纯电动汽车动力匹配及续航里程研究

随着我国汽车发展向电动化、智能化方向的加速发展，纯电动汽车销量逐年增加。消费者在选购和使用纯电动汽车的过程中对乘用车的动力性能、续航里程等更加关注。为提升纯电动汽车动力性能和续航里程，以某款家用纯电动汽车为例，进行了NEDC工况下的动力匹配设计，研究了整车质量、电机峰值功率对最高车速、百公里加速时间、最大爬坡度的影响以及整车质量、滚动阻力、空气阻力等匹配参数对续航里程的影响。研究结果表明：电机峰值功率每增加10%,最高车速平均增加3.9%;整车质量每减少100 kg,续航里程增大4.7%等。研究结果对纯电动汽车快速进行动力匹配、延长续航里程有一定的参考意义。     

不同形式变速箱对纯电动轻卡性能的影响

基于AVL CRUISE和MATLAB/SIMULINK软件平台搭建了某款纯电动轻卡的动力性、经济性仿真模型和控制策略模型,详细阐述了两挡变速箱的速比选择过程,并基于ISIGHT和CRUISE联合仿真,以续驶里程为优化目标,以变速箱速比为优化变量,采用NSGA-Ⅱ算法对变速箱速比进行了优化分析。通过对匹配不同形式变速箱的整车动力性、经济性仿真结果进行综合分析可知,采用两挡变速箱比采用一挡变速箱在经济性方面具有优势,采用四挡变速箱尽管降低了电机的损耗,但由于其系统本身的效率较低,在整车能耗降低方面并没有优势。     

基于ADVISOR纯电动汽车动力系统参数匹配优化研究

纯电动汽车整车正向设计过程中对动力系统的参数匹配直接影响汽车的动力性能与经济性,将加速时间、最大爬坡度、最高时速、单位里程消耗电能指标、续航里程等作为优化目标,综合考虑电动机、控制器、变速器等多个参数,结合纯电动汽车仿真软件ADVISOR进行计算优化,从而选择出适合企业实际需求的动力系统方案。     

两挡纯电动汽车传动系统参数优化和试验对比

为提高纯电动汽车驱动效率,参照一款两挡双离合(DCT)纯电动汽车,改用两挡机械式自动变速器(AMT)传动系统方案,建立多目标遗传算法的参数匹配模型。以电机峰值功率和峰值扭矩为综合设计目标,以整车动力性指标为限制条件,优化电机参数;为增加纯电动汽车续驶里程,优化传动系统高效工作区间,以整车综合工况电池耗电量最小为设计目标,以整车动力性指标和平顺性指标为约束条件,运用全局优化遗传算法对纯电动汽车两挡AMT齿轮速比进行优化,并与纯电动两挡匹配车型和纯电动两挡DCT试验车型作对比。研究结果表明：相较于纯电动两挡匹配车型,优化后的车型0～100 km/h加速时间缩短了5.79%,NEDC工况续驶里程提升了0.31%,HWFET工况续驶里程增加了1.44%;相较于纯电动两挡DCT试验车型,优化后的车型0～100 km/h加速时间缩短了10.31%,NEDC工况续驶里程增加了5.85%。     

纯电动汽车动力系统速比优化设计

综合考虑纯电动汽车的动力性、续驶里程以及能耗需求,在某款固定速比纯电动汽车作为研究样本的基础上,为了使驱动电机工作点落在高效率区域范围,提出了两挡电控机械式自动变纯电动车模型和动力系统优化数学模型,基于Isight集成Cruise,构建两挡AMT纯电动汽车联合优化仿真流程及平台。以100 km/h加速时间和整车NEDC工况100 km能量消耗为优化目标,将动力性、能量消耗以及变速器速比约束等指标作为约束条件,对动力系统速比进行优化;将优化后的设计变量在Cruise仿真平台进行动力性与经济性仿真分析,并制订以车速、负荷率为参考的双参数经济性换挡策略。结果表明,NEDC循环工况能量消耗降低0. 52 kWh/100km,经济性改善率3. 78%,100 km/h加速时间缩短了2. 23%。     

