电动汽车动力电池组SOC均衡控制算法仿真

采用当前算法均衡控制电动汽车动力电池组的SOC(电池荷电状态)时,得到电动汽车动力电池组SOC估计值与实际值之间的误差较大,并且存在SOC估计精准度低和控制效果差的问题。提出电动汽车动力电池组SOC均衡控制算法,建立电动汽车动力电池组的Thevenin等效电路模型,在Thevenin等效电路模型的基础上采用扩展卡尔曼滤波算法估算电动汽车动力电池组的SOC,引入标准差判断电动汽车动力电池组的工作状态,根据判断结果对电动汽车动力电池组SOC进行均衡控制。仿真结果表明,所提方法估算SOC的精准度较高、均衡控制效果好,均衡控制后电动汽车动力电池组的容量利用率较高。     

动力电池组散热性能分析

新能源电动汽车是未来的发展趋势,锂离子电池因其能量密度高、自放电率低、输出电压高等特点,被广泛作为电动汽车的动力电池。动力锂电池在大功率放电过程中产生较高的热量,易发生自燃、爆炸等事故。根据锂离子电池放电生热的特点建立模型,用计算机仿真的方法,对动力电池组进行建模分析。分析结果表明,随着工质流速的增大,电池组表面的温度逐渐降低,当电池组表面工质流速达到50 m/s后,温度降低幅度逐渐变小,趋向于某一固定值,且降温所需能耗与降温幅度之比大大增加,不再具有可行价值。     

基于物理特性的光伏电池建模仿真及验证

提出了一种基于光伏电池物理特性的数学模型,并在Matlab/Simulink环境下建立了仿真模型。仿真结果表明,所提出的数学模型能很好地模拟光伏电池的特性。以此光伏电池模型为基础,建立了光伏电池最大功率点跟随系统的仿真模型,仿真结果验证了此光伏电池模型的正确性,为实际应用中,光伏电池的输出可靠性提供了新的解决思路。     

并联锂离子电池组的模型化与电流分配

近些年发表了大量关于消除串联电池组能量不均衡方法的文献;然而,关于电池性能的变化对并联电池组的影响的研究还比较少;为探索具有不同特性的电池进行并联联接时的影响,基于锂电池的戴维宁等效电路模型建立了并联电池组的数学模型;在此基础上,通过内阻差ΔR和容量差ΔQ两种参数情况分析了并联电池组内电流分配的基本机制;为进行对比分析,选择了4个不同老化程度的锂电池以构建不同的电池组;采用非线性最小二乘法对模型的未知参数进行辨识,并利用MATLAB进行建模仿真比较;仿真实验结果表明,对于有不同老化程度电池的并联电池组,并联电池组内的电流会发生很大的变化,这可能导致更严重的不一致性问题并进一步加速电池老化。     

新能源汽车单体锂离子电池三维散热模型仿真

研究采用30个单体磷酸铁锂型电池组成锂离子电池组,经过电池参数选取、设定电池排列与网格划分的模拟环境后,建立单体锂离子电池三维热模型,通过锂离子电池导热微分方程和其物理参数计算完成锂离子电池散热特性相关参数计算,模拟测试新能源汽车锂动力电池散热特性.实验结果表明:锂离子电池最高温度与放电倍率成正比,当放电倍率为2.5C...     

基于无线通信和传感器的动力电池在线监测系统设计

组成动力电池组的单体电池不能保证各项性能完全一致,致使电池组安全运作留下隐患。为给动力电池组提供安全可靠的工作环境,实时掌握电池组工作状况,延长电池组使用寿命,设计一种基于无线通信和传感器的动力电池在线监测系统。系统利用传感器、STC12C5A62S2单片机、无线通信技术、MATLAB编辑软件进行电气量采集、数据控制处理、无线传输和显示界面设计,实现动态监测电池组的主要参数有单体电池电压和电流、电池组总电压和总电流、温度。经反复实验验证监测系统精度可高达0.2%且运行平稳可靠,可完成对动力电池组实时状态判读,出现异常状况作出在线维护指令。     

