一种新型电动汽车复合电源结构及其功率分配策略

为提高电动汽车复合电源工作效率和保证电池组安全,提出了一种新型复合电源结构,通过对切换开关和DC-DC的控制,实现UC/Batteries和Batteries/UC两种复合电源结构的功能。在此基础上,设计了新型复合电源的7种工作方案,并根据SD-EV试验样车的锂电池组与电机的工作电压和电机功率需求特性完成系统的参数匹配。考虑DC-DC效率、锂电池组SOC和超级电容SOC等因素,基于功率平衡控制规则提出了不同工作方案的功率分配策略。在Matlab/Simulink中的仿真结果显示,新型复合电源能多方案工作,并有效提高复合电源工作效率和保证锂电池组的充放电安全;而搭建试验台进行验证测试的结果表明,与UC/Batteries和Batteries/UC复合电源相比,新型复合电源的综合效率分别提高了9%和4%。     

基于神经网络的电动汽车动态无线充电功率控制

为实现多初级绕组并联电动汽车的动态无线充电,建立双发单收无线电能传输系统模型,得到动态模式下的传输特性与磁场分布。为保证输出功率的稳定调节,增加基于副边控制的升压型变换器。设计了反向传播(BP)神经网络控制器,通过控制高频开关管占空比的变化,实现输出电流的平稳控制。仿真分析表明,所设计的BP神经网络控制器在控制速度、超调量、控制稳定性等方面均优于传统PID控制,同时具有较好的泛化能力。     

车载充电电源DC/DC变换器数字控制系统设计

针对车载充电电源核心部分移相全桥DC/DC变换器存在的动态响应慢、次谐波振荡和软开关范围受限等问题,设计了新的移相全桥DC/DC变换器控制系统。采用基于数字信号处理器(DSP)的数字峰值电流控制,引入斜坡补偿,提出了自动死区控制技术,并设计了驱动电路和采样电路,试验结果表明,该电源消除了次谐波振荡,实现了宽范围的软开关,提高了系统的动态性能和抗干扰能力,优化了电源效率。     

移相全桥ZVS控制的电动汽车DC/DC转换器设计研究

本文采用移相全桥控制策略,设计了一种应用于电动汽车的DC/DC变换器并能实现功率开关的零电压导通。本文对其进行了简要介绍移相全桥ZVS-DC变换器的拓扑结构。制造了一个原型进行了一系列的实验。最终的实验结果与仿真结果相一致,且满足要求设计要求,证明设计方案的可行性。     

考虑电池热管理的复合电源电动汽车功率分配控制策略

为提升高温环境下电源系统的综合效率,通过分析电动汽车热管理和能耗模型,提出一种考虑电池热管理的复合电源电动汽车功率分配控制策略,并在CATC、NEDC工况下分别与单一电源电动汽车和采用常规策略的复合电源电动汽车进行对比仿真。结果表明,相对于单一电源,采用复合电源方案的电动汽车电源系统能量回馈提升3.6%以上,综合能耗降低3.3%以上,电池最终温度下降3.51℃以上;相对于采用常规策略的复合电源电动汽车,考虑电池热管理的复合电源功率分配控制策略提升超级电容参与度,使复合电源系统能量回馈提升1.8%左右,综合能耗降低1.2%左右,电池最终温度降低1.25℃左右,从而验证了该策略的有效性。     

客车新型智能化电源控制盒的开发与研究

鉴于当前客车经常出现的整车电源运行异常等问题,开发一种基于CAN总线技术的客车智能化电源控制盒。该电源控制盒可以实现:监测蓄电池充放电电流和发电机发电电流;监测起动电流以保证安全起动,蓄电池SOC估算,通过CAN总线技术在仪表实时显示上述测量数据,并对蓄电池、发动机、起动机进行有效控制。根据采集的数据判断车辆的故障并适时报警,以提高整车电气系统安全性。     

纯电动汽车复合电源系统控制的仿真研究

基于Advisor2002在Matlab/Simulink环境下搭建复合电源纯电动汽车仿真模型,分别设计了基于模糊控制和模糊神经网络的复合电源的功率分配策略,分别在CYC-ECE和CYC-UDDS道路循环工况下进行仿真。仿真结果表明,复合电源中蓄电池的放电电流明显减小,SOC变化减缓,增加了汽车的续驶里程,验证了复合电源的优越性;基于模糊神经网络的功率分配策略能更好的实现功率分配,超级电容能更好地发挥主动调节作用。     

一种用于电动汽车的多重软开关双向DC/DC变换器

适用于电动汽车可变直流母线的电机控制系统,要求在电机不同工况下及时、准确和可靠地实时调节直流侧电压,并在突然制动时得以回馈能量.为此研究了一种新型的不添加额外半导体器件的软开关双向DC/DC变换器.采用此种软开关技术,可降低开关损耗,提高效率.采用多重拓扑结构,弥补该模式下变换器电压、电流纹波大的缺陷,并提高了可靠性.最后通过实验,验证了此变换器功能的正确性和有效性.     

