电动汽车电气绝缘检测方法的研究

提出用绝缘电阻描述电动汽车高压电气系统的绝缘性能。在高压电源输出端建立包括绝缘电阻在内的阻抗网络,描述了绝缘电阻与电源电压,漏电电流之间的定量关系。在此基础上,开发了基于单片机的检测系统,对绝缘电阻进行实时、定量的检测。     

电动汽车绝缘电阻检测系统设计与研究

电动汽车高压绝缘性能关乎设备安全和人员安全,绝缘电阻测量方法存在检测精度低、无法在线测量、抗干扰能力不强等缺点。该文在深入传统绝缘电阻测量的基础上,结合电动汽车高压系统的特点,提出一种低频低压注入的绝缘电阻检测方法,解决了无法在线实时检测,正负母线对车体绝缘电阻同时下降时无法测量等问题。样机实验结果表明,该方法能够对电动汽车高压系统绝缘性能进行实时在线检测,误差在5%以内,有效地提高了车辆行驶安全性。     

车用电池包结构动力学建模及分析方法研究

汽车动力电池包多由单体电池、模组、壳体、电器联接部件及管理系统装配成整体,在变温、振动环境下完成充放电功能。其性能的可靠和安全直接决定了电动汽车的正常运行。研究复杂电池包结构的动力学建模和分析,探索其内部精细结构以及整体电池包的动力学响应,是车用电池包开发和结构、性能优化的迫切需要。提出了基于单体等效力学参数和实际接触连接条件的复杂电池包系统建模和动力学分析方法,结合电池包开发实例,建立各部分子模型并进行试验验证,通过优化算法确定最佳接触参数;对比集中质量模型、简化连接模型、接触模型的模态仿真结果,验证所建模型的有效性和精度,说明建模方法的可行性;获得了实例电池包内部关键电接触点在随机振动下的响应,发现同一振动工况下不同位置触点的加速度响应差异很大,呈现很强的不均匀性。给出了螺栓连接的电池包装配体动力学精细化建模方法和分析思路,对同类型电池包结构设计、安全性分析有实际意义。     

纯电动汽车绝缘监测功能的开发及验证

绝缘监测技术是纯电动汽车电控系统核心技术之一,它不仅需要承担整车高压负载的绝缘监测,同时需要监测电池包内部的高压铜排和电芯在车辆使用过程中的绝缘情况。文章基于目前主流的低频信号注入法绝缘监测技术,重点介绍了该技术功能的原理,及在产品开发过程中的方案分析以及实际应用场景下的测试验证及优化,确保该功能可在车辆全生命周期内可靠运行,满足新能源汽车高压安全要求。     

车用电池管理系统绝缘监测及故障诊断

为提高纯电动汽车动力电池绝缘监测系统的准确性和可靠性，基于相对成熟的硬件方案，设计了绝缘监测系统的故障自诊断策略，并针对电桥法计算绝缘电阻时间长的缺点设计了两种可供选择的计算策略，在MATLAB/Simulink中完成核心控制算法的图形化开发和代码自动生成，最后，硬件在环仿真测试系统上进行试验。试验结果表明，该系统能实时准确监测动力电池组的绝缘电阻，且两种检测方式均能满足电动汽车动力蓄电池的绝缘监测需求。     

电动汽车蓄电池的绝缘检测

设计了一种单边切换固定电阻的电动汽车绝缘检测方法,给出了系统的硬件和软件设计。试验证明,本设计绝缘检测系统能够检测比较宽范围阻值内的绝缘电阻,并且准确地报出故障等级,可有效监测车体与高压线路之间的绝缘故障,避免司乘人员受到伤害。     

薄膜硅光伏组件的漏电通道模型及绝缘电阻的定量测试

为了研究薄膜硅光伏组件在高电压下的绝缘失效机制,建立了一个薄膜硅组件的漏电通道模型,并定量测试组件在湿热(damp heat,DH)实验前后各漏电通道的绝缘电阻,采用了独特的措施来避免各漏电通道之间的相互干扰,获得了较准确的结果.在DH实验之前,组件边缘的绝缘电阻比前后玻璃高20倍至2个数量级,前后玻璃处的漏电决定了组件绝缘性能.经过1 000h的DH实验之后,边缘绝缘电阻大幅下降约2个数量级,成为小面积(300 mm×300 mm)组件绝缘性能的决定性因素,但是在大面积(1300mm ×1 100 mm)组件中,前后玻璃在很多情况下仍是组件漏电流的主要通道.     

