复合电源式混合动力公交车功率分配策略研究

利用AVL/Cruise仿真软件建立了复合电源混合动力汽车模型,针对复合电源与单一电池性能的差异,基于模糊控制的思想,在MATLAB/Simulink下设计了整车功率分配策略与电池、超级电容SOC平衡策略,提出了基于车速的超级电容期望SOC平衡方法。通过仿真,验证了控制策略,达到了预期的控制效果。与采用逻辑门限的控制策略相比,电池的使用率降低了85.6%,燃油经济性提升了2%,可在不影响经济性的前提下延长复合电源中的电池寿命。     

PHEV复合储能系统设计及基于MODA的参数优化

为了提高插电式混合动力汽车的燃油经济性、降低污染物的排放,并解决插电式混合动力汽车单一动力电池低比功率、无法响应暂态功率需求的问题,设计蓄电池和超级电容并联的复合储能系统,采用带有滑动窗口的实时小波功率分配策略,并对滑动窗口长度进行选择。该功率分配策略将复合储能系统的需求功率分解成高频和低频两部分,超级电容接收高频分量,蓄电池接收低频分量,避免了高频分量对于蓄电池的冲击,提高了蓄电池的耐久性和可靠性。制定基于规则的控制策略,以整车燃油消耗量和污染物排放量为优化目标,利用多目标蜻蜓算法对相关控制参数进行优化。基于ADVISOR搭建含有复合储能系统的插电式混合动力汽车整车仿真模型,采用新欧洲行驶循环工况进行测试,并通过与带精英策略的非支配排序遗传算法进行对比,验证算法的有效性。研究结果表明：利用多目标蜻蜓算法优化后的车辆百公里燃油消耗平均降低了12.71%,污染物综合排放性能平均下降了10.05%;相对于优化前,发动机输出功率减少,电机输出功率增加,发动机和电机的工作效率均得到了显著提升;Pareto最优解的收敛性和覆盖范围优于带精英策略的非支配排序遗传算法,同时得到的多组Pareto最优解为整车设计和优化提供了更多选择。     

Plug-in串联式混合动力电动汽车控制策略研究

控制策略直接影响了串联混合动力汽车的燃油经济性、排放性以及车辆的续驶里程。文中基于WG6120HD混合动力城市客车动力系统。综述了蓄电池组SOC的估算方法以及对蓄电池容量的评价,并结合蓄电池组SOC的变化情况,对Plug—in串联式混合动力汽车控制策略进行了分析和研究。     

串联式复合电源再生制动系统恒流控制

再生制动技术可以有效回收车辆制动能量，是提高电动汽车续驶里程的重要途径，超级电容具有高功率密度、高效率的特点，利用蓄电池-超级电容组成的复合电源作为电动汽车的储能装置可以改善电池工作状态，提高电池寿命及可靠性，并提高能量回收率。目前使用复合电源（蓄电池-超级电容）进行再生制动的电动汽车多采用并联形式，针对此类状况，基于无源串联复合电源结构设计其再生制动系统，其主要由电机、超级电容组、整流桥和控制器组成。在控制策略上，采用电压反馈恒定电流制动方式，基于脉冲宽度调制（PWM）控制，在制动过程中根据电动汽车车速与超级电容端电压实时调节PWM的占空比以实现目标制动电流恒定。在MATLAB/Simulink平台上建立再生制动系统仿真模型，验证所提控制策略的有效性，并利用某电动汽车对所设计系统进行滑行、制动等试验。研究结果表明：相比有源并联式复合电源，该系统不需要DC/DC转换器，结构及控制简单，该系统能够较好地实现制动能量回收，所采用的控制策略能够有效地实现恒电流制动，电制动减速度稳定，同时具有较高的能量回收率。     

一种电动汽车用42V混合电源的研究

为了满足电动汽车的发展需求,文章提出了一种由超级电容和可串并联切换的蓄电池组组成的42V混合电源,蓄电池能量密度大,作为主能源提供车辆运行期间的能量需求,超级电容功率密度大,作为辅助能源提供瞬时大功率需求,充分发挥两者优势,能有效地延长蓄电池的使用寿命。所提出的42V混合电源既可以作为储能元件驱动车辆行驶,又可以为电气设备提供电能,而且可以根据负载额定电压切换蓄电池连接方式,实现变压供能,提高混合电源的能量利用率。     

