基于循环工况的纯电动汽车驱动电机参数优化

通过对新欧洲循环工况(New European Driving Cycle,NEDC)的分析,指出了传统方法匹配的电动汽车驱动电机高效区未得到充分利用的问题。提出了基于循环工况的驱动电机参数优化方法,推导了当电机额定参数改变时,新电机效率Map的计算过程。优化结果显示NEDC工况下驱动电机工作点与电机高效区的匹配情况有所改善,电动汽车的续驶里程提高了8.9 km,同时整车动力性也得到了提高,表明基于循环工况的驱动电机优化方法对于提高电动汽车续驶里程是有效的。     

混合动力汽车转矩分配策略优化研究

以搭载改型后的Atkinson循环发动机并带有双离合器的单轴并联式混合动力三厢轿车为研究对象,采用逻辑门限值控制方法对发动机和电机的转矩进行合理分配,使混合动力系统在各种行驶工况模式下能够实时切换到高效工作区;引入各个驾驶工况模式控制策略的瞬时优化算法,进一步提高混合动力总成系统的整体效率。仿真和试验对比分析表明,提出的控制策略能够有效地降低NEDC循环工况百公里油耗,提高了搭载Atkinson循环发动机混合动力汽车的燃油经济性。     

插电式串联混合动力轿车的选型匹配与仿真

以某插电式串联混合动力轿车为例,在整车性能指标和系统结构确定的基础上,对电驱动系统、储能系统和辅助动力单元进行选型和优化匹配,确定了发动机的最优工作点.对所建的整车仿真模型,分别采用国家标准规定的UDC和NEDC循环工况、轻型车循环工况和等速行驶工况,进行整车动力性、经济性的仿真验证.结果表明,在3种工况下,所确定的动力系统方案都能很好地满足整车动力性和经济性的要求.     

分布式驱动电动汽车转矩节能优化分配

为了提高分布式驱动电动汽车的经济性和续航里程,对4个轮毂电机驱动转矩优化分配问题进行研究。通过轮毂电机台架试验得到轮毂电机的驱动效率特性,分析转矩优化分配实现节约整车能耗的可行性;建立侧重提高电机效率的目标函数,使电机转矩处于电机效率Map图中的高效区;建立侧重提高电机响应速度的目标函数,减小转矩分配瞬间电流波动过大带来的能耗;基于模糊理论设计以电机效率为变量的权重函数,实时调节权重来协调2种目标函数,提出一种转矩节能优化分配方法,得到最优的轴间转矩分配系数。在后轴驱动、平均分配、优化分配3种分配方式下进行整车能耗的ECE城市循环工况对比仿真分析。结果表明：提出的节能优化分配方法通过实时优化驱动电机的转矩,避免了电机工作在转矩过大和过小的低效区,提高了整个驱动系统的能量利用率,相比于后轴驱动和平均分配整车能耗效率提高了5.91%和10.54%;实车试验验证了转矩节能优化分配算法的节能效果,优化分配相比另外2种分配方式整车能耗效率分别提高了3.66%和8.58%。     

基于循环工况的纯电动客车驱动电机匹配研究

电动汽车驱动电机的匹配直接影响车辆的动力性和经济性。本文通过对某款纯电动客车在CCBC工况下的电机运行数据计算分析,提出一种基于循环工况的电动汽车驱动电机匹配方法。使用该方法,能够对驱动电机的参数和高效区分布提出明确的需求。     

NEDC工况电机系统平均效率优化方法

基于NEDC(New European Driving Cycle，新欧洲驾驶循环)工况将某款电机系统的实际工况点分为电动工况点和发电工况点，并采用Python数据处理工具分别计算电动工况点的消耗能量和发电工况点的发电能量，根据二者的能量分布，确定重点优化区间，将优化后数值带入模型进行仿真，结果表明，优化后电动平均效率提升1%、发电平均效率提升1.58%、续驶里程提升1.3%，验证了电机系统平均效率优化方法的有效性。     

试验工况切换对纯电动汽车续驶里程的影响及优化

过去国家标准使用的新标欧洲循环测试（NEDC）循环工况存在与实际行驶条件不符、测试周期长、计算方式单一等问题。《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法 第1部分：轻型汽车》（GB/T 18386.1—2021）中的工况切换（NEDC至中国轻型车测试周期（CLTC））和测试方法的更新大大推进了我国纯电动汽车续驶里程的测试和评价方法。文章基于缩短法,结合新能源汽车补贴政策,以纯电动汽车为研究对象,重点研究NEDC和CLTC工况下纯电动汽车续驶里程的差异,并分析其影响因素,提出优化策略。结果表明：在对20款纯电动车型的测试中,中国轻型车乘用车试验周期（CLTC-P）循环下测得的续驶里程平均略高于NEDC续驶里程,工况变更导致续驶里程平均增加2.2%。影响续驶里程的因素主要有滚动阻力、空气阻力和电机消耗。     

