基于 Stateflow 的电动汽车再生制动控制策略

针对东风EJ02电动汽车进行了再生制动控制策略研究,通过对制动动力学与制动法规的研究,结合电池充电特性与电机输出特性,提出了在保证制动稳定性和电池安全性的前提下,最大限度回收制动能量的再生制动控制策略,并在ADVISOR仿真平台上结合Matlab Stateflow对该策略进行了建模与仿真分析,进行了3种工况的台架试验,得到不同工况的续驶里程。结果表明,该控制策略在保证电池安全性的前提下充分利用了电机的制动转矩,大幅提高了制动能量的回收,增加了电动汽车的续驶里程。     

负载隔离式电动汽车再生制动控制策略研究

针对负载隔离式电动汽车能量利用率低的问题,本文主要对负载隔离式电动汽车再生制动控制策略进行研究。通过对负载隔离式电动汽车制动动力学和ECE法规进行分析,得出满足条件的制动力分配系数及制动力分配的上下限,据此提出基于制动强度划分的再生制动控制策略。在Matlab/Simulink搭建再生制动控制模型,并将模型嵌入到Advisor中进行仿真分析。仿真结果表明,与原控制策略相比,在CYC_NEDC工况下行驶时,汽车制动时电机输出功率提高,电机损失功率减少,电机输出的瞬时电流增大,说明该再生制动控制策略明显提高了电动汽车制动能量的回收效率。该控制策略为负载隔离式电动汽车进一步提高能量利用率提供了理论基础。     

电动汽车空调系统建模及对整车性能的影响

应用基于ADVISOR和MATLAB的联合仿真方法,建立了纯电动汽车用电动空调系统仿真模型,可以较为准确地对纯电动汽车整车性能进行仿真分析和计算。以某型号中巴客车为例,对电动空调系统关键部件进行了研究和仿真分析,分析和比较了电动空调系统对整车经济性和续驶里程等指标的影响。研究结果表明,电动客车使用电动空调系统后,整车经济性得到改善,续驶里程明显降低,与传统空调相比较,电动空调系统具有明显的节能效果。     

辅助混合动力电动汽车技术研究Ⅵ——续驶里程的仿真及实验

为研究辅助混合动力电动汽车续驶里程,以ADVISOR2002为工具,仿真分析了纯电动汽车和辅助混合动力电动汽车在2种控制策略下的部件效率、续驶里程和百公里油耗.根据仿真结果确定了辅助混合动力电动汽车采用开关式控制策略,最后设计并进行了道路实验.结果表明,在蓄电池数最减少一半的情况下,辅助混合动力电动汽车在续驶里程上与纯电动汽车相当.     

复合电源纯电动汽车整车控制器设计

整车控制器是纯电动汽车的核心部件,将复合电源纯电动汽车中的整车控制器作为研究对象。分析了整车控制系统的组成,设计了复合电源的结构,制定了复合电源的工作模式与能量管理控制策略,设计了基于SAE J1939标准的整车CAN通信网络,应用CRUISE软件搭建了复合电源纯电动汽车整车模型并进行仿真,验证了能量管理控制策略对复合电源能量分配的有效性。最后,搭建了整车控制器实验平台进行试验。测试结果表明,整车控制器软硬件设计可靠,复合电源能量控制策略合理。     

电动汽车再生制动系统的建模与仿真

为了提高纯电动汽车的再生制动能量回收率,本文采用模糊逻辑控制策略.通过建立Mamdani型模糊控制器,确定了再生制动力和机械制动力之间的比例分配.同时考虑到制动的安全性和稳定性,提出了前后轮之间的制动力按照理想制动力分布曲线分配.在Matlab/Simulink环境下搭建模糊逻辑控制策略的模型,并把该模型嵌入到ADVISOR仿真环境中,结合典型道路循环工况进行仿真实验,实验结果表明,采用模糊逻辑控制策略之后,电池SOC提升了9.3％左右,整车系统的效率提升了7.2％,再生制动的效率提升了36.7％,这表明模糊逻辑控制策略能更好地实现能量的回收利用,延长电动汽车的续驶里程.     

