基于低温工况的纯电动汽车电池保温设计

针对纯电动汽车动力锂离子蓄电池包在低温工况下散热严重导致温差较大的问题,文章设计了一种电池包保温层,以某纯电动汽车电池包为样本,对电池包及模组进行温度场仿真及低温静置试验,结果表明:在低温-20℃工况下,样品电池包增加保温层设计后,电池的最大温差和降温速率都明显减小,整包保温性能得到改善。     

增程式电动车动力电池组低温行车预热策略

为了提高动力电池组低温环境下的放电效率,针对增程式电动车低温行车条件,考虑电池组预热过程中单体温度的不一致及单体排布等因素的影响,进行增程式电动车动力电池组低温行车预热策略研究。采用Chrom_17011充放电测试机及高低温恒温箱对26650磷酸铁锂电池单体进行低温试验与AMESim模型仿真对比的方法验证预热模型的精度,分析发动机怠速为电池组进行预热时,水泵转速、串行通风鼓风量、串行通道单体数量及单体与单体之间的间隙对电池包内入、出口单体温差的影响。通过整车仿真,分析行车预热策略与传统CDCS策略在不同环境温度下对等价燃油消耗量的影响。研究结果表明：在单体排布间距固定和水泵转速为800 r·min^-1的条件下,电池包串行通风风量越大,串行通道入、出口单体温差越小,单体预热时间相对较长,且在串行通风风量不小于3 g·s^-1的条件下,能满足电池包串行通道最大温差小于5℃的要求;环境温度在-20℃时,行车预热策略比CDCS策略等价燃油消耗率降低16.25%,纯电动续驶里程增加9.95 km;其影响等价燃油消耗率的因素有制动能量回收量和内阻消耗量,内阻消耗量是影响等价燃油消耗率升高的主要因素。     

基于STAR-CCM+的电动车液冷动力电池 包热管理仿真分析

为提高动力电池包的温度一致性,基于STAR-CCM+对其液冷板流场及电池包温度场进行计算流体力学仿真分析。通过优化液冷板各汇流管管径,减小了各板间的流量偏差,使得最大流量偏差为9%。进而分析电池包温度场,结果表明,模组间最大温差为2.2℃,优化汇流管管径可以有效提高电池包的温度一致性。     

A Study on the Temperature Field of Lithium-ion Battery Pack in an Electric Vehicle and Its Structural Optimization

建立了电动汽车锂离子电池组的三维散热模型.对电动汽车匀速行驶且自然风冷时锂离子电池组的温度场分别进行了仿真和测试,结果表明,两者温度变化趋势基本一致,反映了所建温度场模型的合理性.在此基础上,提出了锂离子电池组散热结构的优化方案并进行了仿真分析,优化后锂离子电池组的散热良好:电池组的最高温度从46℃降至33℃,电池之间的温差在6℃以内.     

哈尔滨城区乘用车行驶工况的构建

以哈尔滨市乘用车作为研究对象,利用GPS设备对哈尔滨主城区运行的乘用车工况数据进行了测试,将采集到的车速数据曲线分割为多个短行程片段,提取了片段中最具有代表性的11个工况特征参数,利用主成分分析法和聚类分析法对特征参数进行了降维和分类处理。利用相关系数提取了代表性行驶工况片段,进而构建了具有代表性的哈尔滨市主城区乘用车典型行驶工况,并与NEDC和Japan10-15乘用车道路工况进行了对比分析。分析结果表明:哈尔滨城区乘用车工况的平均车速为15 km/h,低于NEDC和Japan10-15乘用车行驶工况;加速、减速特征参数比例分别为33.57%和29.70%,高于NEDC和Japan10-15乘用车行驶工况的相关参数;现有的欧洲和日本道路工况参数与构建的哈尔滨市城区乘用车行驶工况具有较大的差异,利用基于运行数据构建的行驶工况可以更好地反映地方乘用车的运行特征。     

新能源汽车动力电池包生热量仿真分析

某车型电池包箱体空间较小,电池单体的散热效果受结构限制,在极端工况下极易产生电芯高温热失控问题进而影响行车安全。因此在该电池包设计过程中,电芯堆叠热设计就显得极为关键,文章采用Matlab仿真程序,基于戴维南单体电池模型和HPPC测试,完成了某新能源汽车电池包热生热量仿真分析,对比了25℃与40℃环境温度下电池单体在不同工况下的生热性能,为三维电池包热仿真提供必要的输入条件。     