多目标遗传算法的纯电动汽车动力系统参数优化

以某款新开发的两挡机械式自动变速器(Automatic Mechanical Transmission,AMT)纯电动汽车作为研究样本,为兼顾纯电动汽车整车经济性和动力性需求,提出一种动力系统参数优化方案。以0～100 km/h加速时间、新标欧洲循环测试(New European Driving Cycle,NEDC)工况整车百公里能量消耗和一挡最大爬坡度为优化目标,将动力性以及变速器速比约束等指标作为约束条件,借助Isight多学科设计优化软件和Cruise软件建立集成优化模型,并选择带精英策略的快速非支配排序遗传算法对动力系统速比进行多目标优化。优化结果表明,速比优化后的目标车型整车经济性提升了3.19%,最高车速提高了17.55%,虽然0～100 km/h加速时间增加了0.53%,一挡最大爬坡度降低了13.15%,但整车性能更符合所期望的设计目标。     

基于电机效率的纯电动汽车传动系统参数匹配研究

为降低能耗、提高续航里程,本文提出了以提高电机效率为目标的纯电动汽车三档变速传动方案.首先,在分析电机工作特性的基础上提出了三档传动系统参数匹配方法;然后以某纯电动汽车为研究对象,对其驱动系统进行了改动:方案一在不改变原车型动力系统参数的情况下将传动系统由一档改为三档,并运用所提出的方法确定各档位的传动比;方案二在满足整车动力性指标要求下对电机重新选型并匹配三档传动系统;最后利用ADVISOR软件进行NEDC工况仿真分析.结果表明:在不改变原车型动力系统参数的情况下,采用三档传动可使整车的动力性和经济性都有一定的提升,续航里程提高了 9.2％,百公里电耗降低了 1.28 kW·h;重新选型电机后,采用三档传动续航里程提高了 14.1％,百公里电耗降低了 1.87kW·h.     

电动汽车两挡动力系统参数与控制策略集成优化

为提高电动汽车经济性,延长续航里程,提出一种基于循环工况的两挡动力系统参数与控制策略集成优化方法。首先,根据电动汽车性能指标对动力系统参数进行初步匹配,确定动力系统参数优化范围;进而对传统最佳动力性控制策略和经济性控制策略进行分析,提出综合性能控制策略设计方法;然后利用交叉粒子群优化算法,分别基于NEDC、Ja1015、UDDS循环工况,以工况能耗和百公里加速时间为优化目标,对动力系统参数与控制策略进行集成优化;最后,利用MATLAB/Simulink仿真平台对优化结果进行整车循环工况仿真分析。结果表明,所提设计优化方法在不同工况下均能有效降低电动汽车的能耗,延长续航里程。     

中国电动汽车轻量化水平发展趋势研究

“电动汽车轻量化水平”是指电动汽车整车质量与燃油汽车整车质量的比值。轻量化是降低能耗、提高续航里程的有效手段,也是当前各国提升电动汽车市场竞争力的重要手段之一。研究表明,车辆自重每降低10%,续航里程可提升2%～3%。由于电池重量占车辆总重的20%～40%,轻量化是提升电池能量密度的重要途径。因此,当前新能源汽车轻量化主要围绕电池材料和结构优化展开。     

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。     

非圆面齿轮差速器的构型原理与动态防滑机制

针对变传动比差速器核心元件制造难度大、动态限滑机制不明确的问题，提出一种基于非圆面齿轮的新型变传动比差速器，并针对该差速器的构型原理与动态防滑机制展开研究。在阐明圆柱齿轮与非圆面齿轮的传动原理的基础上，给出非圆面齿轮差速器的构型原理；针对单侧驱动车轮打滑，整车陷入困境的工况，根据机构旋转法得到非圆面齿轮差速器的运动学表达式，利用高等动力学理论，构建非圆面齿轮差速器各构件的力学平衡方程，推导出整车牵引力公式，进而建立非圆面齿轮差速器驱动下整车水平移动的动力学模型；通过试验和仿真相结合的方法，对差速器在两驱动轮上的扭矩分配，动态牵引力变化以及整车的脱困行为进行研究，结果表明：非圆面齿轮差速器使单侧打滑车轮产生周期惯性扭矩，有利于提升车辆的最大牵引力，它是变传动比差速器动态防滑的根本原因；增加差速器输入转速，能够有效提升车辆脱困的平均速度，同时对车辆产生的柔性冲击幅值也会增大，研究结果为变传动比差速器的设计提供一定的理论依据。     

