混合动力电动汽车能量管理策略研究综述

能量管理对于提高混合动力电动汽车(Hybrid electric vehicles, HEVs)的燃油经济性、驾驶性能及减少排放具有至关重要的作用.本文对混合动力电动汽车能量管理问题的研究进展及现状进行了全面总结, 从不同角度对混合动力电动汽车的能量管理问题进行描述, 并对主要能量管理策略进行了分析和对比研究, 指出各种控制方法的优点及其存在的问题与不足, 最后对混合动力电动汽车能量管理策略研究的未来发展方向进行了展望.     

混合动力电动汽车的跟车控制与能量管理

混合动力电动汽车(Hybrid electric vehicles, HEVs)的能量管理问题至关重要, 而混合动力电动汽车的跟车控制不仅涉及跟车效果与安全性, 也影响着能量的高效利用. 将HEVs的跟车控制与能量管理相结合, 提出一种基于安全距离的HEVs车辆跟踪与能量管理控制方法. 首先, 考虑坡度、载荷变动建立了HEVs车辆跟车系统的非线性模型, 并基于安全距离, 提出一种基于道路观测器的动态面控制(Dynamic surface control, DSC)进行车辆跟踪控制. 然后, 结合跟踪控制下工况循环, 采用滚动动态规划(Dynamic programming, DP)算法进行混合动力电动汽车能量实时优化控制. 最后, 通过仿真研究进行验证.     

混合动力系统能量管理策略的实时优化控制算法

依据最优控制理论得到的混合动力汽车能量管理策略与未来的驾驶需求相关联,无法解决算法的实时性问题.本文另辟蹊径,结合规则构造二次型性能指标来限制发动机功率的大幅度频繁波动,间接地降低油耗.为此,在对混合动力系统近似线性处理的基础上,利用二次型最优跟踪理论推导出定常的反馈控制律,将发动机和电机功率表示成系统当前状态和车速指令的线性函数并应用于非线性实车系统.仿真结果表明,本文提出的能量管理实时控制算法可以达到良好的节油效果, 对不同的道路工况和电池初始荷电状态有良好的适应性.     

基于物联网的电动车智能充电系统

为了解决电动车充电管理不便、安全性低的问题,设计了一种基于物联网的充电系统。该系统智能充电节点通过RN8209模块实现对电动车充电电压、电流和功率的采集,并利用这些数据判断充电状态,异常时自动关闭。该设计不仅实现了电能的计量,而且确保了电动车充电的安全性。系统中控网关通过LoRa无线模块与多个智能充电节点通信,并通过4G模块实现了与服务器的数据交互。测试结果表明,LoRa无线能够穿透地下室,通信距离达到300m,网关与服务器通信稳定。该设计实现了对充电桩的远程监控,具有很好的应用前景。     

基于物联网的智能感知电动汽车辅助管理系统方案

参考相关规定及标准,结合国家电网智能电网建设,采用平台化、模块化、组件化的面向服务架构（SOA）设计思想,设计并实施电动汽车充电站信息化平台建设,为充电设施网络智能管理提供全套信息化服务解决方案。     

电动汽车动力学控制研究进展

近年来随着全球资源、环境问题日益严峻,节能、环保的电动汽车得到快速发展。电动汽车采用电机驱动系统,具有转矩快速响应、易于精确测量、可实现动力分散控制、可实现制动能量回收等优点。充分挖掘并利用这些优点可显著提升车辆动力学控制性能。文中从电动汽车动力学控制运行参数的识别、动力学控制结构与方法两个角度综述了十多年来的研究成果,重点介绍了轮胎-路面接触条件识别方法、驱动防滑控制方法等。对车辆横向动力学控制,包括电子差速控制、直接横摆控制、底盘集成控制等研究现状也做了总结。最后对未来电动车辆动力学控制的发展方向作了几点展望。     

智慧园区电动汽车有序共享充电需求分析

针对智慧园区充电设施少不能满足电动汽车发展需求问题,提出一种适用于智慧园区电动汽车有序共享充电需求建模分析方法,通过分析充电数据提供充电计划,并辅助园区能量管理系统制定有序充电策略.利用功率谱密度估计方法统计分析单个EV充电电流,并通过人工智能网络完成EV在线识别分类工作,基于插入时间、能量和工作日之间的相关性统计分析每个EV充电习惯,利用测量电网侧的电流来预测充电需求,基于核密度估计建立充电需求统计模型.通过某住宅小区充电设施采集的实际数据验证该模型精度的有效性和适用性,为智能园区电动汽车充电提供帮助.     

机动车辆自动化管理系统

本文介绍了一套机动车辆的自动化管理系统及其软、硬件的构成,通过微机的无线通信技术的结合实现对车辆使用情况的自动检测和记录,从而使车辆管理完全实现自动化,彻底消除人为因素影响。     

Integrated Dynamics Control and Energy Efficiency Optimization for Overactuated Electric Vehicles

A large number of studies have been conducted on the dynamics control of electric vehicles or on the optimization of their energy efficiency but few studies have looked at both of these together. In this study, an integrated dynamics control and energy efficiency optimization strategy is proposed for overactuated electric vehicles, where the control of both longitudinal and lateral dynamics is dealt with while the energy efficiency is optimized. First, considering the trade‐off between control performance and energy efficiency, criteria are defined to categorize the vehicle motion status as linear pure longitudinal motion and non‐linear motion or turning motion. Then different optimization targets are developed for different motion status. For the pure linear longitudinal motion and cornering motion, the energy efficiency and vehicle dynamics performance are equally important and a trade‐off control performance between them needs to be achieved. For the non‐linear turning motion, vehicle handling and stability performance are the primary concerns, and energy efficiency is a secondary target. Based on the defined targets, the desired longitudinal and lateral tyre forces and yaw moment are then optimally distributed to the wheel driving and steering torques. Finally numerical simulations are used to verify the effectiveness of the proposed strategies. The simulation results show that the proposed strategies can provide good dynamics control performance with less energy consumption.     

