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。     

寄生电感对SiC MOSFET开关振荡的影响及其抑制

SiC器件具有高结温、高阻断电压、高热导、低损耗等特点,在电动汽车电机控制器方面具有巨大的应用前景。但由于SiC MOSFET的开关速度更快,在寄生参数的作用下,开关振荡比Si基器件严重很多。本文将研究寄生电感对SiC MOSFET开关振荡的影响,对基于SiC器件的变换电路PCB设计给予一定的指导,并给出了抑制SiC MOSFET开关振荡的建议。     

电动汽车主从分布式电池管理系统设计

为解决电动汽车动力电池充放电不均衡、性能易受温度影响的问题,设计了一款电池管理系统。整体结构方面,采用了主从分布式方案。硬件方面,设计了电池电压采集电路、温度采集电路、通信电路以及保护均衡电路;软件方面,设计了均衡策略、温度控制策略和电池SOC估计策略,建立了LABVIEW的人机交互界面,实时显示电池信息。最后,以磁粉制动器作为负载,进行了模拟工况实验,结果表明,该系统测量误差小,均衡响应快,SOC估计误差小于4.8%。     

一种基于Sepic-Zeta混合斩波电路的动力电池组双向高速均衡器研究

本文提出一种基于Sepic-Zeta混合斩波电路的动力电池组双向高速均衡器,该均衡器在电池组3种不同的工作状态下采用不同均衡拓扑电路和均衡控制策略。电池组充电状态下,均衡电路等效为Sepic斩波电路,选择电池组中能量最高的单体电池作为Sepic斩波电路的输入端进行均衡放电,均衡放电电流连续;电池组放电状态下,均衡电路等效为Zeta斩波电路,选择电池组中能量最低的单体电池作为Zeta斩波电路的输出端进行均衡充电,均衡充电电流连续;电池组静置状态下,选择电池组中能量差异性最大的单体电池进行均衡放电或均衡充电,其对应的等效电路为Sepic或Zeta斩波电路。该均衡器拓扑电路原理简单,均衡电路容易实现,均衡能量易控制,均衡电流连续、可控,因此均衡速度快、均衡效率高。最后,搭建锂离子电池实验平台进行电池组3种工作状态下的均衡实验,验证了该方案的可行性。     

一款基于串联谐振软开关技术的车载逆变电源设计

设计采用一款基于串联谐振软开关技术的1kW车载逆变电源，对其工作原理进行分析，并对其中主要电路参数进行计算，试验结果验证该技术可实现推挽电路开关管的零电压开通和零电流关断，能够提高逆变电源的效率。     

电动汽车锂电池组高效主动均衡的研究与测试

电动汽车车载动力锂电池组在动态循环工况下的不一致性问题会严重降低电池组的整体性能。为此设计了一种基于宽压双向DC/DC的锂电池组主动均衡系统,实现任意单节或相邻多节电池间的高效能量转移。系统包括开关阵列选通单元、双向DC/DC单元和超级电容储能单元等。以各单节电池实时电压为均衡变量,开展均衡策略研究,并搭建了电池组主动均衡系统测试台架,对电池组在静置和恒流充电两种状态下进行均衡测试。结果表明:所提出的主动均衡方案可快速改善电池间的电压不一致性,均衡过程中能量转移效率可达83%以上。     

自供能磁流变阻尼器电参数影响特性及隔振性能

为探究电学参数对自供能磁流变阻尼器的影响,首先建立了含整流电路的自供能磁流变阻尼器电路模型,推导电路的频响函数,减小发电模块的电阻与电感能够显著提高阻尼器的电能利用率。随即引入基于Bingham模型的含自供能磁流变阻尼器的1/4车辆悬架系统,推导机电耦合方程,分别在时域和频域研究悬架系统的隔振性能,探究电学参数改变时传递率的变化规律。研究表明,与被动悬架相比,含自供能磁流变阻尼器悬架系统的簧载质量速度与加速度分别降低了51%和78%,传递率幅值降低约5 dB。增大电阻将降低隔振能力,增大电感与电容值,隔振效果变差,在高于第2阶固频区域内更为显著。     

