基于最小二乘法的无线充电线圈自感辨识

提出了一种基于最小二乘法的新型线圈自感辨识方法,以发射端和接收端电路串联的电压型无线能量传输(即充电)系统为例,建立其非线性高阶微分方程并构建数据矩阵,通过最小二乘法获得系统的过程参数矢量,将线圈的自感辨识问题转换为系统参数辨识问题,完成无线充电系统发射端和接收端线圈的自感辨识,最后通过仿真和实验,验证了该方法的可行性。     

电动汽车无线充电系统耦合线圈仿真分析

电动汽车无线充电技术以其运行安全、方便灵活等优点受到了越来越多的关注,为电动汽车发展提供了新鲜活力。耦合线圈是无线充电系统中电能场能转换、能量传输的关键部件,从根本上影响整个系统的性能。文章首先在有限元仿真软件Ansys Maxwell中建立耦合线圈模型,包括只有耦合线圈、带磁芯铝板的耦合线圈两种;然后针对两种模型进行仿真,分析磁芯铝板对磁场分布、互感和耦合系数的影响,同时仿真得出互感、耦合系数与耦合线圈的传输距离、偏移距离之间的关系。     

电动汽车无线充电高效高利用率磁芯的多目标优化设计

基于电动汽车无线充电的非对称DD线圈与LCC-SP拓扑，优化设计了一种新型磁芯结构，以解决发射端磁芯的非均匀磁通所导致的磁芯高磁损耗与低利用率问题。首先，针对参考线圈组建立了其等效电路模型与等效磁路模型，分别为磁芯损耗的剥离计算与磁芯结构的排布设计提供理论支撑。同时，提出磁芯磁通均匀性的评价指标CV(B)，并建立了其与磁芯损耗及磁芯体积的定量关系，为磁芯优化提供了优化方向及优化边界。然后，基于线圈组等效模型提出了新型发射端磁芯结构，并对其关键结构参数进行敏感性分析，以期减小优化变量复杂度。最后，以最大耦合系数与最小均匀系数作为优化目标，采用COMSOL与Matlab联合仿真完成了基于NSGA-II多目标优化算法的新型磁芯结构优化。结果表明，优化后磁芯利用率及效率得到改善，优化磁芯体积仅占原参考磁芯的60%，线圈传输效率提升至98.117%，磁芯损耗减小约10 W，证明了所提优化方法的有效性。     

多轴分布式电驱动车辆电液复合制动控制研究

针对多轴分布式电机驱动车辆电液复合制动中易出现的车辆制动抖动问题,提出了一种建压阶段电机制动力修正策略和一种基于前馈-反馈的协调控制策略,分别在建压阶段和其他阶段通过协调复合制动力来解决制动抖动的问题。针对防抱死控制系统与电机制动系统共同作用时的制动矛盾,提出了一种基于PID 控制的ABS控制策略,主要通过改变电机制动力来解决制动矛盾的问题。通过TruckSim、Matlab/Simulink及AMESim联合仿真验证,制动冲击度在建压阶段下降了 20.66%,在电机退出阶段下降了 92.59%,驾驶感觉得到明显改善。而 ABS控制策略也可在保证理想滑移率的同时完成制动能量回收;结合整车制动试验,表明协调控制策略在保证制动效果良好的同时实现了制动能量回收,效果显著。     

智能道路无线充电系统耦合线圈互操作性分析

无线充电线圈的互操作性是智能道路无线充电系统的关键性能指标。为分析耦合线圈的互操作性，首先建立了无线充电系统及耦合线圈的仿真模型，选取了3种不同形状和对应尺寸的线圈作为发射线圈和接收线圈，利用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件，分别分析了不同形状和尺寸以及不同组合形式线圈对无线电能传输系统效率和耦合线圈互操作性的影响。另外，采用MATLAB/Simulink对无线充电系统的传输效率进行了仿真分析。为验证仿真结果的准确性，对无线电能传输的试验装置进行了测试验证。研究结果表明：随着线圈传输间距的不断增加，线圈的自感不变而互感不断降低，同时其耦合系数和系统的输出效率也会随之减小；圆形线圈的互操作性优于方形线圈，其中方形-方形耦合线圈互操作性最差，圆形-圆形耦合线圈互操作性最优，其最大传输间距提升9%~12%；大尺寸线圈的互操作性优于小尺寸线圈，且线圈尺寸的变化对于互操作性的影响大于线圈形状。研究结果为智能道路无线充电系统设计提供了理论依据。     

小波变换在行驶车辆检测器中的应用

为提高环形线圈对行驶车辆的检测精度,针对车辆检测器输出信号的处理问题,通过建立车辆高速通过环形线圈时频率变化曲线的数学模型,并对测量信号进行小波变换分析,不但能滤除噪声信号,而且能很好地保留信号的突变部分,体现不同车辆经过车辆检测器时的信号特征.采用小波多尺度分析提取信号高频细节系数和小波能量分布系数,可以从细节系数及能量分布中获得车辆通过环形线圈的准确特征,从而建立能量分布分析的小波变换后处理方法.大量试验结果表明,采用小波变换方法分析车辆通过环形线圈时频率变化信号,能很好地体现测量信号中的奇异值并显著提高车辆检测效果.     

