纯电动车DC-DC电路故障诊断

当前,我国新能源汽车技术水平大幅提升,产业规模快速扩大,产业链日趋完善,新能源汽车在汽车总销量的占比越来越高。伴随着新能源汽车销量的增多,消费者、使用者对新能源汽车的售后维修服务也提出了更高的要求。传统内燃机汽车的供电设备主要是蓄电池和由内燃机驱动的发电机。纯电动汽车供电设备则是低压蓄电池和动力电池组,动力电池组提供的是高压直流电,所以需要将高压直流电转换为低压直流电为蓄电池以及低压用电设备供电,这种转换装置即DC-DC直流电源转化模块。文章重点对纯电动车DC-DC电路故障进行分析,为纯电动汽车特有故障诊断提供数据支撑和案例借鉴。     

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。     

串联式混合动力电动汽车复合电源系统设计

为了解决目前国内混合动力电动汽车普遍采用的是单一蓄电池供电能量存储系统,蓄电池的寿命不能最大化的利用这一问题,在混合动力结构中加入了超级电容器组,分析了超级电容的原理与特性后,在Matlab/Simulink里建立了蓄电池组与超级电容组成的复合电源系统模型,并确定了复合电源系统的拓扑结构以及各元件的选型以及参数匹配,加入复合电源控制策略,并对Advisor进行了二次开发,对比复合电源供电的车辆与单一蓄电池供电在性能与燃油经济性方面的差异。结果表明复合电源系统供电的混合动力车辆能够减小蓄电池组的大电流充放电,并且能够提高混合动力汽车的动力性和燃油经济性。     

充电模式下锂离子电池组主动均衡控制方法研究

目前电动汽车都会采用到驱动动力强劲的锂离子电池,在充电模式下保证锂电子电池组实现主动均衡控制,有效推进电动汽车电力系统良性发展,提升电汽车整体性能。文章中所探讨的是基于双向Buck-Boost拓扑结构的主电路主动均衡控制系统,它其中基于荷电状态SOC建立主要均衡判据,进而实现了对主动均衡控制策略的有效改进。简单研究了充电模式下的锂离子电池组主动均衡控制电路设计方法,锂离子电池组的SOC均衡控制策略,并对其设计控制方法仿真结果进行分析。     

混合动力电动汽车电池在线监控系统的设计及应用

在HEV和动力镍氢电池试验研究的基础上,开发了HEV动力电池在线监测与控制系统。该系统以单片机为核心,可有效地实时监测动力电池的各种运行参数：电池SOC、总电压、电池包内特征点温度、充放电电流;判断电池的状况及故障诊断;具有CAN通信和故障报警功能,系统运行稳定、可靠。     

Advanced hybrid energy storage system for mild hybrid electric vehicles

Hybrid electric vehicles (HEV) utilize electric power and a mechanical engine for propulsion; therefore, the performance of HEVs is directly influenced by the characteristics of the energy storage system (ESS). The ESS for an HEV generally requires high power performance, long cycle life, reliability and cost effectiveness; thus, a hybrid energy storage system (HESS) that combines different types of storage devices has been considered to fulfill both performance and cost requirements. To improve the operating efficiency and cycle life of a HESS, an advanced dynamic control regime in which pertinent storage devices in the HESS can be selectively operated based on their status is presented. Verification tests were performed to confirm the degree of improvement in energy efficiency. In this paper, an advanced HESS with a battery management system (BMS) that includes an optimal switching control function based on the estimated state of charge (SOC) is presented and verified.     

Application of a modified thermostatic control strategy to parallel mild HEV for improving fuel economy in urban driving conditions

A modified thermostatic control strategy is applied to the powertrain control of a parallel mild hybrid electric vehicle (HEV) to improve fuel economy. This strategy can improve the fuel economy of a parallel mild HEV by operating internal combustion engine (ICE) in a high-efficiency region. Thus, in this study, experiments of a parallel mild HEV were conducted to analyze the characteristics of the hybrid electric powertrain and a numerical model is developed for the vehicle. Based on the results, the thermostatic control strategy was modified and applied to the vehicle model. Also, battery protection logic by using electrochemical battery model is applied because the active usage of battery by thermostatic control strategy can damage the battery. The simulation results of the vehicle under urban driving conditions show that the thermostatic control strategy can improve the vehicle’s fuel economy by 3.7 % compared with that of the conventional strategy. The results also suggest that the trade-off between the fuel economy improvement by efficient ICE operation and the battery life reduction by active battery usage should be carefully investigated when a thermostatic control strategy is applied to a parallel mild HEV.     

单轴并联式混合动力总成的设计

设计完成了驱动电机与电控共轨柴油机结合而成的混合动力汽车动力总成,该总成用于单轴并联式混合动力汽车。驱动电机既是电驱动装置,又是起动、发电一体化系统(ISG),基于MC 68H9S12DP256B单片机,研制了该总成的控制系统,通过CAN总线实现了联合控制,以电池充放电平衡和发动机燃油经济性为基础,应用了一种模糊逻辑控制策略,实现了混合动力系统的扭矩分配与不同工作模式以及模式间的切换,该总成能够在所要求的工作模式下运转。     

匹配不同动力电池的纯电动汽车全生命周期节能减碳评价研究

为评估匹配不同动力电池的纯电动汽车 （Battery Electric Vehicle,BEV） 全生命周期环境影响,以某款已上市纯电动汽车为研究对象,分别匹配 4款常用动力电池,基于 GaBi软件搭建生命周期评价模型,对其进行 2021年与 2030年全生命周期能源消耗与环境排放研究,并选取关键参数因子进行敏感性分析。研究表明,匹配钛酸锂电池的纯电动汽车化石能源消耗（ADP（f））与全球变暖潜值 （Global Warming Potential,GWP） 均为最高;纯电动汽车在运行使用阶段与生产制造阶段具有较高的能耗与排放;到2030年,纯电动汽车全生命周期ADP（f）与GWP将显著降低,同时随着电力结构的优化与动力电池充电效率的提升,匹配不同动力电池的整车ADP（f）与GWP也将随之降低。     

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.     