传统车载智能供电网络

车载智能供电网络包含智能电源管理、功率电网、信号电网三部分。对车载电源进行动态管理,从系统层面上解决能量控制和电池管理的问题。功率电网和信号电网需要对整车用电器进行分区供电,进而实现供电监测和故障诊断,保证用电安全。信号电网独立于功率电网,拥有独立的电源和搭铁,降低强电对信号传输的干扰,进而提高控制器的准确性和稳定性。     

基于某重型商用车42V稀土永磁ISG的控制研究

42V电器系统是国际上研究的热点,起动/发电一体机(ISG)是42 V电器系统的核心部件。针对42 V大扭矩(600 Nm)稀土永磁ISG设计了可变结构的功率变换器拓扑,通过对功率变换器的串联和并联切换控制,实现了稀土永磁电机低速时大扭矩输出和高速时发电电压可控,同时提出两路分频错相的斩波控制方法,解决了电机绕组需要高斩波频率,功率开关管斩波频率低的问题。     

Design of a soft switching bidirectional DC-DC power converter for ultracapacitor-battery interfaces

One solution to the low specific power of hybrid electric vehicular batteries is a hybrid energy storage system (HESS) that takes advantage of the high specific power performance of ultra-capacitors. The design of a type of zero current transition (ZCT) soft switching bidirectional direct current-direct current (DC-DC) power converter that can be used as an ultra-capacitor-battery interface in an active parallel schema of a HESS is described. The circuit operation of the ZCT DC-DC power converter is depicted in detail. The HESS controller is designed as a two-layered hierarchical control structure: the first layer is responsible for working mode control of the HESS, and the second layer is responsible for DC-DC power converter control in which a fuzzy logic PID algorithmis employed. Simulation results indicate that this design is a potential solution to the problem of the low specific power of batteries, especially for regenerative braking and electric motor assist. The proposed active parallel schema with ZCT exhibits a significant advantage in power and energy decoupling. HESS with ZCT achieves better efficiency compared to the battery only operation. The experimental results validates the idea that the ultra-capacitor cooperates with the battery in acceleration mode.     

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。     

GPRS道路实时监控系统的安全策略

GPRS道路实时监测系统直接监测试验车辆的运行状态及车辆的试验数据,系统能否安全稳定运行对试验结果意义重大。因此系统数据传输的安全性是一个至关重要的问题。     

基于多维度耦合的动力电池安全大数据监控

近年来,在国家政策引导、标杆企业示范以及市场需求推动的共同作用下,我国电动汽车的保有量有了大幅的增加,且每年的总销量仍在不断的突破,随之而来的动力电池安全也成为了一个全行业必须面对的问题。除了在设计验证,生产制造等环节进行安全问题规避外,在车辆运行的过程中依靠监控系统进行车辆运行大数据监控及预警也很有必要。受限于数据采集频率以及数据采集质量等多个因素,目前动力电池安全的监控难度较高,算法不成熟,监控准确率低。分析了影响动力电池安全的可能因素,并且对每种因素可能导致安全事故发生的概率进行分析,对是否可对动力电池安全进行预警做了探索分析,同时基于可能影响电池安全的原因阐述了一种多维度耦合的动力电池安全监控策略。     

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。     

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。     

自卸车联动式开合机构的原理及系统压力分析

基于自卸车传统开合机构设计方法,在车厢举升起始阶段用液压举升系统的动力实现车厢后板的自动开启;液压系统的设计避免了在举升过程中后板自动回落,机械式自动锁紧装置提高了机构可靠性。通过建立运动分析数学模型,提出了机构工作过程中压力和角度的函数关系,证明了机构设计的可行性,更好地满足自卸车使用要求。     

整车静态功耗控制方法研究

在整车电子电气系统日趋复杂的情况下,如何控制整车的静态功耗以满足车辆长时间停放后仍能正常起动的要求,成为汽车电气开发者的一大难题。本文通过静态电流问题产生的原因分析,并结合产品开发应用总结了几种创新的方法:通过电源分配设计、在整车模式设计、蓄电池节电机制的设计以及静态电流监测诊断的设计来控制和管理整车的静态电流。     

四轮驱动混合动力汽车动力系统设计

根据混合动力系统零部件选型设计原则和整车在运行条件下的功率、扭矩需求,确定了动力系统的发动机、SSG、轮毂电机和蓄电池的性能参数,并进行了优化匹配、建模仿真和道路试验。结果表明,所设计的混合动力系统可满足整车的性能要求,所述方法和所得结果为混合动力系统的设计提供了理论基础。     

汽车低压零部件瞬态时域波形分析与研究

电动汽车的低压系统,既包含低压供电的低压部件系统,也包括高压部件的控制部分,因此低压系统的稳定性尤为重要。低压部件在进行各类状态切换过程中会伴随产生一些特殊的瞬态脉冲,除了对自身工作造成影响,还有可能干扰到连接这一供电系统的其他部件,甚至造成个别器件的损坏。本文结合工作中遇到的大量典型瞬态脉冲,对它们产生的原理和条件逐一进行了归纳和分析,对于车企和零部件厂家的研发和设计有一定的指导意义。