超轻度混合动力传动系统匹配控制仿真分析

为以更低的制造成本,实现轻度混合动力传动系统节省燃油和降低排放的控制效果,以新型回流式无级自动变速传动系统为基础,利用其大的速比变化范围、较低转速时传动效率高和承载能力大的特点,克服轻/微度混合动力传动系统不具备纯电动驱动工况的局限性,通过采用新的传动方式和匹配控制策略,开展基于大速比变化范围的混合动力传动系统匹配设计理论与控制方法的研究。试验结果表明,超轻度混合动力汽车节油率可达到13.02%,其中回流式无级变速器的节油贡献率为1.88%。     

Optimization Study on Expansion Energy Used Air-Powered Vehicle with Pneumatic-Hydraulic Transmission

Pneumatic-hydraulic transmission has been developed for years. However, its dynamic properties are not good enough for application. In this paper, in order to increase the output characteristics, a late-model air-powered vehicle using expansion energy is proposed which can boost energy through a pneumatic-hydraulic transmission. The dynamic characteristics of the air-powered vehicle is modeled and verified by conducting experiment. In addition,the influence of the key parameters of the air-powered vehicle is researched for the optimization of the system performance. Through the results, the author got the conclusion that, firstly, comparison of the results of model and experiment proves the built model to be effective; secondly, input air pressure should be set according to the request of the practical loads, and range of 0.65 to 0.75 MPa can be chosen; thirdly, as a key structure parameter of the airpowered vehicle, ratio of the areas is considered to be set to approximate 8; what's more, a bigger orifice with a limit will promote the system dynamic characteristic property, and the limit is about 3.5 mm; last but not the least, not too farther position of the rings will increase the quality of output dynamic characteristics. This paper can be a reference for system design of air-powered vehicle and dynamic improvement.     

车辆动力传动系的耦合与匹配研究

阐述产品设计耦舍与匹配的概念，提出了车辆动力传动系统匹配的基本内容。包括结构布置、性能、控制和强刚度等4类匹配。以栽重汽车传动系各挡传动比分配为应用示例，建立优化数学模型并求解，得出比原车性能更好的传动比分配结果。     

行星齿轮变速箱的结构参数与传动比计算

本文阐述了行星齿轮变速箱的结构参数和传动比计算,较详细地讨论了该变速箱的自由度W、制动器数Z、离合器数L和行星排数k,以及各档的传动比计算.本文对履带车辆、坦克、石油机械和工程机械等的行星齿轮变速箱的设计计算均具有指导意义.     

行星齿轮变速箱的设计研究

本文较详细地讨论了行星齿轮变速箱的设计计算，文中阐述了行星齿轮变速箱的结构参数计算，各档的传动比计算，各构件的转矩，制动转矩和闭锁力矩计算，以及各档的传支率计算，同时，还附有具体的设计计算示例，因此，本文地于履带车辆，坦克，自行火炮和工程机械等的行星齿轮变速箱的设计计算均具有较重要的指导意义。     

行星齿轮变速箱的设计研究

本文较详细地讨论了行星齿轮变速箱的设计计算。文中阐述了行星齿轮变速箱的结构参数计算,各档的传动比计算,各构件的转矩、制动转矩和闭锁转矩计算,以及各档的传动效率计算。同时,还附有具体的设计计算示例。因此,本文对于履带车辆、坦克、自行火炮和工程机械等的行星齿轮变速箱的设计计算均具有较重要的指导意义。     

PLC在车载天线控制系统中的应用

应用可编程序控制器(PLC)与电机变频技术,提出了快速调整车载天线方向的构想与设计方法,研究了车载天线转动方向与PLC输出的驱动脉冲、传动减速比之间的关系,并提出了合理的减速比,使车载天线转动方向与脉冲串符合实际需求。综合运用PLC的传送、计算、比较等功能指令编程,控制变频器驱动脉冲的输出,可以保证车载天线准确变换方向,同时保持较高的定位精度。从目前国内相关技术应用情况来看,PLC在车载天线方向控制上的应用,能够充分发挥其系统配置灵活、安装操作简单、实现功能多等突出优点。     

双离合器变速器速比的设计计算与分析

DCT是近来出现的一种具有双离合器结构的新型自动变速器,实现了换挡过程的动力换挡,换挡平滑而迅速.阐述了如何确定变速器最高档、最低挡传动比的范围及总挡位数,如何运用等比级数、偏置等比级数对速比进行分配,并选用VB软件完成了速比的基于计算机的快速初选及分配;最后基于整车参数及发动机特性,运用Cruise软件建立了DCT车...