用于动力电池检测的智能传感器设计

针对电动车动力电池检测的需要,设计了一种智能传感器,可同时检测电压、温度、电流等指标,检测准确,成本低廉,扩展性好,适用于各类铅酸、镍氢、锂离子动力电池或动力电池组,可用于电池的性能测试或电池管理。     

基于Modelica的电动汽车电池建模与仿真

为了实时仿真电动汽车电池组的动态性能,应用Modelica多领域建模语言建立描述电池组的PNGV等效电路模型.通过电池的动态充放电性能实验标定电池组模型的电阻、电容等参数,并利用Dymola多领域仿真软件进行性能参数求解.将该电池模型应用在电动汽车整车的仿真分析中,实验结果表明,该模型准确度高,能实时地仿真电动汽车的动力性能.该电池组建模方法实现简单且便于扩展,可以为电动汽车的产品设计、系统性能分析提供有效的解决办法.     

计算机控制汽车电池实验系统

动力电池管理是实现混合动力电动汽车的节能与环保目标的关键技术之一,重点研究动力电池电容量实时计量方法和电池均衡充放电控制方法.提出基于电功率的电池组充放电均衡控制策略,以HEV动力电池组为对象,研制了基于电功率的动力电池均衡控制实验系统.     

可充电式混合动力汽车电池管理系统设计

电池是可充电式混合动力汽车的关键部分,因此对电池进行有效的监控与管理非常有必要.系统基于Linear Technology公司的LTC6803-2电池管理芯片和TI公司的DSP TMS320F2812,完成电池组的管理与监测.F2812芯片通过SPI接口对LTC6803-2芯片进行了通信与控制,并且通过CAN总线将采集到的电池电压、电流、温度等信息传送至整车控制器,并且实时监测保护电池组.系统通过在Matlab/Simulink中建立模型,并通过Embedded IDE Link生成代码对程序进行了设计,该系统的电池电压测试结果误差在0.01 V以内,满足精度要求.     

新型控制器在加热炉温度控制中的应用研究

以铸造、热处理中应用最典型的加热设备加热炉为研究对象,建立其数学模型。针对加热炉本身的时滞特性导致系统控制困难这一问题,设计了一种控制系统结构,给出了相应的控制器控制算法设计步骤。将该文方法和传统Smith算法相对比,通过仿真表明,该文控制算法的控制效果明显优于传统的Smith控制;在0~400℃温度变化范围内,加热炉温度系统的测量误差为-0.3~0.3℃。采用该文控制器算法有效提高系统控制精度,可以有效地提高材料的加工质量,具有一定的应用价值。     

基于指数趋近律的车载复合储能系统全局滑模控制

针对电动汽车存在电池使用寿命和续航里程不足的问题,引入超级电容、电池和DC/DC变换器构成车载复合储能系统.基于五阶状态空间电路平均模型,提出一种基于指数趋近律的全局滑模(E-GSM)控制策略,并基于Lyapunov方法进行控制策略的稳定性分析.该策略包括一个全局滑模电流控制器(用于精确跟踪电池和超级电容电流参考值)和...     

涡桨发动机一体化建模与控制系统动态仿真

以某型单转子涡桨发动机为研究对象,分别建立发动机、螺旋桨和执行机构的数学模型。在此基础上,研究带有前馈环节的比例-积分-微分（PID）控制器,形成包含发动机、螺旋桨、控制系统和执行机构在内的涡桨发动机一体化数学模型。开发涡桨发动机离线仿真平台,对发动机的动态特性进行图形化仿真。仿真结果验证表明：所建立的涡桨发动机一体化数学模型满足设计要求,反映了各子系统之间的复杂集成和耦合关系,利用系统模型仿真进行控制系统的组合优化能够有效提高系统性能。     

