混合动力电动汽车能量管理策略研究进展

面对能源和环境的巨大压力,混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)成为汽车行业发展的一个重要方向。能量管理是HEV动力系统控制策略的核心,是整车动力性、经济性和驾驶性的重要保障,如何优化管理整车能量和提高能量利用率是HEV面临的重大挑战。首先从多个角度对HEV能量管理问题进行概述,进而对HEV能量管理策略的研究进展及现状进行了全面综述,基于优化式和规则式两个角度列举不同的能量管理策略,分析并总结了不同的能量管理策略的优点及不足。最后综合分析HEV能量管理系统的特点及影响因素,并对HEV能量管理的研究方向进行了展望。     

城市混合动力客车关键技术研究

随着能源危机与污染问题的日益严峻,混合动力汽车受到越来越多的关注,并且取得了飞速的发展.本文针对混合动力客车的发展,对限制混合动力客车发展的关键技术进行了研究,指出了现存的问题并作出了总结.     

浅谈混合动力装载机的研究现状

通过研究混合动力装载机的现状及发展趋势,掌握混合动力装载机发展动向。主要对混合动力装载机进行浅显分析,说明了什么是混合动力装载机,对混合动力装载机混合动力方式进行分析,并且粗略的讨论了关于如何提高混合动力装载机的两种动力混合方式的节能减排效果。最后,根据目前混合动力研究成果,对其未来做出展望。     

基于模糊逻辑控制的混合动力汽车能量管理系统研究

介绍了模糊逻辑控制在混合动力汽车能量管理系统中的应用，在Advisor环境下，基于Matlab／Simulink软件建立了混合动力汽车的仿真模型，选择反映中国高速路况Hyzem—highway和城市循环工况Hyzem—ruyal道路行驶循环分析了整车经济性能和排放性能以及制动能量管理，计算机仿真表明，在能量管理系统中使用模糊逻辑控制器是合适的。     

基于模糊逻辑控制的混合动力汽车能量管理系统研究

介绍了模糊逻辑控制在混合动力汽车能量管理系统中的应用,在Advisor环境下,基于Mat-lab/Si mulink软件建立了混合动力汽车的仿真模型,选择反映中国高速路况Hyzem-highway和城市循环工况Hyzem-ruyal道路行驶循环分析了整车经济性能和排放性能以及制动能量管理,计算机仿真表明,在能量管理系统中使用模糊逻辑控制器是合适的。     

城市道路下混合动力汽车双层能量管理策略

研究了联网场景下面向连续多路口的混合动力车辆节能速度规划问题,探讨了使用双层伪谱法优化城市交通中混合动力车辆能量管理策略的可行性。根据交通信号灯的时序信息,以保证车辆中途不停车顺利通过各路口为目标,使用伪普法规划最佳的车速轨迹。根据规划的车速,以车辆能耗最低为目标,实现发动机和动力电池间功率输出的经济性分配。仿真结果表明,与人工驾驶相比,所提方法可将燃油消耗量减少6.9%,实车试验结果进一步验证了所提策略的有效性。     

可外接充电混合动力汽车能量管理策略

按照"离线全局优化一在线应用设计一试验结果验证"的设计思路,采用系统仿真建模、动态规划计算、遗传算法优化等方法,对一并联式可外接充电混合动力汽车(Plug-in hybrid electric vehicle,PHEV)能量管理策略进行了研究.由动态规划全局优化方法获取的最优控制,既可以作为制定实时在线策略的宏观指导,也可以作为不同策略的评估标准,对能量管理策略的优化设计具有重要指导意义.而通过在线能量管理策略设计方法,则可以制定出既符合PHEV特点又满足车辆实时性要求的在线能量管理策略.试验验证结果表明:由以上方法获取的三个层次的PHEV能量管理策略,能够根据车辆的不同行驶里程充分利用外围电网充入能量,并对动力总成能量流进行合理分配,使整车经济性能提高50%～57%.     