基于不确定性、宽边界的汽车开关信号处理系统设计及应用

设计了确定性、窄边界的汽车开关信号处理系统,并应用于序列汽车开关信号处理,因其存在信号处理单一、边界窄的局限性,进而提出了不确定性、宽边界的汽车开关信号处理系统模型,并通过设计对应处理电路及策略,可靠解决了序列化、宽边界汽车开关信号的可配置化问题,丰富了车辆体验,缩短了车型开发周期,也提高了售后维护管理效率,对汽车的智能网联化发展具有促进应用价值。     

考虑能效均衡的信号交叉口车辆协同轨迹优化策略

为缓解信号交叉口区域交通拥堵与污染物排放问题，建立了考虑能效均衡的信号交叉口车辆上下游协同轨迹优化模型。根据信号灯相位配时建立上游区域车辆通行预判模型，基于能源消耗与通行效率建立车辆上下游协同轨迹优化策略，采用带精英策略的非支配排序遗传算法求解多目标优化模型的最优速度曲线，并与无引导方法、三角函数优化法进行了对比试验，结果表明，采用所提出的多目标优化引导算法最大可减少交叉口上下游区域的燃油消耗量21.05%，缩短行程时间13.85%，具有更好的适应性和鲁棒性。     

日光灯功率因数的提高

综合分析了普通电感日光灯功率因数电的提高方法,指出若电路中并联适当的电容器将,组成电容、电感互补电路,则可以大大提高电路的功率因数。     

基于DSP的燃料电池车复合直流系统的设计与实现

为燃料电池车提出了一种复合直流系统方案,该方案采用DSP控制单个DC/DC变换器实现直流系统能量的统一管理。变换器有4种工作模式,且可归纳为两种电路拓扑:串并联谐振变换器和串联谐振变换器。详细分析了串并联谐振变换器的软开关实现条件,由于考虑了变压器副边整流开关管寄生电容对死区时间内换流过程的影响,故分析得到的励磁电感限制条件更加精确。给出了该复合直流系统的设计与实现方法。最后搭建了一台基于TMS320F28335的300W样机,实验结果验证了该系统的可行性。     

自卸车举升机构三角臂轻量化设计研究

应用虚拟样机技术和拓扑优化技术,对自卸车举升机构三角臂进行了轻量化设计和可制造化设计研究,建立了基于整车的参数化仿真分析模型和15个工况点的拓扑优化设计模型,使得结构重量明显降低,提高了企业的经济效益。     

基于博弈论的一体化防撞梁多目标优化设计

为提高一体化集成设计防撞梁的碰撞安全性，将防撞梁耐撞性和轻量化的多目标优化模型转变为博弈模型并形成映射关系，以比吸能和质量作为博弈双方进行博弈，通过引入博弈距离和博弈力矩进行策略归属构建，并结合博弈效用函数将模型仿真转化为数值优化，通过对博弈效用函数进行纳什均衡分析得到最优解。结果表明，相比于初始设计，博弈设计的一体化防撞梁质量减轻了26.47%，比吸能增加了22.18%，所提出的算法相比于传统优化算法具有更好的稳定性和优化效果。     

K线切换电路的改进与应用

讨论K线通信中基于复用需求的切换电路改进与应用。介绍现有成熟切换电路的优缺点;结合产品测试项目,再引出开关管切换电路的设计细节。然后基于RC充放电电路理论,对MOS管切换电路的开关特性做了详细的理论计算,得出切换电路能达到的最高速率。     

一种新型的基于FPGA数字秒表的设计方法

本文介绍了一种新型的基于FPGA的数字秒表的设计与实现方法，给出了顶层电路图，和各模块的设计，增加了消除抖动的控制方法，消除了开关按键的机械抖动。通过编辑、编译和器件编程，用MODELSIM仿真软件进行了仿真，并将编程器文件下载到ISP实验板TB—BD—TS101开发板中，经实际电路测试验证，达到了预期的设计要求，显示结果准确无误。     

