基于双模糊控制的48 V轻混动力汽车控制策略研究

在传统汽车发动机的基础上设计了P2双离合结构48 V轻混动力系统,以提高燃油经济性和降低排放为目的,制定了以SOC、需求转矩、车速以及制动强度为输入,电机转矩分配系数、再生制动比例系数为输出的双模糊控制策略.在AVL-CRUISE中搭建了48 V轻混动力汽车模型,与MATLAB联合,在NEDC工况下进行仿真,与传统汽车...     

48 V轻混汽车的燃油经济性优化分析及验证北大核心CSCD

为了进一步降低某48 V轻混车辆油耗,采用软件模拟仿真和台架试验结合的研究方法,分析了整车运行过程,搭建了48 V轻混系统的整车经济性仿真模型,进行了仿真与试验相关性研究。基于精度较高的相关性模型,分析了优化运行工况点、液力变矩器锁止离合器策略、制动回收策略等因素对节油的贡献,并在实车上完成了优化方案的验证。结果表明:燃油经济性明显改善,优化后该48 V轻混车辆新欧洲行驶循环(new European driving cycle,NEDC)工况下综合燃油消耗量降低约12%。     

Design of 48 V automobile start-stop power system based on lithium ion capacitor

在自主开发的锂离子电容器基础上,基于AVL-Cruise建立了48 V启停电源系统汽车模型。结合安时法、开路电压法和扩展卡尔曼滤波法,设计了器件荷电状态（state of charge,SOC）估计模块,实现在线SOC估计。在MATLAB/Simulink中建立基于模糊控制的能量管理模型,实现发动机启停、纯电动驱动起步、制动能量回收以及主动滑行等功能。最后,根据新欧洲驾驶循环（New European Driving Cycle,NEDC）工况对电源系统的SOC以及整车油耗进行评估。研究结果证明了该系统可实现误差10%以内的SOC估计,同时基于锂离子电容器的48 V启停电源系统具有很好燃油经济性。     

48V轻度混合动力系统控制策略的仿真研究

对48V轻度混合动力系统的控制策略进行了研究,包括智能起停、制动能量回收、转矩助力、电池管理系统。利用整车动力学仿真软件Advisor建立了48V系统的仿真模型,将仿真结果与12V起停系统进行对比。结果表明:48V系统起停功能的节油效果与12V系统相当,新欧洲行驶循环(NEDC)测试循环下节油约为5%;48V系统采用的12kW起停电机使得制动能量回收的节油效果更加明显,NEDC工况下48V系统的总节油率为13%。此外,转矩助力功能可以为汽车提供20~30N·m的转矩,从而调节电池SOC及优化发动机工作点。     

H桥级联型储能功率转换系统（PCS）相内均衡控制策略研究

主要针对H桥级联型储能功率转换系统(Power Control System,PCS)电池荷电状态(State of Charge,SOC)的相内均衡控制策略进行理论分析和研究。设计容量等级和额定电压为10 k V/2 MW的储能功率转换系统,研究电池单元的相内SOC均衡控制策略,构建Matlab仿真模型,仿真验证H桥级联型储能PCS的SOC均衡控制策略。     

混合动力汽车磷酸铁锂动力电池建模与SOC计算CSCD

为了准确和方便地研究混合动力汽车中的磷酸铁锂动力电池的性能,基于Thevenin电池模型,考虑了温度对模型的影响,通过库仑计数法估算电池荷电状态（SOC）。针对该电池,通过HPPC试验识别电池模型参数,在Matlab/Simulink中建立物理仿真模型进行仿真计算。研究表明：所使用的Thevenin电池模型精度高,对比模拟和实测端电压结果,两者变化趋势基本相同,端电压平均误差为3.6 V,最大误差为12.6 V,占电池额定电压0.79%,能真实的模拟电池充放电特性;结合库仑计数法计算电池SOC,能有效控制SOC的估算值在高精度范围内。模拟SOC和实测SOC结果进行对比表明,SOC精度保持在3%以内。     

某48 V IBSG电机功率模块bonding脱线的原因与解决方案

介绍了某48 V微混动力系统中IBSG电机功率模块bonding脱线的原因及对应的解决方案,对于由此原因导致的电机失效问题的解决具有一定的指导和参考意义.     

锂离子电池热失控产气特性及其可燃极限

锂离子电池热失控安全相关问题一直是困扰电动汽车发展的痛点.本文以SOC为50％、100％的某款三元18650锂离子电池为研究对象,通过试验及仿真研究了热失控过程的释放气体可燃极限、火焰传播特性.首先在加速量热仪内进行加热热失控触发实验,记录该过程中电池温度、压力变化,收集热失控过程中产生的混合气体并使用气相色谱仪分析混...     