混联式混合动力电动汽车动力系统能量控制策略瞬时优化方法

综合考虑发动机、发电机和电动机效率,提出了混联式混合动力电动汽车动力系统能量控制策略的瞬时优化方法。运用ADVISOR软件建立了混联式混合动力电动汽车动力系统能量控制策略瞬时优化控制器。在行驶工况条件下,对发动机、电动机和发电机功率进行了基于能量利用率的瞬时优化仿真分配。仿真结果表明,与ADVISOR的控制策略相比,能按行驶工况有效地调节混合动力电动汽车各动力的分配,使之具有较高能量利用率。     

四模无级变速混合动力客车能量管理模糊控制策略研究

提出一种新型的重型车四模混合动力系统,通过行星齿轮耦合机构实现无级变速.根据系统4个主要运行模式的特点以及发动机、2个驱动/发电的工作特性,提出了模糊逻辑控制策略,并设计模糊逻辑控制器对系统进行能量分配.选取中国典型城市公交工况进行仿真研究,结果表明该模糊控制器具有很好的鲁棒性,能维持SOC值在优化范围之内,并且可以控制发动机运行在高效率区域;同时,相对于传统客车及并联式混合动力客车有明显的燃油经济性.     

混合动力车辆控制策略研究现状

混合动力车辆是从传统车辆过渡到纯电动车辆的一种成熟的产品,发展前景巨大。简要介绍了串联式、并联式和混联式3种混合动力车辆的典型传动结构,并对上述3种不同传动结构的控制策略进行了论述,指出了各控制策略的优缺点。在对现有混合动力车辆控制策略进行归纳和分析的基础上,着重阐述了再生制动优化、模糊逻辑优化、动力系统参数优化和动态协调等优化策略研究现状,并指出了未来混合动力车辆控制策略研究的发展方向。     

串联式混合动力城市客车动力系统研究

基于某一公交线路运营试验和车辆运行数据,对串联式混合动力城市公交车WG6120HD各项行驶参数进行了对比分析,得出了城市公交混合动力系统的工作特点。针对该公交线路,采用线路能量平衡和发动机动态功率跟随控制策略来满足线路总能量需求和车辆瞬态功率供给的要求。该策略将能量和功率分开管理,并通过动态耦合,有效协调了公交车功率配置高和平均需求功率低之间的矛盾。运营试验表明：该混合动力系统运行可靠,控制策略合理有效。
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电动工程机械关键技术研究进展

随着全球变暖和能源危机等问题日益严重,传统工程机械能效低、排放差,已无法满足国家及行业可持续化发展的需求,纯电动系统是工程机械发展的必然趋势。目前,尽管电动化技术已经在汽车领域得到了广泛的应用,但与电动汽车相比,工程机械无论是在结构上还是工况上均存在显著区别,因此需对工程机械的电动化技术开展专门研究。首先,讨论了纯电动工程机械的类型,对电动工程机械进行了概述;然后,结合工程机械纯电动系统的特点,对比分析了工程机械与其他领域电驱动技术的差异,深入分析了电动工程机械中电机调速、电液驱动、能量回收等关键技术,并在此基础上介绍了电动工程机械的国内外研究现状;最后,对电动工程机械未来发展趋势进行展望。     

并联混合动力电动汽车的模糊能量管理策略

为进一步优化并联的经济性，增强其能量管理策略的鲁棒性，针对高混合率，分析了常用的发动机最优曲线能量管理策略的不足，提出了以功率差、电池组荷电状态和电机转速为输入，以决定电机功率的比例系数为输出的模糊逻辑功率分配策略，在线计算电机所应承担的功率，达到了优化发动机工作点、电机效率和电池组荷电状态平衡的目的。通过整车循环工况前向仿真验证了该模糊策略对车辆经济性和工况适应性的改善。     

纯电动汽车动力系统全生命周期节能减排绩效评价研究

采用全生命周期评价(LCA)方法,基于GaBi平台建立了某燃油车车型改进而来的纯电动汽车的动力系统的全生命周期环境影响评价模型,将动力系统分为动力电池、驱动电机、控制装置和减速器4个关键部件进行清单分析,分别从原材料获取、生产制造、运行使用和报废回收等生命周期4个阶段进行节能减排绩效评价计算。评价结果表明,在全生命周期的4个阶段内,原材料获取阶段的矿产和化石能源消耗最多、使用阶段的环境影响值最大,其中以全球变暖潜值(GWP)影响最为显著; 报废回收阶段则在矿产资源的消耗、化石能源的消耗以及环境排放方面均产生了一定正效益。基于分析结果,提出了当前应采用优化电网结构、加大动力系统零部件回收等措施来降低纯电动汽车对生态环境的影响。     