面向低油耗的燃料电池乘用车动力系统匹配设计

在绿色省能、零污染的燃料电池汽车的基础上,为提高“电-电”混合动力汽车的协调稳定性、动力系统的效率,满足动态性能的要求,开展对燃料电池/蓄电池的电-电混合动力汽车的动力系统匹配设计。文章以燃料电池汽车为研究对象,依据整车动力性能经济性指标开展了驱动电机、燃料电池系统、动力蓄电池系统的选型与参数匹配,引用混合度定义,考虑燃料电池和蓄电池混合动力系统间的功率配合,使用Advisor车辆仿真软件对常见工况下的各种匹配方案进行仿真计算。结果表明,从动力性以及燃油经济性方面,所确定的动力系统匹配设计方案具有一定的可行性,且符合车辆设计指标,即燃料电池（34 kW）与锂离子蓄电池（46 kW）的最佳匹配。两动力源之间合理的功率配合能够有效提高整车动力性,确保经济性,从而降低车辆的平均运行成本。     

混合动力汽车电子无级变速机构设计方法初探

混合动力汽车的电子无级变速机构能达到利用蓄电池作为能量缓冲装置减轻车辆行驶状况对发动机运行工况影响的目的,可使车辆的燃油经济性和排放性能得到大幅提高。系统地总结了开发混合动力汽车电子无级变速机构的原则,并在此基础上提出了开发过程中的选型以及结构参数优选方法。研究结果在日本丰田公司生产的Prius混合动力汽车上得到了验证。     

电容混合动力车的开发

改善在市区道路行驶的混合动力货车燃油经济性的关键是制动能量再生的频率和效率。2002年,首次推出了使用超级电容器作为储能装置的电容混合动力货车。介绍当时日产柴油机工业公司的研发人员在自主研发超级电容器及相关混合动力技术方面所作出的努力。同时,简单介绍采用超级电容器的混合动力系统工作原理和结构特点,以及各种制动模式下的协调控制技术。     

串联式混合动力电动客车能量管理系统的前向仿真

在建立车辆、电机、APU、动力电池组、超级电容组和驾驶员模型的基础上,构建了串联式混合动力客车的能量管理前向仿真系统.开发了On/Off控制算法、负载跟随控制算法和总线电压控制算法,并进行仿真.结果表明,负载跟随控制策略对串联混合动力客车的经济性更有利,更具有实际使用价值.     

并联混合动力轿车系统开发与试验匹配研究

采用基于超级电容的设计方案开发了单轴并联式混合动力轿车,对发动机、ISG电机、超级电容等零部件进行选型.研究了并联混合动力轿车动力系统的控制策略,优化匹配了发动机和电机的转矩分配,实现了混合动力节能并降低了排放.进行了混合动力系统的启动和怠速优化试验,实现了混合动力各个工况的控制参数的优化匹配,降低了启动污染物的排放,提高了燃油经济性.     

超级电容与蓄电池并联使用对混合动力公交车的改进

介绍一种超级电容器组与蓄电池组并联系统.该系统应用于混合动力公交车,使之在加速和减速时的能量损失最少,减小蓄电池损坏,延长蓄电池使用寿命.     