燃料电池客车系统建模与能量管理策略

为合理地分配燃料电池电动客车行驶过程中的能量供给,使车辆在保证动力性能的前提下提高经济性能,基于MATLAB/Simulink搭建燃料电池客车整车前向仿真模型,并利用Stateflow建立4种规则式能量管理策略,研究策略对车辆经济性的影响。仿真结果表明,本文提出的4种策略均满足CHTC-C工况的运行需求,其中基于开关控制策略的规则三的经济性能最好,每百公里等效氢气消耗量为6.447 kg。     

EV再生制动系统的建模与仿真

电动汽车的一个重要的优点就是它具有再生制动能力,可以将制动过程中的动能回收,节约能源并增加汽车的续驶里程。文中对汽车中可再生制动的能量进行了分析,并提出了在电动汽车仿真中如何实现再生制动的建模和仿真。最后给出了仿真结果和再生制动系统在能量传递过程中的能量损失情况。     

基于nCode Design-Life的电动客车车架疲劳寿命分析

针对某型电动客车车架疲劳及寿命问题,本文以有限元理论和疲劳分析理论相结合的方法,对电动客车车架进行静强度分析和疲劳寿命校核,建立有限元模型并进行受力分析,定义特定的载荷谱和材料疲劳数据;同时利用S-N静态疲劳设计方法,选用疲劳分析软件nCode Design-Life对该车架进行疲劳可靠性分析。分析结果表明,该车架的疲劳寿命为1.558×106次,许用行驶里程为650 000km,与公交客运车行驶里程参考值约为400 000km相比,结果满足要求。该研究实现了电动车减重节能,增加了续驶里程,为车架优化设计及寿命模型的建立提供了理论依据。     

纯电动汽车与无级变速器匹配控制策略的建模与仿真

为了更好地节约电动汽车电池能量、增加其续航里程及满足电动汽车在不同工况下的行驶要求。通过对机械电子式无级变速器的速比控制目标与要求进行分析,将驾驶员加速踏板的变化解释为瞬时的功率需求。利用MATLAB/Simulink和Cruise两种软件的各自优势,在MATLAB/Simulink环境中设计了一种经济性和动力性折衷的速比PID控制器以实现速比控制;在Cruise中搭建了整车模型,将Simulink中的模型以API形式导入并进行联合仿真分析。最后得出搭载EMCVT应用本文速比控制策略的电动汽车比搭载固定速比减速器的电动汽车加速时间短,爬坡能力更强,节约电池能量,续驶里程更长。     

基于气压ABS电磁阀的解耦式制动能量回收

为了降低纯电动客车能耗,提出了以气压ABS电磁阀为解耦装置的解耦式制动能量回收系统工作原理、构型和控制策略,通过台架实验测得了ABS电磁阀压力调节特性并提出了基于该特性的分段式ABS电磁阀调压模型,为了验证制动能量回收系统的可行性,基于Matlab/Simulink/Stateflow和AVL Cruise搭建了联合仿真平台,其中整车控制和气压调压特性模型基于Matlab/Simulink/Stateflow搭建,其他部分基于AVL Cruise搭建,二者通过API接口集成,并以某12 m纯电动客车为例对其性能进行了参数化和联合仿真.结果表明:气压ABS电磁阀对制动力的调节虽有一定超调,但整车减速度变化平滑,整车速度可准确跟踪目标值,气压ABS电磁阀对制动力的调节精度能够满足制动力解耦调节的要求.在中国典型城市综合工况下,针对多种常用载荷,以整车百公里电耗为评价指标,与无制动能量回收方案相比,空载电耗减少32.94%,半载电耗减少30.47%,满载电耗减少28.12%;与耦合式制动能量回收方案相比,空载电耗减少13.47%,半载电耗减少12.10%,满载电耗减少11.32%,节能效果显...     

基于动力分布设计的增程式电动汽车

以某小型增程式电动汽车为原型,提出了一种基于动力分布设计的新构型方案。在此基础上进行了参数匹配与设备选型,并提出了适合这一构型方案的控制策略。结合匹配结果和试验数据,使用AMESim和Matlab/Simulink联合仿真平台搭建了整车数学模型,并针对动力性、纯电动续驶里程、再生制动效率及增程模式能耗等方面进行了仿真分析。结果表明:基于动力分布设计的增程式电动汽车,在不降低动力性能的前提下,拥有较小的整备质量和较高的再生制动效率,可提高纯电动续驶里程30%以上、降低增程模式能耗3%~6%,具有节能潜力。     

纯电动汽车复合储能系统及其控制策略

针对目前电动汽车由于蓄电池寿命和续航里程短导致其不能普及的现状,加入超级电容和DC/DC变换器构成复合储能系统,分析了汽车的运行状态,提出了一种改进的逻辑门限控制方法对复合储能系统进行能量控制。利用AVL CRUISE软件建立了整车模型,对能量控制策略进行了城市工况下的仿真验证。以48 V 5 k W的直流无刷电机及其控制器HPC300为载体,搭建了复合储能单元和其控制系统,仿真和实验结果表明该复合储能系统及其控制策略能够避免蓄电池的大电流输出和冲击,提高蓄电池的使用寿命和汽车的续航里程。     