插电式混合动力汽车低SOC能量流试验研究

为制定最优的能量分配策略,对某款插电式混合动力汽车在不同运行工况下的能量流进行分析。通过试验测试了低SOC状态下整车部件能量传递的相关参数,包括:温度、压力、转矩、转速和流量等,之后计算和分析整车的能量分布,并对比了NEDC和WLTC工况下整车能量流向和能量回收率。结果表明,在电池处于低SOC时,WLTC工况下的发动机平均油耗是NEDC工况平均油耗的1.6倍左右;且两种工况下车辆行驶所消耗的能量绝大部分来自于发动机;另外,WLTC工况行驶能量低于NEDC工况,其差值不足1%,但WLTC工况的能量回收率低于NEDC工况,其差值达2.31%。     

基于NEDC工况的发动机能量利用率分析方法

发动机能量利用率是一种分析和评价燃油经济性匹配水平的方法。首先计算出NEDC工况试验时为克服行驶阻力所做的功,再通过NEDC工况试验得出实际油耗,并将油耗转化为完全燃烧所释放的能量。将克服行驶阻力所做功除以完全燃烧释放的能量便是该车型NEDC工况试验时的能量利用率。能量利用率可用于判断开发车型与竞争车型经济性匹配水平的优劣,也可用于判断不同级别车型经济性匹配水平的优劣。     

车用电池热管理系统试验台架研制与试验研究

为了满足电动汽车电池包和电池热管理系统开发和试验需求,设计和搭建了基于CAN总线通讯交互的电池热管理系统试验台架。通过高温US06工况和低温NEDC工况电池热管理试验研究表明,该试验台架功能运行正常,电池包设计符合热管理要求。并初步验证了电池热管理基本控制策略的正确性,为后续整车级电池热管理标定试验和策略优化提供依据。     

微型汽车发动机尾气污染排放分析

建立了用于模拟车辆实际运行状况的汽油发动机尾气排放实验测试系统,模拟荣光6450B微型车的不同行驶工况,对其主要有害排放物HC、CO、NOx进行采样,并对各排放物与行驶工况相对应的排放趋势及原因进行了分析。分析结果表明,不同行驶工况和行驶状态对HC、CO和NOx的排放影响较大,各行驶工况中,怠速、加速及减速比例越高,各有害气体的排放越高;当行驶工况匀速比例较高时,排放相对较低。     

增程式乘用车转商用车发电策略优化

阐述了增程式乘用车转商用车在现阶段法规情况下面临的工况燃油耗问题。经过测试分析,发现原因为在商用车执行的新欧洲行驶循环（NEDC）工况下,车速相比乘用车执行的全球统一轻型车辆测试循环（WLTC）工况更低;在应用车速限制功率策略的情况下,增程器低效率点占比更大,导致工况的平均燃油耗升高。为此,可通过提升车速限制的发电功率,实现降低商用车执行 NEDC 工况的燃油耗。     

某轻型客车进气系统噪声改进

针对某轻型客车噪声评估过程中车内噪声水平未达到目标样车水平的问题进行研究。根据该车整车及进气系统噪声测试结果改进空气滤清器结构,在其壳体内部增加加强筋以提高壳体刚度。进气系统优化后,整车怠速工况下50 Hz的峰值频率下降2 d B,总声压级也降低2 d B;全油门加速工况时,2 100 r/min处噪声峰值消除;全油门加速工况和匀速工况时车内轰鸣声降低。     

怠速转速对整车燃油经济性的影响

用理论与试验相结合的方法对整车降低怠速转速后的节油效果进行了研究,结果表明怠速转速降低50r/min,怠速油耗降低6%左右。在城市道路行驶怠速工况较多,降低怠速转速后整车节油效果较好,但是NEDC测试循环怠速工况时间短且怠速油耗量小,加之测试与设备误差等原因,很难直接测试出降低怠速的节油效果,为此提出了采用NEDC工况拆解法来计算降低怠速转速后的油耗与节油效果。     

插电式混合动力汽车变参数能量管理策略

为进一步提高新型插电式混合动力汽车(PHEV)的整车经济性,考虑到影响整车经济性的2个主要因素——行驶工况和行驶里程,提出了变参数能量管理策略。为减小车辆行驶工况的影响,应用模糊欧几里德贴近度方法,建立了基于典型循环工况的车辆行驶工况识别控制策略;为减小车辆行驶里程的影响,应用模糊识别的方法,建立了以车辆行驶里程和车辆启动时的动力电池荷电状态(SOC)为输入,行驶里程模式为输出的车辆里程模式识别控制策略;最后对整车能量管理策略进行了仿真分析。结果表明:在同等行驶里程的新欧洲行驶循环(NEDC)工况下,与定参数能量管理策略相比,变参数能量管理策略可以降低整车等效百公里油耗5%以上,从而提高了PHEV的整车经济性。     