电动汽车电池热管理系统温度控制方法研究

本论文研究电动汽车电池热管理系统温度控制方法,BMS根据实时采集的温度参数和预先设定的条件,使电池包热管理系统能够自动在电池冷却模式、电池加热模式和电池低温散热模式之间进行切换,使电池包内电芯温度趋于一致。本发明的电动汽车电池热管理系统温度控制方法,通过在电池包内设置TCU,可以集中管理电池包加热回路和冷却回路,且可根据实时采集的电芯温度调整TCU内比例阀开度,以实现温度分区域精准控制,从而提高电池包内部电芯温度的一致性。     

基于CAN总线的助航灯光电缆绝缘电阻检测节点设计

针对民航助航灯光电缆回路长、接头多,提出了一种基于CAN总线的分布式多节点电缆回路绝缘电阻的实时检测方案,深入阐述了绝缘电阻检测的硬件设计方法,大幅提高了检测精度,成功实现了助航灯光回路绝缘电阻的实时检测.     

纯电动汽车高压回路安全监测系统设计

针对纯电动汽车高压回路的安全监控问题,对纯电动汽车高压回路的配置、绝缘检测、预充电、高低压保护、高压环路互锁等方面进行了研究,对纯电动汽车驻停过程中高压回路的故障诊断与安全控制策略进行了归纳,提出了一种基于STM32 ARMCortex-M3内核单片机以及CAN总线技术的监测系统,利用高压直流试验台对纯电动汽车的绝缘电阻以及发生故障时高压断路响应时间进行了测试.研究结果表明,该系统能实时监测高压系统的各项电气参数,能够实现绝缘检测、预充电、高低压保护、高压环路互锁等多项功能,系统故障断路响应迅速、可靠性高.     

纯电动汽车能量回馈效率特性测试分析

进行高效的能量回馈,可有效延长纯电动车辆续驶里程,而能量回馈效率受到电动机转速、制动转矩、电池组荷电状态等因素的影响。利用电动汽车动力总成性能测试试验台,测试分析电动机转速、制动转矩、电池组荷电状态及电池组温度对能量回馈效率的影响规律;讨论电动机温度对能量回馈时最大制动转矩的限制;参考实车测试数据,设定能量回馈效率特性研究工况范围,对不同电动机转速、制动转矩及电池组荷电状态下的能量回馈效率进行测试;基于实测数据构建能量回馈效率预测模型,并通过台架试验验证该模型的有效性。参考能量回馈效率模型开发控制策略,实车滑行能量回馈过程中,回收能量相对于原车控制策略提高了4.8%,这表明该模型可为高效能量回馈控制策略的制定提供参考依据。     

DESIGN AND EXPERIMENT OF ELECTRIC BUS

0 INTRODUCTION*Human being has waked up to come to face with more and more serious environmental pollution and energy crisis，decrease of emission and fuel consumption of automobile have been paid special attention. Electric vehicles have become focus because they have the advantages of vehicles using internal combustion engines in terms of zero emission，usage of alternative energy source and lower noise. More and more countries including China convoked their researchers and invested cap…     

动力电池组的均衡控制与设计

随着能源及环保问题的日益加剧,电动汽车成为未来汽车的发展方向。然而电池技术的不成熟,特别是电池成组使用时的不一致性成为制约电动汽车发展的最大瓶颈。基于现有的锂离子电池制造水平,电池单体存在一定的差异,为了避免个别单体的过充、过放所导致的电池组提前失效,提高电池组的使用性能,应对电池组中各单体进行均衡管理和控制。描述了电池的均衡控制方法、电路设计和实现步骤,并对锂离子电池进行均衡充放电试验,结果表明该方法能有效地弥补电池的不一致性。     

电动汽车车载锂电池分段充电策略研究

为了实现电动汽车（EV）车载锂电池快速充、放电,研究了电动汽车锂电池分段充电策略,给出了充电拓扑图。通过监控电池端电压和电流,采用了恒流、恒压和涓流3种充电方式结合的方法,控制功率变换器对电池进行智能充电。实验结果表明,利用分段充电方法可以在30min内使电池端压达到额定值,并通过恒压充电使电池迅速得以充满。该研究为提高车载电池充电效率、缩短充电时间和保证充电安全奠定了基础。     

多拓扑结构锂电池组外短路特性分析及模型评价

新能源汽车的快速发展受到动力电池系统安全的掣肘,锂电池组外部短路故障是导致电池热失控进而引发汽车起火爆炸的主要因素之一,而不同拓扑结构及初始荷电状态(State of charge, SOC)影响锂电池组外部短路特性。搭建锂电池组外部短路故障试验平台,进行多拓扑结构锂电池组在静置工况下的外部短路试验,模拟汽车停置时电池发生外部短路故障过程,揭示不同拓扑结构及不同初始SOC对锂电池组外部短路特性的影响,为锂离子电池单体分选成组、外部短路故障诊断等方面提供数据支撑。此外,锂离子电池外部短路模型重构是进行故障诊断的基础,对不同等效电路模型对锂离子电池外部短路电压预测精度等进行综合评价,为锂离子电池外部短路电特性重构模型选择提供指导。     

电动汽车用蓄电池的发展与应用

电动车电池技术是电动汽车发展的关键.本文综述了目前世界各国用于电动汽车上各类蓄电池的发展动态、性能比较及其应用情况.     