混合动力电动汽车能量自适应模糊控制研究

为了实现混合动力电动汽车两种能量的最佳分配,确保电机、蓄电池的合理运行,建立了前向并联式混合动力电动汽车动力系统模型,提出了采用自适应模糊控制方法对动力系统进行能量分配,设计了控制器,讨论了自组织控制器的规则自我调整过程。整车循环工况仿真试验表明该控制具有较强的鲁棒性,可使电机、发动机、蓄电池等动力设备工作于最佳工况。     

燃料电池城市客车混合动力系统的自适应控制

在燃料电池发动机和镍氢电池组组成的混合动力系统中,提出了通过一个双向电源变换器实现双电源输出功率混合的控制方法。在分析燃料电池发动机输出特性的基础上,设计了双向电源变换器的外特性曲线,使得镍氢电池组根据燃料电池发动机输出电压的变化,自动调节工作模式和充、放电电流,实现了混合动力系统输出功率的自适应控制,得到了稳定的动力系统输出电流和电压的变化过程。     

基于模糊控制的纯电动轿车整车优化控制策略

将纯电动汽车分为3种行驶模式:常规模式、经济模式和动力模式.动力模式注重提高车辆的动力性,经济模式注重延长车辆的行驶里程,常规模式则为两者的折中.文中利用模糊控制方法设计了整车控制策略,利用MATLAB软件进行了仿真,开发了整车控制器并进行了相关试验,结果表明,该策略对于提高电动汽车性能起到了良好的作用.     

一种低温动力电池交流充电加热控制策略

电动汽车动力电池充放电性能受其使用环境温度的影响,在低温环境下动力电池的电化学反应活性降低,低温交流充电控制策略不合理可能导致动力电池过充,不仅影响低温充电功能的稳定性,而且会影响动力电池的使用寿命,甚至会引发安全事故。因此合理的低温充电控制策略就显得尤为重要。文章以广汽新能源某纯电车型为例,通过对已有的动力电池低温交流充电控制策略的分析研究,提出一种新型的低温动力电池交流充电加热控制策略,并通过低温实车验证。     

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。     

CA6100SH8并联混合动力客车工作模式与功率分配研究

以一汽自主开发的CA6100SH8并联混合动力客车为例,简要介绍其总成构型方案和控制系统原理;详细论述了混合动力客车的各种工作模式和各种模式的输入条件、输出结果,以及各种模式中发动机、电机之间的功率分配算法。最后基于离线仿真和整车试验验证了上述工作模式和功率分配算法的正确性。     

基于补偿滑模控制的混合动力汽车协调控制

由于行星排功率分流式混合动力汽车的结构优势,双行星排功率分流式混合动力汽车已经成为各机构的研究重点。由纯电动模式到混合驱动模式切换的过程中存在发动机起动和发动机转矩引入,而发动机转矩瞬态响应存在迟滞,导致切换过程中动力系统的输出转矩会有较大波动。为减小波动,降低模式切换过程中的动态冲击度,本文中提出补偿滑模控制方法,对双行星排功率分流式混合动力汽车模式切换进行协调控制。首先,建立整车动力学模型,对切换过程每个模式进行分析;之后,针对发动机拖转阶段和混合驱动阶段分别采用补偿控制和基于固定边界层的自适应滑模控制,并对滑模控制进行稳定性分析;最后,结合Matlab/Simulink软件平台进行仿真验证。仿真结果表明,补偿滑模协调控制策略能够有效地减小从纯电动到混合驱动模式切换过程中的转矩波动和冲击度。     

并联式混合动力电动汽车动力总成控制策略的仿真研究

分析了并联式混合动力电动汽车(PHEV)动力总成的构成及主要传递参数,阐述了电力辅助控制策略以及控制逻辑的具体实现,建立了PHEV动力总成各子系统包括发动机、电机和电池等的仿真模型,利用建立的仿真软件进行了控制策略及其控制参数的仿真研究。仿真结果表明,电池特性及发动机运行参数对整车的性能有较大的影响,根据不同的控制要求,调整相应的控制参数值,可以达到改善整车性能的目的。     

数据采集系统在混合动力电动汽车上的应用

对3种不同混合动力电动汽车型式进行数据参数分类,指出不同结构类型下,车辆数据采集的参数数量和方式有所区别。对数据参数的采集要求和参数特性进行分析,并提出了相应的解决方案。通过数据采集系统在串联式和并联式混合动力汽车上的应用,分析城市工况下两种混合驱动模式中蓄电池、发动机、电机和整车工作特性,并对其控制策略进行论述。     

燃料电池电动车的混合度分析

通过软件ADVISOR对燃料电池电动车和各子系统进行了建模并对整车性能进行了仿真。仿真结果显示,在某种混合度下整车燃料经济性较高。通过仿真过程分析,描述了不同行驶循环的动力性要求、两供能部件效率以及混合度三者之间的相互影响和复杂关系,并给出了结论。