A power allocation strategy of a hybrid energy storage system for a PV grid-connected system

针对光伏并网系统中光伏微电源出力的波动性和间歇性,将蓄电池和超级电容器构成的混合储能系统HESS（hybrid energy storage system）应用到光伏并网系统中可以实现光伏功率平滑、能量平衡以及提高并网电能质量。在同时考虑蓄电池的功率上限和超级电容的荷电状态（SOC）的情况下,对混合储能系统提出了基于超级电容SOC的功率分配策略;该策略以超级电容的SOC和功率分配单元的输出功率作为参考值,对混合储能系统充放电过程进行设计。超级电容和蓄电池以Bi-direction DC/DC变换器与500 V直流母线连接,其中超级电容通过双闭环控制策略对直流母线电压进行控制。仿真结果表明,所提功率分配策略能对混合储能系统功率合理分配,而且实现了单位功率因数并网,稳定了直流母线电压。     

可逆固体氧化物电池在低碳能源系统中的应用前景与挑战

允许可逆操作的固体氧化物电池因其同时拥有极高的发电和电解效率而备受关注。随着固体氧化物电池集成电站技术日趋成熟,对于SOC在能源系统中的应用模式尚缺少全面的讨论。围绕SOC在能源系统中的应用前景和挑战,从技术优势和潜在问题2个方面,分别总结了SOC在微网、输网和配网层面的应用现状和研究进展,同时结合能源互联网的发展理念和要求,对基于SOC电站和H2的新型能源利用模式进行了探讨和展望。结合未来高效的储氢、输氢、用氢模式,SOC在综合能源系统中的应用将极具前景。     

宝泉抽水蓄能电站直流系统结构及运行方式分析

宝泉抽水蓄能电站直流系统包括220V直流系统和48V直流系统,本文就宝泉抽水蓄能电站直流系统结构和运行方式进行分析,对运行过程中发现的问题进行分析处理。     

BESS平抑风功率波动算法中多重SOC反馈策略设计

电池储能电站(BESS)平抑风功率波动算法中,荷电状态(SOC)反馈策略用以改善BESS的过充和过放现象,使得BESS的SOC处于正常范围内。在当前基本SOC反馈策略的基础上,对超前控制周期内不同时刻风功率的预测误差进行抽样,利用蒙特卡洛方法动态计算当前控制时刻的SOC上下限裕量,进而用于修正超前控制周期内的最大和最小SOC限值。利用超前控制周期内的SOC波动越限量建立波动SOC反馈策略,与当前SOC反馈策略一起构成BESS平抑风功率波动算法中的多重SOC反馈策略。和仅考虑当前SOC反馈策略相比,算例结果验证了多重SOC反馈策略可在总平抑时间段内减少BESS进入平抑能力死区的时间,提高SOC健康度指标,在一定范围内可进一步减小风-储联合系统的平均功率波动。同时,若系统的平均功率波动率指标要求确定,多重SOC反馈策略能使系统以更低的储能配置比例达到平均功率波动率指标要求。     

针对风电波动抑制的电池储能SOC鲁棒优化模型

针对风电系统输出功率波动问题,研究了基于风电波动异常数据判断及波动幅度情景划分的,能够有效抑制风电波动的电池储能系统SOC鲁棒优化模型。研究电网调度需求、风电功率预测及风电波动数据特性,建立了风电波动异常数据鲁棒判别模型,为风电波动场景划分提供数据支持;研究不同风电波动幅度场景电池储能系统SOC适应性指标,建立了在不同风险容许度下的SOC鲁棒优化模型;研究基于风电波动数据及其对应的电池储能系统SOC历史数据的SOC鲁棒优化模型求解方法,建立了基于χ2散度函数的SOC鲁棒优化算法;根据风电出力波动及电池储能系统特性,建立了基于特定区域电网的电力系统仿真模型,并根据风电波动特性对电池储能系统SOC优化结果进行仿真分析。仿真结果表明,文章针对风电波动抑制建立的电池储能SOC鲁棒优化模型,对风电波动幅度具有明显的抑制效果,提升了电网运行稳定性。     

基于PNGV模型储能锂电池参数辨识及SOC估算研究

锂电池因具有比能量高、循环寿命长、对环境无污染等优点,在储能系统中已逐渐得到应用.准确估算锂电池的荷电状态(SOC)可防止电池过充、过放,保障电池安全、充分地使用.为了精确估算储能锂电池SOC,基于PNGV(partnership for a new generation of vehicles)电池等效模型,利用递推最小二乘法(RLS)对模型参数进行在线辨识和实时修正,增强了系统的适应性.结合安时法、开路电压法和PNGV模型,提出了一种实时在线修正SOC算法.根据实验数据,建立了仿真模型,以验算模型和SOC估算算法的精度.仿真结果表明,PNGV模型能真实地模拟电池特性,且能有效地提高SOC估算精度,适合长时间在线估算储能锂电池的SOC.     

