电动公交车BJD6100-EV市区行驶能耗分析

研究电动汽车的能耗特性与电动汽车动力传动系参数的优化匹配问题.提出了电动汽车的能耗分析方法,采用续驶里程、能耗和比能耗作为评价指标,用等效乘客数和等效载荷评价公交车市区行驶的负载量;给出了对应的计算表达式.结合纯电动公交车BJD6100-EV的公交线路试运营试验,对其在市区行驶时的能耗进行了分析.该分析方法有助于深入了解和分析电动公交车的能耗特性,并指导电动公交车的参数匹配性研究.     

电动车辆设计中的匹配理论研究

讨论了电池组容量选择对电动车辆整车动力性和续驶里程的影响,提出了一种合理配备电池组容量的方法--影响因子综合评价法.定义了车辆动力性和续驶里程影响因子,给出了相应的计算公式,建立了相应的匹配原则.详细讨论和评价了两种典型的电动车辆用电池组连接方案.通过对BJD6100-EV电动公交车的匹配计算,验证了该匹配理论的正确性.该匹配方法可用于指导电动车辆的设计,特别是电池组容量的匹配设计和连接方案的设计.     

车辆动力-传动系性能仿真的方法研究

对车辆动力-传动系性能仿真的方法进行研究,提出了3种不同的仿真策略,即反向计算法、正向计算法和混合计算法,并进行了详细分析.给出了各种计算方法的计算流程,针对各种仿真策略,建立了车辆动力-传动系组成元件模型、整车模型和驾驶员模型.对BJD6100-EV电动公交车动力-传动系进行了性能仿真计算,计算结果与实测结果比较接近.提出的仿真方法和建立的模型合理有效,可用于仿真车辆动力-传动系的经济性、动力性以及驾驶员的操纵特性等.     

电动汽车续驶里程及其影响因素的研究

研究了电动汽车续驶里程的计算方法,根据电池释放的能量与电动汽车消耗的能量相等的方法计算,使用BJD6100－EV电动公交车的有关参数,计算在不同速度下均速行驶时的续驶里程及阻力功率,建立电池均匀性对电池输出功率的影响模型,分析整车参数,环境温度对电动汽车的续驶里程的影响,绘制相应的曲线,结合对BJD6100－EV电动公交车的道路试验,验证了续驶里程的计算方法及续驶里程的影响因素,并提出了增加续驶里程的措施。     

BFC6100-EV电动大客车动力传动系统参数设计

为提高纯电动大客车的加速性能和续驶里程,采取电池和超级电容混合驱动.根据动力传动系统参数设计原则,对电池和超级电容选型提出了一种新的设计方法,得出了电池组容量与整车加速性能和续驶里程的关系,以及根据超级电容放电时间进行特征参数设计的步骤.通过对BFC6100-EV纯电动大客车匹配计算及实验结果表明,整车0～60 km/h加速时间缩短了9 s,续驶里程达到306 km,验证了设计方法的正确性和可行性.     

基于CPLD的抗快变脉动负载直流调速器开发

针对电动跑步机负载快变脉动的特点,设计了一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的抗快变脉动负载的直流调速器.以1~2kW直流电机驱动的运动装置为例,采用CPLD和速度、电流调节电路,产生PWM控制信号,实现对电动跑步机的精确控制.工业化试验结果表明,开发的直流调速器动态性能好,性价比高.同时该方法能应用于具有同类负载特征的小功率直流调速系统中.     

电动轮汽车驱动系统的滑模-PID控制

针对电动轮汽车驱动系统响应时间过长,响应不稳定,鲁棒性差等问题,建立简化了的电动轮汽车整车动力学模型和永磁无刷直流轮毂电动机驱动模型.以滑模变结构理论和PID控制理论为基础,根据电动轮汽车驱动系统运行的动态特性品质及滑模运行的动、静态特性要求,分别设计系统外环滑模-PID决策控制器及内环PID跟踪控制器,通过内、外环控制的有效结合,使系统具有了兼顾滑模变结构控制稳定性好、鲁棒性高和PID控制简单易行、响应迅速的特点,提高了系统的控制品质.仿真结果表明:基于滑模-PID控制的驱动系统能够迅速控制整车驱动系统和轮毂电动机的运行,明显改善了汽车动力学特性和轮毂电动机特性.     

纯电动旅游客车驱动系统加速过程动态仿真

分析了纯电动旅游客车永磁加增磁直流电机驱动系统结构与工作原理.针对加速工况,分别对IGBT1导通和截止状态建立了电机驱动系统瞬态数学模型.基于控制逻辑利用Matlab/Stateflow建立了控制器模型.结合以上两者得到以加速踏板信号为输入的整车瞬态数学模型.基于该模型进行了加速工况动态仿真并获得加速工况下电机驱动系统的控制特性.该分析有助于进一步改进电机驱动系统控制.     

电动公交车充换电站运营体系的动态建模

基于城市建设、充换电站规模、物流系统等多种元素,构建了适用性广泛的电动公交车充换电体系模型.根据公交车的运行特点,实现对电动公交车电池自动更换系统的模拟,建立了电动公交车充换电站的工作模型.针对换电站的电池实时需求,模拟了电池物流系统数据,进而模拟集中充电站的电池充电负荷曲线,分析集中充电站的充电行为和控制措施对电网负荷的影响.算例表明,该模型能够很好地反映一定区域内电动公交车充换电站的承载能力和运营效果,以及对电网负荷的影响.     

