SOC distribution-based modeling for lithium-ion battery for electric vehicles using numerical optimization

In order to simulate electrical characteristics of a lithium-ion battery used in electric vehicles in a good manner,a three-layer battery model is established.The charge of the lithium-ion battery is assumed to distribute among the three layers and their interaction is used to depict hysteresis and relaxation effect observed in the lithium-ion battery.The model parameters are calibrated and optimized through a numerically nonlinear least squares algorithm in Simulink Parameter Estimation Toolbox for an experimental data set sampled in a hybrid pulse test of the battery.Evaluation results showed that the established model is able to provide an acceptable accuracy in estimating the State of Charge of the lithium-ion battery in an open-loop fashion for a sufficiently long time and to describe the battery voltage behavior more accurately than a commonly used battery model.The battery modeling accuracy can thereby satisfy the requirement for practical electric vehicle applications.     

电动汽车电池组连接方式研究

为了了解电动汽车电池组连接方式对电池组使用性能的影响,通过大量的电动汽车运行试验,对电动汽车电池组的连接方式进行了研究。建立了电池组连接模型,并重点分析讨论了不同连接模型对电池组连接可靠性和电池不一致性的影响,提出了合理的连接方式选择原则。     

基于铅酸动力电池组供电的电压源型逆变器-牵引感应电机传动系统的稳定性研究

建立了铅酸动力蓄电池组供电的电压源逆变器—牵引感应电机驱动系统的周期系数线性模型，基于Lyapunov稳定性理论，分析了各恒速点的周期开关模式电气稳定性因素。仿真研究表明，铅酸动力蓄电池组的动态内阻变化对感应电机驱动系统的速度稳定区域变化影响显著，动态内阻越小越能够扩大系统速度稳定区域。感应电机的定子电阻增大有利于系统稳定性，转子电阻减小能够扩大系统速度稳定区域，励磁电感变化对系统稳定性影响很小，转差率越大系统稳定性越差。因此，合理选择设计感应电机驱动系统电气参数，能够扩大系统速度稳定区域，乃至整个速度范围保持稳定。这有助于在诸如电动车辆的工程应用中，避免电气传动系统振荡现象的发生。     

基于驱动信号的加速车身速度算法

为了改进目前在汽车动力学控制系统研究中常用的由车辆的非驱动轮速获得车身速度的计算方法的局限性和精确性,通过建立行驶车辆及车轮部分的动力学及运动学模型,推导并提出了基于驱动轮速信号带可调整加权因子的车身速度算法. 编制了嵌有车速算法的Matlab程序并对不同路面上加速的车辆工况进行了仿真. 仿真结果与试验结果吻合良好,验证了算法的可信性.     

储能电池外部短路的损伤与失效边界及其预测

储能电池外部短路故障发生伴随着电池大倍率放电、内部热量快速聚集、温度极速升高,是一种典型的电-热耦合滥用工况。针对电池外部短路：试验研究了不同初始条件下的外部短路特性,明确了短路开始至电池电压和电流突降为零的时间为外部短路失效边界;进一步分析了失效前短路时间与老化的耦合特性,应用电化学阻抗谱揭示了固体电解质膜增长为外部短路电池容量衰退的主因,且主要受电池温度影响。明确了短路开始至电池内部温度达到80℃的时间为外部短路损伤边界,为获取电池内部温度,构建了圆柱形电池集总参数热模型,建立了电池内部温度估计算法,误差<±2℃。应用长短时记忆神经网络算法构建了电池外部短路损伤边界和失效边界的预测模型。以外部短路前1 s和短路后2 s的电流、电压及环境温度作为输入,结果表明损伤边界预测误差<3.5%,失效边界预测误差<2%。该模型的应用能够加深外部短路对电池损伤的认识,为电池的安全监测提供有力保障。     

电动车辆电磁兼容性整车测量与分析

基于电磁兼容理论,指出了电动车辆系统中的电磁干扰源与干扰途径,详细说明了电动车辆驱动系统中高功率变换器件和高频率陡沿等干扰源;同时对电动车辆中电磁干扰中的耦合与串扰、共地干扰等进行建模与分析。最后通过整车干扰的测试,总结了电动车辆电磁骚扰在电磁干扰方面的特性。     

差模零偏置微感抗降压型直流变换方法研究

针对Buck变换器在实际使用中,降压电感的铁心磁通存在非零偏置及控制所造成的问题,提出了一种新颖的差模零偏置微感抗降压型直流变换方法,并将该方法应用于工程实践。该方法的关键在于使用差模电感自补偿特性实现了铁心磁通的零偏置,通过超前臂互补同步控制、滞后臂过零复合同步控制,实现了差模电感在直流斩波条件下的正常工作。     

电动车示范效果显著

在国家“863”连续两个五年计划的．引导支持下,中国新能源汽车技术,尤其是电动汽车技术研发取得重大进展,初步掌握了自主知识产权的节能与新能源汽车动力系统技术、构成了关键零部件的配套研发体系,实现了小批量的整车生产能力和商业化示范运行,已有160余款各类节能与新能源汽车进入中国汽车产品公告,已制定节能与新能源汽车相关标准42项。     

履带车辆动力学仿真技术的发展与展望

履带车辆在军事领域中发挥重要作用。由于履带车辆自身及使用环境的复杂性，传统的研究模式导致研制费用高、周期长。运用建模仿真技术研究履带车辆已成为趋势，对其发展起了巨大的推动作用。本文对仿真技术在履带车辆动力学仿真研究中的阶段性成果，按照平稳性模型、压力分布与通过性模型、转向性模型进行了回顾和总结，对履带车辆动力学仿真中常用的大型软件做了介绍，并展望了履带车辆动力学仿真技术今后的发展方向。