增程式电动客车动力系统集成与匹配分析

增程式电动客车具备一定里程纯电行驶和长距离增程行驶的特点,能缓解纯电动客车里程忧虑问题。文章针对市场需求和实际应用场景,对增程式电动客车动力系统中的驱动电机、动力电池、增程器总成等核心部件进行了性能匹配设计,并在MATLAB-Simulink软件平台中建立整车动力系统动力学模型。基于纯电为主、增程为辅的使用特点,制定了增程式动力系统总体工作策略,而后对常用车速巡航维持功率、高速巡航维持功率进行计算,并对中国重型商用车辆行驶工况（CHTC-C）下增程器输出功率与动力电池能量变化进行仿真分析,结果表明增程器输出功率越小,需要动力电池补偿的驱动能量越多,当达到某一经济功率时动力电池电量基本平衡。相比于传统单一工况匹配增程器功率的方式,文章考虑特定场景具体需求,并对多种工况下增程器经济功率和最大输出功率进行分析,为增程器选型及后续功率跟随策略的完善提供了思路。     

增程式电动公交客车控制策略研究

以某串联式结构的增程式电动公交客车为对象,针对电池电量维持阶段采用的单点恒温器控制策略、功率跟随控制策略、模糊逻辑控制策略效果进行分析,得出了增程式电动汽车电量维持阶段适合采用单点恒温器控制策略的结论。同时,提出了基于油电等价因子的等效百公里燃油消耗以用于评价增程式电动汽车的燃油经济性。按城市公交客车每天运行100～200 km计算,该增程式电动公交客车比传统柴油公交客车节油40%～60%。     

电动公交客车增程器开关控制策略和等效能耗最小化策略优化

本文中旨在解决增程式电动公交客车单点恒温器能量管理策略下电量维持阶段油耗较高和锂电池组循环充放电深度较大等问题。首先对增程器开关控制策略和等效燃油消耗最小化策略(ECMS)进行优化和仿真验证,然后在增程式电动公交客车半实物仿真平台上进行了试验验证。结果表明:电量维持阶段,优化增程器开关控制策略后,增程式电动公交客车百公里油耗由原来的39. 1降至36. 23L,锂电池组循环充电系数由19. 8/100km降至13. 2/100km,分别降低了7. 3%和33. 3%,但增程器的起停次数有所增加。进一步采用优化的ECMS能量管理策略后,增程式电动公交客车百公里油耗再降至35. 22L,锂电池组循环充电系数进一步降至9. 9/100km,比原单点恒温器控制策略分别降低了9. 9%和50%。     

增程式电动环卫车动力系统匹配与仿真

进行增程式电动环卫车动力系统的匹配,对驱动电机、增程器和动力电池组等关键部件进行了选型和指标验证.基于Matlab/Simulink搭建了整车正向仿真模型,对增程器在恒功率模式和功率跟随模式两种控制策略下进行了百公里典型城市公交连续工况仿真.结果表明:匹配的动力系统能够满足增程式电动环卫车的工况要求;增程器能够在动力电池荷电状态下降到设定值时开启,以延长车辆的续驶里程,并能够使电池组荷电状态维持在一定的区间.从能量消耗来看,基于增程器开关运行的恒功率模式和功率随动模式在我国典型城市公交工况下的平均等效百公里油耗分别为28.70 L和29.51 L,即恒功率模式的等效百公里燃油消耗比功率跟随模式的等效百公里燃油消耗少0.81 L.     

基于两种运行工况的增程式混合动力客车控制策略研究

一款增程式混合动力客车,根据运行工况,设计定功率点及多功率点切换的两种控制策略,通过综合动力电池荷电状态和整车车速状态,计算增程器单元最佳输出功率,从而有效地实现能量分配控制,并得到实车验证。     

增程式电动汽车动力参数选择及控制策略研究

对增程式电动汽车的主要参数进行匹配选择;针对增程式电动汽车能量管理策略问题,提出功率恒定输出与功率跟随输出相结合的控制策略,并采用Cruise软件仿真分析其经济性。     

增程式电动汽车増程器用发动机的选择

为提高增程式电动汽车的经济性能,有效降低使用成本。从増程器发动机入手,分析了増程器用发动机的特点及要求,并对多种类型的发动机进行了综合对比。结合目前各类型发动机的发展现状,选取了米勒循环HCCI发动机作为増程式电动汽车的増程器发动机,并通过GT-Power仿真验证了米勒循环HCCI发动机的合理性及有效性。     