Speed planning and energymanagement strategy of hybrid electric vehicles in a car-following scenario

The development of intelligent connected technology has brought opportunities and challenges to the design of energy management strategies for hybrid electric vehicles. First, to achieve car-following in a connected environment while reducing vehicle fuel consumption, a power split hybrid electric vehicle was used as the research object, and a mathematical model including engine, motor, generator, battery and vehicle longitudinal dynamics is established. Second, with the goal of vehicle energy saving, a layered optimization framework for hybrid electric vehicles in a networked environment is proposed. The speed planning problem is established in the upper-level controller, and the optimized speed of the vehicle is obtained and input to the lower-level controller. Furthermore, after the lower-level controller reaches the optimized speed, it distributes the torque among the energy sources of the hybrid electric vehicle based on the equivalent consumption minimum strategy. The simulation results show that the proposed layered control framework can achieve good car-following performance and obtain good fuel economy.     

模糊滑模控制在AUV控制中的应用

本文针对自治水下机器人(AUV)的控制特点,建立了AUV水平面动力学的数学模型,将模糊逻辑引入到了滑模控制器的设计中,通过模糊控制规律直接设计滑模控制量,并运用计算机仿真手段进行了验证,仿真结果验证了该控制方法具有很好的控制性能,有效地消除了滑模控制的抖振,对外部扰动具有较强的鲁棒性,而且具有良好的响应特性。     

模糊自适应PID控制器在集中供热系统中的应用

基于对集中供热系统进行的数学模型辨识,并对常规PID控制器进行了调整,加入了模糊自适应控制,采用模糊工具箱进行了仿真试验。结果表明,模糊自适应PID控制器较常规的PID控制器,具有更好的鲁棒性和自适应能力。在复杂的集中供热系统中,达到了令人满意的控制效果。     

换电站对配网无功优化的影响研究

换电站作为电动汽车的主要充电基础设施,随着电动汽车的普及也将大规模建设。为了分析大规模换电站接入配网对无功优化产生的影响,提出了以换电站充电负荷对配网无功优化的影响为研究对象。首先基于力帆换电站的历史数据分析了换电站充电负荷影响因素的分布规律,然后采用蒙特卡洛仿真模拟建立了换电站的充电负荷模型。还建立了配网无功优化的数学模型,采用禁忌搜索算法求解数学模型。考虑到换电站充电负荷为概率模型,采用基于蒙特卡洛模拟的随机潮流进行潮流计算。最后从换电站充电负荷的渗透率角度分析了对配网无功优化的影响,得出的结论是换电站充电负荷的渗透率为一定值时,相比未接入换电站充电负荷的情况,可以降低电容器的投切次数,延长电容器的使用寿命。     

硅钼炉的功率调节与模糊控制

针对以硅钼棒为发热元件，具有大容量，纯滞后，热惯性时变的硅钼电炉特性，设计出一种以模糊控制器为主，功率调节器为辅的混合控制器，控制系统中，功率调节器为内环，主要作用是克服硅钼棒随温度升高电阻非线性增加，而导致电炉高温区的加热功率不足，影响升温速率和升温过程；外还为温度反馈环，采用模糊PID控制器，便于解决钼炉存在的非线性，参数时变及数学模型的不确定性。实际运行结果表明，在硅钼炉控温系统中，采用这种混合控制器的效果优于一般模糊控制。     

双馈风力发电机的内模控制器设计

针对双馈风力发电机(DFIG)中普遍存在的功率耦合问题,设计了一种基于内模原理的电流控制器.首先介绍了内模控制(IMC)理论的系统结构,在此基础上推导出双馈风力发电系统的传递函数,并建立基于内模控制的电流内环数学模型;其次,内模控制器的参数整定参考系统的平方积分误差值,其鲁棒稳定性参考M值的大小;最后利用Matlab仿真平台进行了仿真实验.结果表明,该控制器实现了系统有功和无功的充分解耦,并具有较好的稳态和动态性能.