一种车用动力型蓄电池的建模仿真研究

高效的动力蓄电池对于汽车新型动力而言非常关键。建立合理的电池动态模型对于研究动力电池在动态情况的性能十分有意义。PNGV电池模型运用等效电路的思想来模拟电池的动态特性。通过HPPC测试,对模型的参数进行了合理的估计,并在Matlab/simulink中建立了相应的仿真模型。通过与实验数据的对比,验证了模型的合理性。建立的仿真模型可为新型汽车动力系统的仿真提供基础。     

基于OSEK的燃料电池客车控制器的研究

本文成功地将符合OSEK/VDX标准的嵌入式实时操作系统OSEK Turbo OS应用到燃料电池城市客车整车控制器中.将控制程序划分为合理的任务后,通过引入实时操作系统,采用基于优先级的抢占式调度方式构建控制软件系统.不但提高了软件的执行效率,保证了控制器的实时性要求,也提高了控制软件的开发效率.在该实时操作系统的基础上.成功地实现了对整车运行的管理与控制、基于CAN总线的各部件节点的协调控制、故障诊断和处理及数据监控记录等功能.顺利完成了燃料电池城市客车整车控制器的开发.     

基于ARM9和MPC56x的燃料电池发动机双核主控制器的研制

燃料电池发动机控制系统具有输入输出通道多、控制变量多和控制算法复杂等特点。针对燃料电池分布式控制系统中的主控制器,提出了采用ARM系列单片机进行上层算法的计算、采用MPC56x系列单片机进行底层输入输出和外围驱动接口、采用CAN总线进行信息交互的双核控制器的设计思路。设计了ARM和MPC56x兼容的数字核心接口板,并对双核的燃料电池发动机主控制器进行了验证。     

一种用于液化燃料的电控共轨式喷射系统

介绍了一种新的电控共轨式燃油喷射系统。该系统根据各种液化代用燃料的特殊性质,采用电子控制技术和共轨式喷射原理,能够满足多种液化代用燃料在发动机上应用的要求。同时研究了这种系统的喷射特性,并以柴油为燃料进行了发动机台架试验,验证了系统的可行性。     

可变喷嘴涡轮增压器电控系统的设计与匹配

为研究可变喷嘴涡轮增压对车用发动机性能的影响,针对国内研发的车用可变喷嘴涡轮增压器开发了电控系统。该电控系统采用MC68HC11E9单片机为微控制器,以进气歧管内的增压压力为控制目标,控制算法采用数字PID控制。在发动机台架上进行了装有国内研发的可变喷嘴涡轮增压器电控系统的6缸发动机的匹配和稳态试验,试验结果表明采用国产可变喷嘴涡轮增压器对发动机性能有较大的改善。     

新型脉动式电控燃油喷射系统喷射定时优化

电子控制是柴油发动机燃油喷射系统实现柔性喷射过程控制的有效途径。喷射定时对发动机的排放和经济性都有重要影响，传统的机械式供油系统无法兼顾对每一工况的定时优化，而电控燃油喷射系统的重要优势之一就是能对喷射定时进行全工况自由调节。新型脉动式电控燃油喷射系统的喷射定时需要根据输油泵的供油凸轮型线、不同工况、油量、压力、经济性及排放性能的要求进行优化匹配。本文以电控直列泵—管—阀—嘴燃油喷射系统喷射控制理论分析为基础，根据喷射系统应用的实际条件进行了大量试验，为新型电控燃油定时的优化和匹配提供了依据和准则。     

有轨电车动力系统设计及参数优化

基于燃料电池有轨电车的整车工况,设计了"燃料电池+动力电池"的动力系统结构。以燃料电池功率和动力电池单体并联数量作为优化参数,设计了联合优化算法结构。采用庞特里亚金极小值原理分配燃料电池和动力电池功率,确定燃料电池功率和动力电池容量参数组合可行区域,并解决在不同参数组合条件下最优状态初值的选取问题,得到了成本最小的最佳参数组合并作为参数优化结果。研究结果表明:随着燃料电池功率逐渐增加,燃料电池工作点移动到高效率区域,同时燃料电池最大效率点在约为占总功率的18%上,参数优化结果为今后的工程化设计提供技术支撑。     

燃料电池混合动力客车整车控制策略

汽车能耗和排放污染问题近年来已引起广泛关注,以氢气为燃料的燃料电池汽车是实现近零排放的可行途径.在燃料电池混合动力客车中,整车经济性和燃料电池发动机的耐久性及可靠性在很大程度上取决于整车能量管理策略的优劣.对能量混合型燃料电池城市客车基于电压控制的能量管理策略和基于电流控制的能量管理策略进行讨论,由于蓄电池输出电流对总线电压的变化敏感,使得基于电压控制的能量管理策略在实际中应用效果并不理想,而基于电流控制的能量管理策略更适合能量混合型燃料电池城市客车.基于电流控制的能量管理策略包括能量分配和动态滤波两个部分,这种策略构成能够保证燃料电池发动机平稳运行和蓄电池组的合理使用.道路试验结果表明,基于电流控制的能量管理策略很大程度改善了整车经济性和可靠性.     

航管二次监视雷达地面询问编码器的FPGA设计

利用大规模集成电路技术和数字处理技术,设计出基于现场可编程门阵列(FPGA)的航管二次监视雷达地面询问编码器系统.对该编码系统的脉冲同步信号、常规模式和S模式中询问信号的原理进行了介绍,基于FPGA实现其功能,并对S模式的CRC编、解码算法进行了验证.仿真试验证实,该系统性能稳定,抗干扰能力强,体积小,便于调试,而且实现方式更具有成本低的优点;同时提出了"雷达显控界面+FPGA+MCU"的架构设计,更方便工程模拟.     

燃料电池混合动力系统建模及能量管理算法仿真

燃料电池混合动力系统包括燃料电池发动机、直流直流变换器(Direct current to direct current converter, DCDC)、镍氢动力电池和电动机等部件.根据台架试验数据建立燃料电池混合动力系统模型.模型考虑燃料电池性能衰减、总线电压对电动机转矩和效率的影响、DCDC效率和动态过程以及动力电池充放电内阻特性.燃料电池因长时间运行而造成的性能衰减将导致能量管理算法失效.DCDC效率在公交工况下变化不大,其动态过程可以用一阶延迟环节近似.动力电池充放电内阻影响等效氢气消耗量的计算.总线电压对电动机效率与转矩的影响可以用修正系数代替考虑.能量管理算法采用动力电池荷电状态(State of charge, SOC)稳态平衡和燃料电池动态功率补偿相结合的方法,以保持动力电池SOC水平,并在加载过程中防止燃料电池功率突变.仿真结果表明,所建立的模型能反映实际工况中的功率分配情况,动力电池SOC维持在预定区域,燃料电池功率加载速率得到限制.进一步分析表明,随着燃料电池性能衰减,通过调整稳态平衡算法,可以维持SOC水平,保证整车动力性、经济性.