混合动力汽车用镍氢电池组散热性能仿真与试验

为了解决混合动力汽车用镍氢电池使用过程中温升过高,电池组各模块温差大,影响电池组的充放电性能和使用寿命的问题,根据传热学的质量、动量和能量守恒定律建立镍氢电池组的三维非稳态散热模型,采用计算流体力学方法,数值模拟分析了镍氢电池组的流场和温度场;进行了混合动力汽车行驶工况下镍氢电池组的充放电试验和温度场测量,提出了镍氢电池组散热系统的优化方案并进行了优化方案散热效果的仿真分析。结果表明:仿真分析结果与试验结果具有较好的一致性,所建流场和温度场模型是合理的;优化方案可实现镍氢电池组的良好散热,有效降低温升和电池模块之间的温差,从而满足混合动力汽车对电池组的使用要求。     

北京道路工况下公交车PM和NO_x排放特性试验研究

利用综合性车载排放测试系统完成北京典型柴油公交车在道路工况下排放特性的试验研究。结果表明,匀速行驶工况下的NOx排放率与车速呈正线性相关;平均车速为13.3km/h的低速拥堵工况的NOx排放因子是平均车速为41.1km/h的高速畅通工况的近两倍;研究表明,在低速加速的起步过程和低负荷工况下出现较严重的PM排放,须针对这两种工况优化发动机的燃烧品质。     

轻型汽油车实际道路行驶工况与实验室工况油耗对比分析

选择两台满足国六排放标准的轻型汽油车在进行了WLTC和NEDC循环工况下的实验室工况试验,并对其按照RDE测试规程进行了实际道路行驶工况试验,探讨实际道路行驶工况的油耗结果与实验室工况油耗的对比。用碳平衡的方法计算各工况油耗,结果表明实际道路行驶工况的油耗结果和实验室工况结果偏差都在5%之内,WLTC工况与实际道路行驶工况之间的偏差更小。在低速阶段实际行驶油耗与实验室差异较大,而在高速阶段,WLTC循环工况油耗与实际道路油耗很接近。     

基于实测数据的扁平钢箱梁日照温度效应研究

为了解高温地区扁平钢箱梁的温度效应,基于厦门天圆大桥钢箱梁连续3个月温度实测数据,分析扁平钢箱梁温度、温差分布特征;运用广义极值分析方法拟合同一横截面不同测点之间的温差累积分布函数,确定具有一定重现期的温差标准值,建立8种日照温度场分布梯度;采用ANSYS模拟在最不利及规范推荐的2种温度场分布梯度工况下扁平钢箱梁瞬态温度场,计算其温度应力分布。结果表明:该桥扁平钢箱梁顶板11:00开始出现横向温差,14:00～16:00达到峰值;8:00开始出现竖向温差,14:00～16:00达到峰值;最不利温度场分布梯度工况下,顶板温度应力最大值接近设计车辆荷载作用下的应力,且顶板、底板温度应力显著大于按规范温度场分布梯度计算结果,扁平钢箱梁设计时应结合当地气候情况考虑日照温度效应的影响。     

环境温度对缸内直喷汽油车颗粒物排放特性的影响

利用电子低压冲击仪(ELPI)对一台满足国Ⅴ排放标准的缸内直喷汽油车进行了颗粒物排放特性研究。试验按照NEDC测试循环在转鼓试验台上进行,分别测量车辆在-15℃,-7℃和25℃下的颗粒物排放。通过对试验结果的研究表明:3个温度下,颗粒物的数量浓度随温度的下降大幅上升,粒径分布范围逐渐变大,均在相同粒径下出现峰值;颗粒物体积浓度随粒径的增大而增大;数量浓度对表面积浓度的影响大于体积浓度,尤其在-15℃下,这种影响更加显著。通过对颗粒物的瞬态排放结果的分析发现:3个温度下,颗粒物的排放主要集中在NEDC循环前200s,数量浓度随车辆的加速而上升,随减速而下降;在-15℃下,在整个NEDC循环的加速工况均出现表面积浓度的排放峰值,且峰值之间较为接近。     

车用动力电池循环寿命测试工况的研究与展望

循环寿命是动力电池的核心技术参数,循环测试工况是动力电池寿命测试的核心内容。为进一步完善动力电池循环测试工况,文章首先分析了中国乘用车行驶工况（CLTC-P）、新欧洲驾驶循环（NEDC）等国内、海外标准及学术界车辆行驶工况,介绍了理论计算和实车测试两种车辆行驶工况向动力电池工况转化的方法,梳理了国内外动力电池循环工况情况,并展望了未来动力电池循环工况完善方向。文章将对动力电池循环工况的完善提供参考。