成品油管道顺序输送中V形锥流量计的模拟研究

针对顺序输送的成品油管道,阐述了V形锥流量计在管道混油流量计算中的应用,分析管道内部的速度分布,得到了V形锥流量计的流出系数与混油雷诺数的关系及管道壁面表面摩擦力系数的变化规律。结果表明,V形锥流量计能够克服传统流量计的不足,能更准确地测量混油段的流量。     

一种应用48 V系统的乘用车发动机启停耐久试验方法研究

48 V混合动力路线是乘用车企业降低整车能耗的研发路线之一.48 V系统功能之一是发动机怠速时辅助发动机自动启停,配置该系统的发动机比常规发动机启停次数大大增加,发动机附件皮带、运动件所承受的力和机械磨损也增加.为了在开发阶段充分验证该特性,制定了相应的启停耐久试验方法.首先根据整机机油压力建立和消退的时间制定单次启停的时间,然后根据行业法规以及零部件设计要求等综合制定总循环次数,最终制定了启停耐久试验方法.该方法在某主机厂48 V项目进行了应用,检测出了零部件方面的问题,证明该试验方法有效.     

基于改进型P-E下垂控制的低压交流微电网不同容量储能单元SOC均衡策略

针对现有基于有功-电压（P-E）下垂控制的荷电状态（SOC）均衡方案未考虑容量差异对分布式储能单元（DESU）SOC均衡影响且SOC均衡过程伴随着电压质量下降的问题,提出适用于不同容量DESU的SOC均衡策略。分析传统P-E下垂控制工作特性,得到SOC、电压和频率调节机理。在P-E下垂控制中引入SOC、电压和频率调节项,并引入多代理技术计算SOC调节项中的SOC平均值。改进后的P-E下垂控制在无需中央控制器/本地脉冲控制器和不影响电压质量的前提下,消除不同容量DESU组间SOC不均衡差,并克服负荷波动引起的电压下降和频率上升问题。建立所提方案小信号模型,通过分析根轨迹确保设置的控制参数保持系统稳定。仿真模型和实验平台获得的仿真和实验结果证实提出策略的可行性。     

考虑超级电容SOC的混合储能系统功率分配策略

为解决超级电容能量密度小、在运行过程中荷电状态(state of charge, SOC)容易越限的问题,对传统低通滤波法进行改进,提出考虑超级电容SOC的功率分配策略。该方法依据超级电容的SOC划分5个不同的工作区域,并以超级电容的SOC作为变量,在不同工作区域同滤波时间常数建立相应的函数关系,之后根据SOC的变化动态调整滤波时间常数,实现蓄电池和超级电容之间功率的合理分配,保证超级电容SOC维持在合理范围内。最后,在Matlab/Simulink中搭建相关模型并仿真验证所提方案的正确性和有效性。仿真结果表明,同传统低通滤波法相比,该方法可在平抑功率波动的同时,根据超级电容的SOC合理分配超级电容和蓄电池的功率需求,使超级电容的SOC自行恢复,防止其过充过放,提高了直流微电网系统运行的经济性和稳定性。     

SOC estimation of lithium battery based on adaptive untracked Kalman filter

电池荷电状态（SOC）的准确估计是电池管理系统的关键问题,对电池的可靠性和安全性至关重要。由于多数情况下建立的电池模型精度不够高、电池系统的噪声统计是未知的或不准确的,这都会对锂离子电池系统的SOC估计会产生较大影响。本文采用二阶RC等效模型,可减小电池模型带来的误差;同时结合SageHusa滤波算法与无迹卡尔曼滤波（UKF）算法提出了一种新的SOC估计方法,基于噪声统计估计器的自适应无迹卡尔曼（AUKF）滤波算法,它可以对系统噪声进行实时修正以提高SOC的估算精度。并通过比较AUKF和UKF来验证SOC估计方法的准确性和有效性。实验结果表明,AUKF具有更高的SOC估计精度和自适应能力,在脉冲放电工况和动态工况下的估计精度均能保持在4.68%以内,可以有效地估计电池的SOC值。     

基于Cruise和Simulink软件对可充电式串联混动汽车经济性仿真

基于AVL Cruise和Simulink建立了联合仿真平台,引入了基于规则的功率跟随能量管理控制策略,结合蓄电池组SOC的变化情况,对Plug-in串联式混合动力进行了初步仿真,分析了采用串联式混动能量管理控制策略对整车经济性和排放性的影响。