增程式电动汽车控制策略的研究

对某增程式电动汽车搭载不同控制策略的经济性进行研究,控制策略包含恒温器、功率跟随和多点功率跟随。控制策略模型基于Simulink软件搭建,与AVL CRUISE软件进行联合仿真。最后在样车上实施最优控制策略,试验结果表明,整车的经济性较好。     

增程式电动汽车最优曲线模糊控制策略研究

针对增程式电动汽车多动力源的能量分配和车辆行驶工况具有较大随机性和不确定性的问题,提出了一种增程式电动汽车最优曲线模糊控制策略。该策略包含两个子模糊控制器,分别施行发动机工作区间的模糊调整和串联功率的模糊分配,以决定发动机最优曲线上的工作区间和串联结构形式下发动机/发电机和动力电池输出功率的分配。离线硬件在环仿真结果表明,所采用的控制策略通用性强且具有较好的鲁棒性,能实现预设的控制目标,获得较优的燃油经济性。     

基于模糊控制算法的增程式电动车能量分配策略

提出了一种基于模糊控制技术的增程式电动车多能源能量分配控制策略。针对整车动力系统结构,设计了模糊控制器。模糊控制器综合考虑动力电池SOC和驱动电机需求功率,计算辅助动力单元最佳输出功率,实现能量分配策略。仿真实验验证了所提控制策略的有效性。     

基于增程式电动汽车的能量管理控制策略研究

针对电动汽车动力电池过度放电导致其使用寿命缩短的问题,以在纯电动汽车上增加插拔式增程器的方式,提出了增程器补偿动力电池放电的能量管理控制策略模型。在对ADVISOR进行二次开发的基础上,通过仿真验证了能量管理控制策略的合理性,保证了整车的动力性和经济性。以汽车结束行驶时电池电量下降至设定的荷电区间下限值为优化目标对其进行了优化,结果表明增程器的工作时间明显缩短,燃油消耗和废气排放也较大幅度降低。     

适用于混合动力汽车的增程器控制策略

研究了插电式混合动力汽车的增程器控制策略,包括定点发电控制策略和功率跟随控制策略,重点聚焦于功率跟随策略下的发电优化方法、定点发电策略下的噪声-振动-声振粗糙粗（NVH）优化及能量回馈时的发电功率优化。通过类施密特滤波和延迟响应方法,开发了基于车速的功率限制功能,对基于荷电状态（SOC）的功率限制系数进行了修正,由此缓解了功率跟随控制策略下发动机负荷变化频繁的状况。试验结果表明：采用优化后的增程器控制策略后,整车 NVH 性能表现良好,燃油消耗量有了明显改善,排放处于行业领先水平。     

增程式公交客车动力系统设计与仿真研究

为了提高城市公交客车的燃油经济性,针对城市公交客车行驶工况的特点,提出一种功率平衡型的增程式公交客车动力系统设计方案,并对其动力系统零部件(主驱动电机、增程器、动力电池)进行了选型计算。基于AVL-Cruise仿真平台,采用增程器定点能量管理策略,对设计的动力系统的燃油经济性和动力性进行了仿真分析。仿真结果表明,提出的动力系统能够满足整车动力性能要求,并在4种不同城市工况下的百公里油耗平均水平较传统柴油客车降低了30.1%。     

基于动态规划与神经网络的增程式电动汽车能量管理策略研究

设计了一种具有实时控制能力的增程式电动汽车混合型能量管理策略。首先建立了面向能量管理策略优化的增程式电动汽车整车模型。根据能量管理策略特点,将优化目标设置为增程器系统燃油消耗及动力电池当前SOC值与目标值之间差值的总和。再采用动态规划算法求解增程式电动汽车在给定行驶工况下的能量管理优化问题,从而获得了增程器开启时刻与输出功率优化结果。但由于动态规划算法需要已知详细的工况信息,很难应用于实车实时控制,而且从动态规划优化结果中不易提取控制规则,因此利用BP神经网络算法对优化结果进行离线训练,建立了增程器输出功率与车辆行驶状态参数间的非线性映射关系,得到了具有实时控制能力的神经网络控制模型。在采用BP神经网络训练时,根据车辆各个状态参数在CAN总线中的传输精度,对神经网络输入层、输出层参数的精度进行了修正。仿真结果表明:神经网络模型能够获得类似动态规划的最优控制效果,能够控制动力电池SOC在目标值的3%误差带以内。采用NEDC工况对混合型能量管理策略进行了硬件在环仿真试验,试验结果表明:与实车采用的电能消耗-电能维持型控制策略相比,所提出的混合型能量管理策略使汽车的燃油经济性提高了9.5%。     

