电动汽车动力系统参数匹配及优化

为了实现电动汽车动力系统系统参数的优化匹配,根据电动汽车设计参数建立电动汽车整车性能仿真模型.围绕电动汽车整车、开关磁阻驱动电机与蓄电池选择匹配问题,研究蓄电池单体容量对电动汽车整车性能的影响规律.基于电动汽车循环行驶工况,提出一种以提高蓄电池利用效率为目标的电动汽车蓄电池参数优化匹配方案,通过引入蓄电池荷电状态(SOC)质量比系数对蓄电池单体容量及组容量进行优化选择.以同步提高电动汽车动力性能和经济性能为目标,定义基于电动汽车循环工况的整车性能综合指标系数,对车辆传动系比进行了优化设计,并对该优化方案下电动汽车整车及开关磁阻电机动态性能进行了仿真分析.结果表明:提出的电动汽车驱动电机、蓄电池及整车传动系比的优化匹配方案能很好地满足ECE城市循环工况的行驶要求,对改善整车动力性能,提高电池效率,增大续驶里程等都具有十分重要的意义.     

基于Cruise的纯电动汽车动力参数匹配与传动比优化

依据某款纯电动汽车基本指标与参数,对车辆驱动电机、电池组和传动系速比进行参数匹配设计,基于AVL-Cruise软件建立整车仿真模型,验证各参数匹配设计的合理性;利用粒子群算法,以纯电动汽车动力性为优化目标建立数学模型,优化传动比,再将优化后的参数带入Cruise软件进行仿真分析。结果表明:在不影响整车经济性的同时,纯电动汽车百公里加速能力提高6.3%,最大爬坡度提高17.6%。     

传动系参数和控制参数对并联混合动力轿车性能的影响

以Matlab/Simulink环境下的ADVISOR软件为仿真平台,通过二次开发和建模,研究了并联混合动力轿车传动系参数和控制参数对整车动力性和经济性的影响,并在混合动力试验台架上进行了验证。结果表明:传动系参数对整车动力性和经济性有着决定性的影响,参数混合度R取值越大,经济性越好;控制参数中的电量控制参数对整车经济性的影响相对显著;特定试验工况循环下,只要电池系统匹配合理,SOC值就能够维持在一定的水平。     

汽车传动系参数优化设计系统的研究

汽车传动系数是决定汽车动力性和经济性的关键,以功率损失率和六工况循环使用油耗作为衡量动力性和燃油经济性的两个分目标,建立了汽车动力性和经济性双目标函数下的传动系参数优化模型,并开发了一套优化设计系统,SY6408样车传动系参数优化实例表明,在降低功率损失的同时,还可以降低六工况试验条件下的累计使用油耗,实现了汽车设计中“确保经济性,提高动力性”的优化目标。     

基于Cruise的电动车整车性能参数匹配及仿真分析

根据整车参数和整车性能指标对电动车的电机、电池以及传动比进行动力匹配设计,利用Cruise仿真软件建立整车模型、电机以及电池模型,对其动力性和经济性进行仿真分析。由仿真结果可知,最高车速、0~75 m加速时间、0~80 km/h加速时间以及续驶里程均符合初步设计要求。对电动车的动力性及经济性进行道路试验,对比道路试验与仿真分析的结果,发现道路试验所测数据与仿真结果基本符合,验证了基于Cruise的整车性能参数匹配的合理性和所建模型的准确性。     

ISG型混合动力汽车中液力变矩器与发动机的匹配优化

针对ISG型混合动力汽车传动系结构,开展了液力变矩器与发动机和ISG电机的匹配优化研究.首先,建立了匹配计算模型,得到其共同工作的输入输出特性曲线.然后,根据混合动力汽车整车性能的要求,建立了以液力变矩器循环圆直径为设计变量,整车性能指标为目标函数的优化模型,通过一维寻优求解得到最优解.利用软件平台,建立了整车动力学模型,在选定循环工况下,对优化前后整车性能进行了仿真.结果表明：优化后整车起步性能获得提高,燃油经济性得到明显提升.     