新能源电机系统性能匹配优化研究

主要针对新能源电机系统在不同车型上的应用进行性能匹配优化研究。从平台化的车型参数出发进行电机系统参数匹配优化设计,同时进行闭环仿真计算保证车辆的动力性能。在电机系统的效率优化提升方面,基于乘用车常用NEDC工况,获取电机系统在工况下的运行数据,基于仿真数据一方面研究电机系统在对应工况下的高效区间分布;另一方面根据电机系统在驱动和发电状态下的电功率和机械功率计算平均效率,同时结合不同方案下的效率MAP差异,判断不同方案在整车经济性上的表现。通过本文提到的性能匹配优化研究方法,可以缩短开发产品周期,保证项目在前期的输入定位相对准确,从而保证产品开发完成后可以有较强的市场竞争力,可以满足绝大多数车型的需求。更加有利于后续的市场推广。     

基于制动力变比值优化分配算法的电动汽车再生制动控制策略研究

提出一种根据电机转矩特性分配电动汽车前轴制动力的再生制动控制策略。为了验证该控制策略的有效性,在Matlab/Simulink环境下通过试验数据与数学模型相结合的方法,搭建了电动汽车再生制动系统的仿真模型,同时选择典型的UDDS与NEDC城市道路循环工况进行仿真。结果表明,与固定比值的制动力分配方式相比,在UDDS城市道路循环工况下,回收能量提高了7.98%,电池组SOC提升了1.54%;在NEDC城市道路循环工况下,回收能量提高了10.19%,电池组SOC提升了2.39%。     

润滑油量对某油冷电驱动系统散热性能的影响

针对某款纯电动汽车油冷电驱动系统基于AMESim软件建立了一维热管理模型,通过与试验数据对比验证模型的准确性后,对不同电机腔油量对电驱动系统散热性能的影响进行研究。瞬态、稳态、高转速及高扭矩工况下的仿真结果表明,电机腔润滑油量在1. 5 L以上时,可以满足此款电驱动系统的散热需求;润滑油量的选择应综合考虑各种工况,在满足油液正常循环的基础上,从散热性角度考虑可以适当增加电机腔润滑油量。此分析方法对其他电驱动系统的电机腔润滑油量的确定具有一定的指导意义。     

基于系统效率的PHEV电量消耗模式控制策略优化

为了进一步发挥混合动力汽车的节油性能,插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV)在电量消耗(Charge-Depleting,CD)模式下,制订系统效率最优的能量管理策略来提高整车的电消耗行驶里程,进而实现提升整车燃油经济性的目的。分析了系统在电量消耗模式下相关典型工作模式,以车辆动力学方程为基础,推导出系统效率模型。以需求转矩、动力电池荷电状态、电机转速作为动力系统的输入,将系统效率最优作为系统的目标价值函数,在动力性指标的约束下,优化获得在电量消耗模式下的电机转矩和无级变速器速比的最佳控制规律,综合数值建模和试验数据建模方法,基于Matlab/Simulink软件平台构建插电式混合动力汽车的发动机、驱动电机、无级变速器(CVT)和动力电池等动力传动系统关键部件效率数值模型和整车动力学模型以及驾驶员模型,在新欧洲行驶循环(New European Driving Cycle,NEDC)工况下进行模型在环循环仿真验证分析。仿真结果表明,插电式混合动力汽车在电量消耗模式下,基于系统效率最优的能量管理策略能够使动力电池运行更加高效,转矩的分配更为合理,无级变速器获得较佳的控制规律。与直观式逻辑控制相比,纯电动续航里程提升了10.9 km,即经济性提高了15.3%,充分体现了所制订的控制策略的有效性。     

装备CVT的中度混合动力轿车驱动工况下的能量优化策略

针对装备CVT的混合动力汽车,提出了一种以混合动力系统效率最高为优化目标,以车速、加速踏板行程和电池SOC为状态变量,以电机转矩和CVT速比为控制变量的中度混合动力汽车能量优化策略。该策略综合考虑了驾驶员的实际操作和驱动需求以及各个关键部件的效率,确定了驱动工况各工作模式下的最优电机转矩和最优CVT速比,保证了混合动力系统的效率最高。采用自行搭建的前向仿真模型对所提出的能量优化策略进行了验证,结果表明:在NEDC循环工况下该车等效100km油耗比原型车降低了26.4%。     