增程式电动客车能量管理策略优化的研究

本文中对增程式电动汽车进行了能量管理策略研究。在循环工况已知的前提下,分别研究动态规划控制策略和瞬时等效燃油消耗最小策略,得到两者的行驶成本并与采用基于规则的恒温器式管理策略时的行驶成本进行比较。结果表明,动态规划控制策略和瞬时等效燃油消耗最小策略的行驶成本都比采用基于规则的策略时低。虽然动态规划策略行驶成本比瞬时等效燃油消耗最小策略更低,但因实际行驶过程中工况会有变化,很难达到最优。而ECMS控制策略可实现在线应用,兼顾了燃油经济性和实用性,比较适合作为一种可行的增程式电动客车的能量管理策略。     

增程式电动汽车动力系统参数匹配及控制策略优化

针对增程式电动汽车动力系统参数匹配的问题,在Simulink-Cruise联合仿真平台上建立了用于匹配设计的整车初始模型,提出了基于典型工况统计分析的匹配设计方法,对增程式动力系统进行了稳态匹配。为了进一步验证设计参数的合理性,采用恒温式定点控制策略和CD-CS型最优曲线功率跟随控制策略进行了仿真对比分析,验证了匹配参数的合理性。以燃油经济性、发动机启停次数和平均充电电流为目标,基于粒子群算法对控制参数进行了多目标优化。优化结果表明,优化后的控制策略使整车在目标工况下的百公里综合油耗下降了7.2%,平均充电电流下降了3.1%,优化后的控制参数使整车性能和电池寿命都有所提升,为进一步的控制策略制定和优化奠定了基础。     

基于AMESim的增程式电动公交车动力系统设计与仿真研究

针对纯电动汽车动力电池能量密度低、续驶里程短的问题,基于BFC6110EV-2电动公交车,设计了增程式电动公交车的动力系统参数,并根据汽车设计方法对所匹配参数进行了理论校核。在AMESim软件中利用稳态试验数据建立了增程式电动公交车整车仿真模型,采用单点恒温器控制策略,利用联合仿真方法对所设计的动力系统进行了仿真验证。结果表明,该增程式电动公交车动力系统的设计与参数匹配较合理,与传统纯电动公交车相比,其动力性及续驶里程都具有一定的优越性。     

混合动力电动公共汽车控制策略的仿真

应用开关式和功率跟随式控制策略对混合动力公共汽车和原车的最高车速、原地起步加速特性等动力性指标和基于ECE15的百公里油耗进行了仿真和分析。得到如下结论：两种控制策略下HEV的百公里油耗与原车相比均有不同程度的改善，动力性能与原车相当；采用功率跟随式控制策略时车辆的燃油经济性优于开关式控制策略的燃油经济性；在总质量差别不大的情况下，由发动机动力输出端到驱动轮处的能量传递效率与发动机平均效率构成的整车效率对车辆的燃油经济性有最直接的影响；综合考虑，功率跟随式控制策略在动力性和燃油经济性方面有较好的综合性能，且该种控制策略有利于延长蓄电池的寿命。     

基于模糊控制的燃料电池混合动力系统能量管理研究

以高效率和低排放的燃料电池汽车为研究对象,使用模糊控制对燃料电池混合动力汽车的能量分配进行实时管理,在满足功率跟随的条件下保证动力电池的充放电能力,以提高燃油经济性。本次研究中,以燃料电池发动机和动力电池组作为动力源,使用Matlab软件进行动力系统建模和模糊逻辑策略应用,最后进行了仿真计算。仿真结果显示经过优化的模糊控制能量管理可以为燃料电池汽车提供好的燃油经济性和系统效率。     

增程型电动汽车的增程器系统控制优化与实验研究

为了改善增程式电动汽车的燃油经济性与排放,其搭载的增程器应工作在有限个固定点上。本文中采用Kriging无偏估计方法建立了增程器系统的发电功率与燃油消耗预测模型,并对模型进行了实验验证。经过仿真分析,确定了满足5个发电功率需求的最佳油耗工况点。增程器系统的台架实验和整车实验的结果表明,优化后单个发电功率运行点油耗最大降幅达到了15.96%,而在两种不同的车辆控制模式下整车能耗分别降低了4.62%和3.50%。