平行车联网:基于ACP的智能车辆网联管理与控制

本文将平行智能方法引入智能车辆的网联化管理与控制, 提出平行车联网的概念、框架、功能与流程.平行车联网致力于通过人工车联网与物理车联网的虚实互动、协同演化与闭环反馈, 为人-车-路-智能交通信息网一体化的智能交通系统增加计算实验与平行引导的功能, 实现描述、预测与引导相结合的车联网智能, 有效解决异构、移动、融合的交通网络环境下智能车辆的管理与控制问题.     

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.     

智能采光实时追日的电能管理系统

太阳能作为一种可再生、无污染的能源,已经得到了较为广泛的应用;但其利用率低、成本过高等因素仍然制约着太阳能资源的进一步开发和利用,因此太阳能智能采光的研究非常有意义。本文主要设计并实现了智能采光方案,分析并验证了实时太阳方位的算法,利用Fusion系列单片模数混合的FPGA开发系统,实现了模数转换以及太阳方位计算和相应的蓄电管理。     

电动汽车交流充电管理系统的开发与实现

随着国家对新能源开发的投入,电动汽车的发展已经成为人们关注的焦点.此设计使用基于An-droid 6.0嵌入式操作系统,Cortex-A9系列工业级ARM处理器支持电容触摸屏Exynos 4412开发板.针对电动汽车交流充电桩的用户图形界面开发进行了研究,介绍了充电界面的开发流程和具体实现.其中主要包括窗口函数的设计、充电实时数据的显示和读取、交叉编译以及内核移植,通过JNI的开发,完成对串口的通信.实验表明,与现有充电管理系统相比,该系统能够人性化地完成充电模式选择,准确地采集充电信息和完成用户下达的充电指令,不仅处理速度快,而且功能和可扩展性更强.本设计具有创新性、稳定性和实用性,符合国家在2016年1月1日颁布的对电动汽车充电指标的要求,具有较高的实用价值,能够很好地为电动汽车用户提供充电服务.     

序言：新能源汽车与智能网联汽车专题Ⅱ

智能网联汽车是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置,并融合现代通信与网络技术,实现车与车、路、人、云等信息共享,实现“安全、高效、舒适、节能”行驶。虽然该产业呈现出全面发展的良好局面,但回溯到核心技术层面,该领域仍面临若干技术调整,包括单车感知决策、车路协同、人机共驾、以及各类信息安全威胁。在此背景下,进行智能网联汽车科技创新至关重要。     

交叉路口中一种智能的车辆实时调度算法

针对城市道路交通拥堵问题,提出了一种基于智能交通信息环境下的车辆实时调度算法,该算法在现有信号相位设计的基础上,根据当前道路的相对滞留率进行相位的选择,然后针对每个被选中相位,调整交叉路口的交通信号周期,尽可能使更多车辆在各自车道上安全行驶。实验结果表明,本文提出的算法的车辆平均等待时间低于现有算法。     

一种智能型电气信号联络装置

介于汽轮发电机组的工作特性,提出了一种智能型电气信号联络装置,一改传统的电气原理,将单片机技术应用至该联络装置。该装置将汽轮发电机组中控室与电气主控室之间的信号联络简捷化,使其更加方便、更加安全、更加可靠。通过许多现场使用,证明了该装置在设计思路上是完全可行的。     

智能能源管理系统设计研究

根据用户要求灵活配置受控对象,实现了受控对象的海量控制,通过管理型节约和技术型节约两种手段,为水电管理提供了高效的自动智能化管理途径和手段,提升水电管理方面的效率。     

Energy Management in Swarm of Unmanned Aerial Vehicles

Automated maintenance has become a necessity for Unmanned Aerial Vehicle (UAV) systems to function in remote environments for an extended period of time with a higher number of vehicles. Once removed from the energy management loop, the human operator is free to concentrate on higher level task management and data analysis. This paper firstly describes the design, test and construction of an autonomous Ground Recharge Stations (GRS) for battery-powered quadrotor helicopter. In order to incorporate the charging of the quadrotors in the overall swarm behaviour, the focus of the research presented here has been to reduce the charging phase of a single vehicle by developing safer electrical contacts and using a balancer in the charging process. The amount of extra current available from the new design easily pushed the flying-time/charging-time ratio of the quadrotors over 1. The paper then describes a novel approach for the integration of this technology into an energy efficient multi-agent system. The development of a prioritisation function and queuing protocols between the UAVs and GRSs demonstrate an optimised solution to the assignment problem dependent on the mission profile. Numerical experiments show that the system’s energy management remains efficient regardless of number and position of the platforms, or nature of the environment.     

智能电能表状态检验技术研究

目前,电能表的现场检验主要以周期检验为主,具有发现问题滞后、检验针对性不强的问题。将以可靠性为中心的维护技术(RCM)应用到智能电能表的现场检验业务中。通过对智能电能表全寿命周期各业务管理系统中采购验收、仓储管理、配送管理、现场运行、分拣检测等环节的海量数据进行分析,挖掘影响智能电能表运行可靠性的状态量。通过状态矩阵实现电能表的状态评价,根据评价结果制定不同的现场检验策略。国家电网下属各省公司应用此技术开展状态检验工作的成效表明,该技术在不影响营销抄、核、收等业务的情况下,有效降低了现场检验的工作量,提高了异常处理的及时性。该结果验证了该技术在智能电能表大规模现场检验模式下的优越性。