两挡纯电动汽车动力传动系统参数设计与仿真

提出将一款固定速比传动的纯电动汽车改为两挡传动的方案,分析了满足整车性能指标要求的动力传动系统部件主要参数的匹配方法.为了验证参数匹配的合理性,分别制定了动力性换挡规律和经济性换挡规律,通过Matlab/Simulink建立的整车性能仿真平台,对不同换挡规律下的整车动力性和续驶里程进行了仿真.仿真结果表明,动力系统参数匹配合理,满足整车动力性和续驶里程要求;其中经济性换挡规律下的NEDC工况续驶里程比动力性换挡规律下高0.14%;动力性换挡规律下百公里加速时间比经济性换挡规律下缩短了6.02%.     

混联混合动力客车动力系统参数匹配

以一种离合器动力耦合、双电机强混合动力构型为研究对象,该构型取消了自动变速器,避开了国内无法自主生产自动变速器这一难题,并且改善了现有匹配方法中对循环工况和高效区欠缺考虑的缺点。根据整车动力性要求、中国典型城市循环工况功率需求及高效区匹配三方面要求提出了合理的匹配方法,结合控制策略,对发动机、电机、电池等动力总成参数进行匹配。应用CRUISE/MATLAB/SIMULINK仿真软件进行仿真分析。结果表明,所匹配的整车参数能够实现整车性能目标,整车的燃油经济性提高了37.6%。     

高原山区汽车传动系参数的优化设计

运用计算机优化方法,以汽车的燃油经济性为目标函数,在保证汽车一定的动力性条件下,对高原山区汽车的传动系参数进行寻优设计。并以东风 EQ—140载货汽车和云客 YK89C10大客车为例进行设计计算,为高原山区汽车传动系参数的改进设计提供模型依据和现代化的设计方法。     

基于Modelica太阳能电动汽车多领域统一建模与仿真

基于多领域建模语言Modelica与太阳能电动车物理结构,建立了面向对象、层次化和模块化的整车仿真模型,基于模型库,建立电池、电机及驱动、底盘及控制等子系统多领域统一模型,结合试验对关键部件模型进行验证及参数标定,实现了各系统模型无缝连接。在试验行驶工况下,完成整车的动力性与能耗经济性仿真,仿真与试验结果较为吻合,验证了方法的正确性,为电动汽车提供全新开发方法。     

双激励下轮毂电机悬置构型对电动车平顺性的影响

为解决轮毂电机引入电动汽车使车辆垂向负效应加剧的问题,研究路面激励和电机垂向激励耦合下轮毂电机悬置构型对车辆垂向性能的影响. 综合分析国内外电动汽车构型影响规律,比较两种分别以电机定子和电机整体悬置作为动态吸振器车辆构型的平顺性,搭建双重激励计算模型选择优选方案,以车辆平顺性指标均方根值最小为优化目标,应用NSGA-Ⅱ算法对优选方案中动态吸振器的橡胶衬套刚度和阻尼进行优化设计,得到满足要求的构型和匹配参数,并对优化后的车辆构型进行仿真验证. 研究结果表明:两种悬置方案都缓和了由于轮毂电机引入带来的负面效应,而对择优选出的电机整体悬置方案优化后可使车身加速度降低38.53%,轮胎动载荷下降7.94%. 仿真结果证明,针对路面和电机双重激励提出的优化构型及参数,改善了轮毂电机驱动电动汽车的垂向负效应,提高了车辆平顺性和安全性.     

电动场地教练车动力系统匹配设计与仿真研究

将SANTANA LX场地燃油教练车改制为电动教练车,根据教练场地的特点提出动力性能要求,对驱动电机进行计算选型,并确定动力电池的容量及类型,进行动力系统匹配设计;使用advisor软件进行动力性能仿真,仿真结果为:车辆的最高车速为44 km/h,车速在9.7 km/h时的最大爬坡度为13.6%,满足设计的动力性能要求;最后对改制教练车进行动力性能试验,试验结果为:最高车速为40.22 km/h;爬坡车速为8.7 km/h,实际爬坡度为12%;并可在12%的坡道上完成半坡起步;试验结果进一步验证动力性能与设计相符合,此改制教练车可在驾校中推广应用.     