电动汽车电机啸叫问题诊断与优化分析

针对纯电动车在加速工况车内啸叫声大和滑行至20 km/h啸叫声突出的问题,通过“激励源-传递路径-接受者”分析模型,分析了电机啸叫原因和传递机理,根据试验诊断分析和工程经验快速锁定两个不同啸叫问题的主要贡献点。加速工况车内啸叫声大的关键因素是电机辐射噪声大,滑行工况啸叫声大关键因素是后悬置支架共振。从传递路径方面着手,提出了电驱动加声学包裹和后悬置支架加强的优化方案。通过优化方案的对比试验分析,高效地确定可工程化的优化整改方案,有效解决车内电机啸叫声问题。该优化方案和分析思路,对其他车型电驱动啸叫问题的解决具有较好的指导意义。     

基于48V微混构型的传动系统速比优化研究

为进一步优化48V微混系统对传统燃油车带来的燃油经济性改善效果,文章建立了Cruise与Isight联合仿真模型,利用Isight中的Pointer混合优化算法,以百公里加速时间、最高车速和最大爬坡度为约束条件,NEDC循环油耗为目标函数,对BSG电机传动带、变速箱及主减速器速比进行仿真优化研究。结果表明,在满足动力性要求的前提下,原48V系统优化后NEDC工况的综合油耗降低了2.51%。     

电动汽车最大能量回收再生制动控制策略的研究

本文中针对一款轻型混合动力汽车进行了再生制动控制策略的研究.首先,以整体效率最高为目标,提出了最大能量回收制动控制策略,并采用序列二次规划法对充电功率进行优化,获得ISG电机优化转矩.接着建立了整车仿真模型,采用模糊控制方法对优化的ISG电机转矩进行跟随控制.分别进行了NEDC循环和3种不同制动力的仿真,得到不同工况下的再生制动能量回收率.最后进行了与仿真工况相应的实车试验,验证了控制策略的有效性.     

基于Cruise仿真的单双档电桥效率分析

新欧洲驾驶循环(NEDC)工况效率是电桥匹配时重要的性能参数之一,直接影响整车的耗电量及续航能力。为此,提出了 NEDC效率仿真算法,通过台架试验,验证了算法的正确性,并采用此算法分别计算了相同电机搭载不同减速器的 NEDC效率。计算结果表明:匹配2档减速器的电桥NEDC效率较单档减速器提升了2.41百分点。     

发动机高效冷却系统NEDC循环节能效果仿真分析

为了克服传统冷却系统的缺点,实现对冷却系统冷却强度的精确可调,并减少冷却系统附件功耗,使用电控部件(电子风扇、电子节温器、电子水泵)来取代传统冷却系统的机械部件。进行了发动机冷却系统冷却液流量分布试验、发动机热平衡试验和风扇、水泵、散热器的单体试验,为冷却系统的分析和建模提供了依据。使用Flowmaster软件的控制元件完成对水泵及风扇转速的控制以及电子节温器(可控开度的三通阀)的PID控制,完成了高效冷却系统的建模。比较了原机和高效冷却系统附件在NEDC循环工况下的功耗。结果表明,高效冷却系统在NEDC循环工况下节能效果显著。     

电动轮驱动电动汽车差速技术研究

提出了电动轮旋转动力学方程和对驱动电机采用转矩指令控制及车轮转速随动的方法,实现电动轮系统的自适应差速。进行了转向行驶、路面不平及不同车轮半径等工况的道路试验,试验结果表明:电动轮汽车在各种工况下都能保持良好的差速性能,具有自适应差速特性。     

基于小波变换-模糊控制的复合电源能量管理

以锂电池-超级电容构成的复合电源电动汽车为研究对象,在满足动力性能的前提下,为实现超级电容在合理的荷电状态（SOC）下承担高频率信号,且锂电池承担低频率信号的目标,建立了实时小波变换-模糊控制的能量管理控制策略。基于Matlab/Simulink和ADVISOR软件搭建整车模型,并在NEDC循环工况下进行仿真测试。仿真结果表明,与单一锂电池相比,在小波变换-模糊控制策略下,复合电源锂电池的驱动峰值电流降低了20.68%,寿命提高了16.74%。搭建了按一定比例缩小的复合电源系统试验平台,并在NEDC工况下进行试验验证。结果表明,小波变换-模糊控制策略对复合电源电动汽车的能量管理具有良好的控制效果。     

纯电动汽车集成控制器低压采样干扰问题改善

为改善搭载集成式电驱动系统的某纯电动汽车开发过程中出现的动力丢失问题,通过故障FTA分析、实车静态和动态的验证,发现高转速工况下整车EMC对集成控制器的低压采样存在干扰。通过对集成控制器的硬件和控制策略进行优化分析,并进行了台架测试、板级测试和整车试验验证,得出了软硬件协调优化能有效抗干扰的结论。降低了今后新项目的开发风险,节省了新项目的开发周期和开发费用。