轻度混合控制策略下混合动力电动汽车能量优化与仿真

为了优化轻度混合控制策略下的CFA6470混合动力电动汽车能量总成控制系统,设计了能量总成控制器,并将其分成5个模块;分析了节气门开启角与车辆行驶挡位的优化方法,轻度混合时的能量分配策略;提出了基于能量守恒原理的电池组荷电状态估计方法,并根据ECE-EUDC工况,在2种不同的期望车速下对设计的控制系统进行了仿真。仿真结果表明:在发动机的期望工况下,所设计的能量总成控制系统能够实现能量在发动机、驱动电机以及电池组之间的合理分配,电池组的荷电状态变化规律与车辆行驶状态相符合。     

混合动力车型动力电池一种先进的热管理设计理念

随着国家排放节能减排要求愈发严格,汽车发展日趋电动化,越来越多的传统汽车厂家都选择在当前传统车平台上开发混合动力汽车作为纯电动汽车的过渡车型。混合动力汽车的电池为动力电池,由于电池容量小放电倍率高,如不进行主动冷却导致电池的温度急剧攀升。本文主要介绍一种比较先进的电池包双冷却液冷系统设计理念,通过对比当前市场常见风冷系统,从能耗、工况等角度通过对比手法来阐述该设计理念的优越性和先进性。     

混合动力客车储能模式应用与优化

结合厦门金旅混合动力客车在多个城市公交实际运营的情况,分析纯超级电容混合动力系统储能优势,以及为适应复杂的城市公交路况,对储能模式进行深入研究和优化,创新性地提出以超级电容为主、动力电池为辅的储能模式,使用效果良好。     

混合电动汽车顶置储能系统装置的布置及冷却

针对混合电动汽车储能系统装置布置困难,介绍一种储能系统装置车顶布置的形式及其冷却方式。     

Fuel economy comparison of conventional drive trains series and parallel hybrid electric step vans

A hybrid electric vehicle (HEV) is a vehicle that combines a conventional propulsion system with an on-board rechargeable energy storage system to achieve better fuel economy than a conventional vehicle HEVs do not have limited ranges like battery electric vehicles, which use batteries charged by an external source. The different propulsion power systems may have common subsystems or components. The objective of this study is to compare the fuel economies of a conventional step van, a series hybrid electric step van (HESV), and a parallel HESV by calculating the fuel consumption using the ADVISOR software by NREL. We also showed the results of the vehicles in different driving cycles including the Central Business District bus cycles, the New York City Cycle, and the US EPA City and Highway cycles.     

基于系统效率最优的CVT混合动力轿车转矩优化分配方法

无级变速器CVT消除了挡位概念,其速比在一定范围内连续可调。配备CVT的混合动力汽车能够实现动力源转矩和传动系统的优化匹配。针对此问题,提出了基于系统效率最优的CVT中度混合动力轿车动力源转矩优化分配方法:。该方法:综合考虑了各个关键部件的效率,以混合动力系统的总体效率为优化目标,以车速、车辆加速度、电池SOC为状态变量,优化分配了驱动工况下各动力源输出转矩,为整车能量管理策略的制定奠定了基础。     

混合动力车用蓄电池管理系统设计与研究

阐述了一种混合动力车用电池管理系统的分布式设计方案,并按照模块化的方式设计了下位机电池控制单元的硬件和软件。结合整车道路试验对系统的准确性和可靠性进行了验证。结果表明,本系统运行稳定,符合混合动力汽车对电池管理的要求,达到了预期的效果。     

混合动力汽车能量控制策略

针对串联、并联和混联3种类型的混合动力汽车驱动系统的不同结构特点,文章对3种类型混合动力汽车的能量控制策略分别进行了详细阐述,指出了未来混合动力汽车能量控制策略研究的发展方向。能量控制策略不仅要实现整车最佳的燃油经济性,而且还要兼顾发动机排放、蓄电池寿命及驾驶性能等多方面要求,并针对混合动力汽车各部件的特性和汽车的运行工况,使发动机、电动机、蓄电池和传动系统实现最佳匹配,兼顾上述各方面要求的优化控制策略的研究应是今后的研究重点。     

基于某混动车型的整车电平衡测试

整车电量平衡试验即为发电机(或DC-DC)、蓄电池输出的电能与整车用电器的电能损耗形成一种平衡且比较稳定的状态,随着汽车用电系统的不断增加,电路系统的设计也越来越复杂,整车电平衡测试对于整车电器开发的重要性也更加的突出。在本文中,笔者以一款混动车型的电平衡测试为背景,对测试方法以及评价准则进行详述,为混动车型电平衡试验提供指导。