基于多智能体的混合动力汽车再生制动协同控制

为提高混合动力汽车再生制动能量利用率与制动安全性,进一步提升续驶里程,提出一种基于多智能体的再生制动协同控制方法。构建交互式协同控制再生制动系统智能体及子智能体模型,系统智能体通过接受制动工况信息将蓄电池荷电状态(State of Charge,SOC)发送给蓄电池智能体,将再生制动分配系数与制动强度系数发送给车轮智能体和电机智能体;各子智能体以自身最高工作效率为目标,结合各自运行工况与其他智能体进行交互并将各自的任务实时反馈给系统智能体。最后在MATLAB/Simulink中建模,在CYC_UDDS工况下进行仿真验证。结果表明,电机制动力与机械制动力得到合理分配,充电电流控制在合理范围内,制动过程蓄电池SOC增加了近23%、制动能量利用率达17.43%,验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于神经网络的增程式电动汽车能量管理策略研究

针对以燃料电池堆为增程器的增程式电动汽车不同于一般燃料电池汽车的特点,提出了一种新的综合考虑燃料电池效率和蓄电池充放电效率的能量管理策略.基于神经网络将策略实现,并在由ADVISOR建立的整车模型上进行仿真验证,取得了更长的续驶里程.     

增程式电动汽车动力参数匹配与控制策略分析

针对纯电动汽车存在的不足,本文主要对增程式电动汽车动力参数匹配与控制策略进行研究。给出了整车参数及车辆动力参数,并借助AVL-Cruise和Simulink联合仿真平台,对增程式电动汽车动力参数进行匹配,对各部件进行选型,利用Stateflow搭建控制策略,将整车仿真模型和控制系统很好的联系起来并进行仿真验证。仿真结果表明,整车动力参数匹配比较合理,满足基本动力性和经济性要求,控制策略能使动力电池在合理区间工作,实现增程器高效工作,延长电动汽车续驶里程,降低有害气体的排放,与目前存在的公交汽车相比,百公里油耗明显降低。该研究为进一步研究增程式电动汽车提供了理论依据。     

四轮独立驱动电动汽车再生制动控制策略

为了提高四轮轮毂电机驱动的电动汽车续航里程,提出了综合考虑理想制动力分配和电机工作特性的再生制动控制策略。通过分析传统汽车理想制动力分配策略,综合考虑电机发电工作特性,在保证整车制动性能的基础上,通过减少机械制动的参与使整车前后轴电机均处于更好的发电状态,从而在保证整车制动效能的同时,回收更多的制动能量。通过CarSim和Matlab/Simulink商用软件联合仿真对提出的控制策略进行了仿真验证。仿真结果表明:该控制策略能够通过有效地分配前后轴电机制动力和机械制动力,从而获得较好的制动能量回收效果。     

混合动力汽车再生制动系统的控制

从车辆的动力学结构出发,在考虑制动稳定性要求及再生制动的约束条件下,提出了一种并行制动力分配策略.在仿真软件ADVISOR中建立了控制策略仿真模型,并嵌入到整车模型中.对制动力分配策略进行仿真,结果验证了所提出控制策略的有效性及实用性.     

电动汽车复合电源控制策略

针对电动汽车行驶里程短和复合电源系统中功率分配的问题,提出了逻辑门限控制策略和模糊逻辑控制策略对复合电源系统进行研究,使蓄电池向电机提供平均功率,超级电容向电机提供瞬时功率和峰值功率。基于常规复合电源模糊控制模型,考虑电机制动和液压制动共同为电动汽车提供制动力,建立新型复合电源系统模糊控制模型。实验结果表明:复合电源相对于单一蓄电池电源在电池SOC、能量回收率和电动汽车行驶里程有很大提升,模糊控制策略相对于逻辑门限控制策略提高了超级电容利用率并且降低了电池电流幅值,更好地保护了蓄电池。     

负载隔离式电动汽车动力电池建模及仿真研究

针对传统电动汽车采用单一电池组作为储能系统导致动力电池组发生过充、过放和过热等问题,本文基于负载隔离式电动汽车工作特性,提出了两组动力电池交替放电为车辆提供能量。分别搭建两组动力电池仿真模型,结合动力电池运行基本参数,在Matlab/Simulink环境下建立了基于逻辑门限值方法的动力电池充放电切换控制策略;在Advisor中串联式混合动力电动汽车的基础上进行二次开发,将两组动力电池的模型以及充放电切换控制策略模块嵌入到顶层模型中,结合工况对整车进行仿真实验分析。实验结果表明,该动力电池仿真模型所建立的动力电池充放电切换控制策略可行,可以满足负载隔离式电动汽车在不同工况下对功率的需求。该研究具有一定的实际应用价值。