混合动力工程机械关键技术分析

简要分析了混合动力技术应用于工程机械领域时,存在关键技术问题。具体分析了不同混合动力类型的适用范围、结构类型选择、系统参数匹配、可靠性、能量分配及控制策略、研究的难点等问题。并对混合动力工程机械的前景给予充分肯定。     

面向公交客车应用的插电式混合动力实时优化策略研究

插电式混合动力汽车随着电功率比的逐渐提升实现了机电耦合系统的能量深度混合。然而在应对复杂瞬变的城市公交工况时,如何通过设计实时高效的能量管理策略实现插电式混合动力客车全工况能量消耗最优已成为学术界的研究热点。考虑城市公交工况路况信息对能量分配的影响以及同轴并联式系统构型的自身特点,提出等效坡道在线估计及相应的电池荷电状态(State of charge, SOC)轨线修正方法,在此基础上利用等效油耗最小策略(Equivalent consumption minimization strategy, ECMS)设计一种实时优化能量管理策略,将整条公交线路的能量需求进行合理分配,另外对发动机起停的约束条件保证了发动机的合理高效运行。仿真结果表明所提出的实时优化能量管理策略与实际中应用的规则策略相比,对整车燃油经济性的提升更为显著,且可以更好地匹配公交工况与动力系统构型。实车试验结果也验证了所提出方法的有效性。因此所提出方法为基于优化理论的实车控制策略应用提供了理论依据     

增程式混合动力洗扫车能量管理策略研究

针对传统双发动机洗扫车排放差、噪声大、污染严重的问题,采用增程式混合动力洗扫车动力系统,提出了一种稳态分配+动态协调的能量管理策略。通过稳态能量管理对工作模式进行了划分,在此基础上设计了一种基于发动机转速模糊PID+电池下垂控制的动态协调控制方法,该方法以燃油消耗量最优为控制目标,通过控制发动机动力输出和抑制充放电功率波动,从而维持电池充放电平衡,最终实现洗扫车最佳燃油经济性。仿真分析结果表明：和传统双发动机洗扫车相比,采用所设计的控制策略,发动机转速控制平稳,转场模式节油率达到17.7%,洗扫模式节油率达到37.1%,验证了控制策略的合理性。     

新型混合动力液压挖掘机的能量再生系统研究

尽管在混合动力液压挖掘机中采用液压马达和发电机的传统能量再生系统(ERS)能够再生部分能量,但对要求其拥有大功率的电机和发电动机且再生能量的时间较短。结合电动液压蓄能器的优点,分析了新型电动助力转向器的结构,并提出了一种液压蓄能器工作压强设定方法。为了避免额外能耗、噪声和冲击压强,给出了一种两级压强阈值约束方法,介绍了动臂下降时控制臂架速度,以及臂架停止下落时回收效率的控制策略,建立了具有ERS的混合动力挖掘机实验平台,研究了ERS对能量转换效率和控制性能的影响。实验结果表明,所提出的ERS比传统的ERS具有更好的动臂速度控制性能,当动臂下降时,总势能的45%可以再生,并且发电机和液压马达的功率水平可以降低60%。     

混合动力电动汽车动力总成系统控制方法研究

在建立混合动力电动汽车（HEV）动力驱动模型的基础上，运用Matlab／Simulink软件，建立汽车闭环控制系统仿真模型并进行动态计算机仿真。通过对设定不同车速及控制器参数，汽车实际车速响应情况以及响应与系统输入力矩之间关系的分析，发现现有HEV控制策略难以在实现环保与节能目标的同时，保证汽车动态性能的问题，提出面向动态过程的HEV多能源动力总成系统控制方法，并论述了其原理及实现方法。