模型进行计算，以某重型车辆动力传动系为算例进行了扭振计算，结果表明程序稳定、高效。