Optimum Driving System Design for Dual-Motor Pure Electric Vehicles

A pure electric vehicle driven by dual motors is taken as the research object and the driving scheme of the driving motor is improved to increase the transmission efficiency of existing electric vehicles. Based on the architecture of the transmission system, we propose vehicle performance parameters and performance indexes of a pure electric vehicle, a time-sharing driving strategy of dual motors. First, the parameters of the battery, motor, and transmission system are matched. Then, the electric vehicle transmission model is built in Amesim and the control strategy is designed in Simulink. With the optimization goal of improving the vehicle’s dynamic performance and driving range, the optimal parameters are determined through analysis. Finally, the characteristics of the motor are tested on the bench. The results show that the energy-saving potential of the time-sharing driven double motor is higher, and the driving mileage of the double motor drive is increased by 4%.     

基于ADAMS的汽车平顺性建模仿真及优化

针对某型轿车,在Adams/Car中建立整车仿真模型,并进行平顺性仿真,对整车底盘垂直方向的加速度和功率谱进行了分析。通过Adams/Insight进行整车的优化设计,对整车的前后悬架的参数进行了优化分析,使得整车平顺性得到提高,从而验证了该方法在汽车行驶平顺性优化中的可行性。     

插电式混合动力SUV车控制策略研究

对插电式并联混合动力SUV车的发动机、电机、蓄电池及变速器参数进行选取,并提出一种规则控制策略.在ADVISOR 2002仿真软件中建立仿真模型,并在UDDS-EPA城市循环工况下进行多次仿真.将该插电式混合动力车与配备相同电池容量的混合动力车的仿真结果进行比较,并对蓄电池和电机参数进行优化.仿真结果表明,该设计比较合理.     

基于双伺服电机的电动助力转向器硬件在环仿真试验平台

针对传统汽车转向系统建模仿真方法精度不高的问题,在深入研究二自由度整车动力学模型和轮胎模型的基础上,设计开发了一套基于双伺服电机加载的电动助力转向器（EPS）硬件在环仿真试验平台.EPS总成输入端可以选择方向盘手动加载或伺服电机自动加载,输出端则根据整车动力学模型和轮胎模型在当前方向盘转角及实车运行参数下的求解结果,由输出端伺服电机动态模拟实际汽车转向阻力矩,并通过检测关键信号指导调试与检验EPS系统性能.实际应用表明,该试验平台实时性、可靠性好,仿真试验精度高,能对EPS关键性能参数进行准确把握,非常适合于EPS系统的研发、测试及性能评价.     

基于系统效率最优的新型混合动力汽车控制策略

为了充分发挥混合动力汽车节省燃油和降低排放的控制效果,研究了一种基于行星齿轮机构的新型混合动力汽车动力传动系统方案.在对其驱动系统关键零部件性能实验与数值建模的基础上,综合考虑发动机、ISG电机和动力电池组以及传动系统效率,分析了系统相关典型工作模式下的纵向动力学方程,推导出系统效率模型,提出了基于系统效率最优的全工况整车控制策略,制定了整车的工作模式切换规则与换档控制策略.在MATLAB/Simulink环境下,建立了整车性能仿真模型,结果表明,采用该控制策略能使整车动力性与燃油经济性较传统车明显提高,最后通过台架试验对该方案进行了验证.     

车载动力电池模拟电源的准PR控制策略及仿真

针对车载动力电池工况变化剧烈难以精确模拟的问题,采用准PR(比例谐振)控制策略,对动力电池模拟电源的前端双向PWM整流模块实现精确稳定控制,给出准PR控制器参数与模拟电源系统参数匹配设计的步骤,分析了PWM模块前端电感和后端电容对模拟电源响应速度和稳定性的影响,结合双向DC/DC变换器模块,建立模拟电源的整体模型。仿真实验结果表明,模拟电源能够精确模拟车载动力电池在不同工况下的充放电特性,满足车载测试平台宽范围动态测试要求,对电网冲击较小。