基于均衡设计法的薄层罩面路用性能研究

为优化薄层罩面沥青混合料的矿料级配，提高薄层罩面的路用性能，采用均衡设计方法合理调控粗集料构成比例，实现沥青混合料密实度与紧密度的平衡，并基于汉堡车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和低温小梁弯曲试验，研究分析了沥青混合料均衡设计法的应用效果。结果表明：1) 13.2 mm～9.5 mm与9.5 mm～4.75 mm两档粗集料的构成比例为3∶1时，沥青混合料达到最佳紧密状态；2)基于混合料干密度(ρ_d)、矿料间隙率(VMA)和粗集料间隙率(VCA_mix)等体积参数的状态平衡，求得最佳油石比为5.819%;3)应用沥青混合料均衡设计方法，可大幅提高薄层罩面的路用性能，相较于级配均值，均衡设计级配的动稳定度和弯曲破坏应变分别提升了1.36倍和1.17倍，浸水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂残留强度比分别提高了3.96%和6.98%。     

一种新型的Boost TL和Full-Bridge复合变换器的设计

针对低压蓄电池供电系统,设计了两级升压变换电路的拓扑结构,该拓扑结构由Boost TL三电平升压电路和Full-Bridge全桥电路构成,通过对两个升压环节进行调节使其输出达到所需要求。此拓扑结构相对于普通一级变换电路来说具有一定的优越性,通过理论分析、仿真、试验结果验证了此拓扑结构的可行性。     

混联式混合动力电动汽车动力总成的优化匹配与监控

提出一种根据所用监控策略，在大设计空间内搜寻混合动力电动汽车(HEV)多能源动力总成最优机电拓扑布局和机电匹配方案的一套方法，并由此构建了基于内燃机、电机等元件“可缩放”子模型，面向HEV动力总成的系统动力学仿真平台。利用该平台，对采用目标函数瞬时最优监控策略的混联式HEV动力总成进行机电优化匹配取得了满意效果。     

基于拓扑地图的自主泊车路径协调与优化策略

为了使全局路径与泊车路径无偏差对接，得到曲率连续的可行驶路径，为泊车模式切换提供精准位姿，提出基于拓扑地图的自主泊车路径协调与优化策略。首先，定义一种精简的停车场拓扑地图描述形式与道路拓扑设计原则，通过采集停车场内关键特征的定位数据建立停车场拓扑地图。其次，基于道路拓扑设计原则与泊车规划原则，设计“第1次平滑处理-路径协调-第2次平滑处理”的流程，对规划出的全局路径与泊车路径进行协调与优化。其中，“第1次平滑处理”利用对称极多项式，以车辆最小转向半径为约束，对全局路径的转折处平滑处理；“路径协调”通过节点替换的方式实现全局路径与泊车路径的无偏差对接；“第2次平滑处理”利用梯度下降的方法，分别优化前进段与倒车段的路径曲率，消除路径对接与均匀插值之后引起的曲率抖动。最后，在PreScan/Simulink联合仿真平台和实车试验平台上，验证路径协调与优化策略的有效性。研究结果表明：所提策略能够无偏差对接全局路径与泊车路径，并生成曲率平滑的可行驶路径，为横向控制提供了平滑变化的曲率值，有助于提高路径跟踪时转向的平稳性；在路径跟踪前为自主泊车控制系统提供了精准的泊车切换位姿，保证了低速自动驾驶与自动泊车之间的准确切换。     

考虑应力和频率要求的车架结构拓扑优化设计

基于渐进结构优化方法,建立了一套优化准则和算法.基于结构最大设计域的固定网格有限元模型,给出了结构拓扑变化模型的处理方法和结构拓扑优化程序的实现策略.完成了车架结构的拓扑优化仿真设计.仿真结果显示出该方法的正确性和有效性.