挡位数设计对纯电动公交车能耗的影响

为系统地分析挡位数对电动公交车能耗的影响及车辆变速箱匹配问题,建立了电动公交车动力驱动系统模型.文中使用动态规划方法对车辆变速箱分别采用4,3,2挡设计,对车辆变速箱在4种工况下进行换挡控制优化,并提取最优双参数换挡策略,得到最优能耗数据.结果表明:以4挡变速箱为参考标准,使用3挡变速箱仅增加约1%的能耗,而2挡变速箱则增加大约5%的能耗.      

电传动推土机牵引性能匹配的变压控制方法

电传动推土机动力总成包括发动机、发电机、超级电容以及轮边驱动电机,其载荷变化范围大且具有突变性的动力学特征,使发电机与电动机难以实现全局功率匹配.针对电传动推土机动态牵引性能匹配这一关键问题,提出基于双DC-DC(直流-直流)变换器的直流母线电压变压控制方法.即在直流母线与发电机之间加入DC-DC变换器,控制发电机的额定电压工作点,实现发动机在额定工况点工作的高效目标;在直流母线与电动机之间加入DC-DC变换器,根据实时载荷所表达的系统状态变矢量调节变压系数,控制发电机与电动机相对于载荷变化的动力学匹配关系,使发电机与电动机在全载荷意义上实现功率匹配,保证其牵引性能的发挥.通过某型号推土机开发过程性能匹配及其系统数字化模型仿真试验,验证了基于双DC-DC变换器的直流母线电压变压控制方法的有效性.     

EV6630电动轻型客车的研制

为帮助指导电动汽车设计,建立了电动汽车动力性能计算模型.在研究电池、电机及其调速系统的基础上,初步探讨了电动汽车的设计理论.据此理论,研制成功EV6630电动轻型客车,并完成了道路试验.结果表明,此设计理论具有一定的指导意义.     

基于田口鲁棒优化的电动汽车驱动控制策略研究

为改善电动汽车驱动系统动力性和经济性,由电池组放电效率模型、驱动电机系统效率模型和电动汽车加速度模型,建立了综合目标函数.根据城市道路特征对综合目标函数动力性和经济性所占权重进行分配.分别以电机转矩-电机转速,电机转矩-加速踏板开度变化率为信号因子,驱动电机温度,电池组荷电状态为限值因子建立正交试验表,根据田口鲁棒控制动态特性信噪比对整车控制器输出转矩进行优化.根据GB/T 18386—2017电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法进行实车试验.试验结果表明行驶一个市区循环工况,相比于原车驱动控制策略,基于电机转矩-电机转速正交表的方法可节省能耗9%;基于电机转矩-加速踏板开度变化率正交表的方法可节省能耗4%.      

车用大功率电力电子器件研究进展

 车用电机驱动变流器是电动汽车电机驱动的关键部件,大功率电力电子器件是其核心。对比分析了国内外电动车辆用电机驱动变流器的拓扑结构、变流器控制特点及体积功率密度等关键指标,指出车用电机驱动变流器的技术创新重点在于硅基绝缘栅双极性晶体管(IGBT)芯片及封装技术持续改进碳化硅(SiC)器件的应用。综述了硅基IGBT芯片的演进和IGBT模块封装技术的创新,介绍了碳化硅器件的技术特点。     

超级电容在电动车中的应用研究

介绍了超级电容的机理与特点,概述了国内外超级电容在电动车中的应用研究现状,通过分析比较超级电容在电动车中应用的拓扑结构及控制策略,设计了一种新型的超级电容-蓄电池复合电源电动车控制系统（包括一个双向DC／DC变换器和一个三相全桥逆变器）．实验结果表明,该复合电源电动车能兼顾蓄电池和超级电容的优点,可以更好地满足电动车启动和加速性能的要求,并能提高电动车制动能量回收的效率,增加续驶里程．以超级电容为惟一能源的电动车可以作为固定线路车使用,但配套设施还需要完善,所以发展趋势并不乐观．     

离心式作动器及驱动系统研究与实现

作动器系统作为直升机结构响应主动控制系统（ACSR）执行元件的重要核心部件,其控制性能 直接关系到振动的抑制效果。本文研制了一套基于永磁无刷直流电机驱动的离心式作动器原理样机,详细 阐述了系统组成及工作原理,论述了作动器输出力频率、幅值和相位的调节方式。依据离心式作动器的原 理建立了偏心块的输出力方程,选取了 MAXON 公司生产的 EC60 flat 411678 无刷电机作为驱动源。设计 了作动器伺服控制系统,针对功率驱动中的隔离 DC/DC、自举二极管、自举电容、电流驱动能力及母线支 撑电容等关键参数进行了详细设计。通过实验验证,电机转速误差最终被控制为 1%以内,位置响应时间 小于 50mS,振动抑制在 0.0015g 以下,取得了较好的控制性能,为离心式作动器系统在直升机平台的应用 奠定了基础。     

速度与电流双闭环不可逆直流调速系统分析

在工业生产中,需要高性能速度控制的电力拖动场合,直流调速系统发挥着极为重要的作用。而采用速度、电流双闭环调速系统,就可以充分利用电动机的过载能力来获得最快的动态过程。根据双闭环调速系统的组成和基本原理,分析了转速与电流双闭环直流自动调速系统的工作过程及其特点。