Torque-based optimal acceleration control for electric vehicle

The existing research of the acceleration control mainly focuses on an optimization of the velocity trajectory with respect to a criterion formulation that weights acceleration time and fuel consumption. The minimum-fuel acceleration problem in conventional vehicle has been solved by Pontryagin＇s maximum principle and dynamic programming algorithm, respectively. The acceleration control with minimum energy consumption for battery electric vehicle（EV） has not been reported. In this paper, the permanent magnet synchronous motor（PMSM） is controlled by the field oriented control（FOC） method and the electric drive system for the EV（including the PMSM, the inverter and the battery） is modeled to favor over a detailed consumption map. The analytical algorithm is proposed to analyze the optimal acceleration control and the optimal torque versus speed curve in the acceleration process is obtained. Considering the acceleration time, a penalty function is introduced to realize a fast vehicle speed tracking. The optimal acceleration control is also addressed with dynamic programming（DP）. This method can solve the optimal acceleration problem with precise time constraint, but it consumes a large amount of computation time. The EV used in simulation and experiment is a four-wheel hub motor drive electric vehicle. The simulation and experimental results show that the required battery energy has little difference between the acceleration control solved by analytical algorithm and that solved by DP, and is greatly reduced comparing with the constant pedal opening acceleration. The proposed analytical and DP algorithms can minimize the energy consumption in EV＇s acceleration process and the analytical algorithm is easy to be implemented in real-time control.     

Estimation method of state-of-charge for lithium-ion battery used in hybrid electric vehicles based on variable structure extended kalman filter

Since the main power source of hybrid electric vehicle(HEV) is supplied by the power battery, the predicted performance of power battery, especially the state-of-charge(SOC) estimation has attracted great attention in the area of HEV. However, the value of SOC estimation could not be greatly precise so that the running performance of HEV is greatly affected. A variable structure extended kalman filter(VSEKF)-based estimation method, which could be used to analyze the SOC of lithium-ion battery in the fixed driving condition, is presented. First, the general lower-order battery equivalent circuit model(GLM), which includes column accumulation model, open circuit voltage model and the SOC output model, is established, and the off-line and online model parameters are calculated with hybrid pulse power characteristics(HPPC) test data. Next, a VSEKF estimation method of SOC, which integrates the ampere-hour(Ah) integration method and the extended Kalman filter(EKF) method, is executed with different adaptive weighting coefficients, which are determined according to the different values of open-circuit voltage obtained in the corresponding charging or discharging processes. According to the experimental analysis, the faster convergence speed and more accurate simulating results could be obtained using the VSEKF method in the running performance of HEV. The error rate of SOC estimation with the VSEKF method is focused in the range of 5%to 10%comparing with the range of 20%to 30%using the EKF method and the Ah integration method. In Summary, the accuracy of the SOC estimation in the lithium-ion battery cell and the pack of lithium-ion battery system, which is obtained utilizing the VSEKF method has been significantly improved comparing with the Ah integration method and the EKF method. The VSEKF method utilizing in the SOC estimation in the lithium-ion pack of HEV can be widely used in practical driving conditions.     

电动汽车磷酸铁锂电池组热特性研究

电池作为电动汽车的能量来源,在使用过程中会产生大量的热而影响电池的工作性能和使用寿命.分析并计算了磷酸铁锂电池的产热量和产热率,利用ANSYS建立了某型磷酸铁锂电池组的热模型,并对该电池组进行了热特性分析;对电池组的热管理提出了改进方案,通过建模仿真验证了改进方案的有效性.     

废旧动力电池逆向物流模式及回收网络研究

以上汽集团所销售的电动汽车产生的报废动力电池为研究对象,建立了评价指标体系,并运用模糊综合评价法研究了废旧动力电池的逆向物流模式选择。研究发现,自营模式在总体上最适合上汽集团的电池回收。在具体指标方面,自营模式在经济和管理因素方面优势突出,外包模式在技术因素方面优势最为明显。最后,综合分析了上汽集团废旧动力电池回收的利益相关方和逆向物流过程所涉及的各个环节,建立了现阶段适合上汽集团发展的以自营模式为基础的复合型废旧动力电池逆向物流回收网络。