基于效率优化的混合动力车辆强化学习能量管理策略研究

以功率分流混联式混合动力车辆为对象,建立了系统综合效率计算模型,并提出了以效率优化为目标基于强化学习的能量管理策略。首先建立了关键部件的效率模型与耦合机构效率模型,并基于复合传动无级调速通用结构,分析电功率分流系数对效率的影响规律,进一步构建了系统综合效率计算模型。而后以效率优化为目标,提出了基于强化学习的能量管理策略。并进行仿真对比,结果显示:相比于基于规则的方法,所提出的策略能在实现优秀的燃油经济性的同时维持电池SOC处于更小的波动范围内。最后搭建了试验台架,试验结果证明了所建立的效率模型的正确性以及提出的能量管理策略的有效性。     

汽车电气设备教材对"附加电阻"的讲述有错

本文从点火线圈的初级电路始终处于暂态的工作过程,去看待无附加电阻的点火线圈和有附加电阻的点火线圈的特点,然后将它们进行对比得出结论:①附加电阻是在减小线圈的内阻条件下而设置的,线圈内阻减小后,发动机低转速时,平均电流虽大,但线圈内的发热功率并不大,线圈不会过热。②有了附加电阻,初级电路中多了一个分段点,有条件使发动机起动时将附加电阻短接,蓄电池电压虽下降了很多(可降到9 V),此电压直接加在点火线圈两端,点火线圈仍可供给充裕的点火能量。③附加电阻选用电阻温度系数小的材料,可以保证实现发动机高转速时不断火。     

基于转向中心前后位置控制的多轴汽车操纵稳定性研究

为解决多轴汽车高速行驶转向操纵稳定性差的问题,建立了五轴全轮转向汽车的ADAMS-Simulink联合仿真平台,在50-130(km/h)车速范围内,进行了基于D值(汽车转向中心与第1轴的距离)的两种转向试验对比分析:固定D值(Fixed D value,FD)和可变D值的角阶跃输入响应试验。仿真结果表明:采用基于D值的横摆角速度PID控制策略(PID-D)能显著改善多轴汽车的操纵稳定性,车速为100km/h时,在横摆角速度稳态值基本不变的情况下,超调量降低0.08%,收敛时间降低20.4%;质心侧向加速度稳态值降低0.14%;质心侧偏角稳态值降低17.8%,更接近零值。     

动力电池包箱体振动疲劳分析及优化

文章通过对某车型动力电池包箱体在振动试验中出现的疲劳断裂问题进行分析论证,建立了一种新的基于PSD试验谱下的振动疲劳仿真分析方法。结果表明:该方法下的仿真疲劳损伤位置与试验断裂位置一致。经过对其进行方案优化后,该箱体结构满足振动疲劳性能并顺利通过振动试验。这种基于PSD谱振动疲劳仿真分析方法具有较强的工程实用性,为工程振动问题提供了风险预测、问题解决,缩短开发周期。     

一种简化级联电动汽车复合电源及其控制方法

为解决传统级联式电动汽车复合电源构型复杂的问题,提出一种简化级联式电动汽车复合电源及其控制方法,该结构通过控制3个MOSFET,可实现6种工作模式,并对各工作模式的实现过程进行具体分析,在此基础上,进行仿真验证,结果证明了各工作模式的可行性。为提高复合电源性能和延长电池使用寿命,对电池工作电流进行模糊控制,试验结果表明,模糊控制减小了负载变化和回收能量电压变化引起的电池电流波动,缩短了电池电流到达稳定状态的时间。     

主动悬架用直线电机模型预测推力控制

针对主动悬架用直线电机高精度与高效率的控制需求，充分研究直线电机以及主动悬架动力学特性，建立直线电机驱动模型与主动悬架二自由度参考模型。为了改善传统直线电机直接推力控制的动态性能，提出一种改进的模型预测推力控制方法。该方法将逆变器产生的7个非零电压矢量作为备选矢量，并融合预测模型来计算出控制周期内的电机运行状态参数，基于成本函数最小值原理挑选出最优电压矢量，并将其作用于逆变器产生驱动电机所需的电压。为了解决数字控制系统的固有问题，提出延时补偿技术，保证对电机能够进行实时控制；对于逆变器开关频率不固定而引起的开关损耗等问题，通过在成本函数中加入开关频率项，在选择最优电压矢量的同时还降低了逆变器的整流频率与开关损耗；另外为了提高电机推力的效率以及减小推力与磁链波动，提出最大推力电流比与占空比优化控制技术，提高直线电机的动态控制性能。基于MATLAB/Simulink与dSPACE联合仿真，并搭建直线电机与主动悬架硬件测试平台，对所提出的控制方法进行验证，同时对主动悬架系统的动力学性能也进行了仿真与试验测试。试验结果表明：相较于传统的直接推力控制，所提出的控制策略使电机能够拥有更快的稳态速度、更小的电磁力与磁链波动以及更低的开关频率；各工况下，轮胎动载荷试验与仿真结果均方根值的相对误差分别为12.3%、4.47%、6.3%；悬架动行程试验与仿真结果均方根值的相对误差分别为10.3%、8.86%、10.6%；车身加速度试验与仿真结果均方根值的相对误差分别为6.23%、9.12%、7.2%。由计算结果可知，各评价指标的相对误差均在13%以内，验证了仿真结果的正确性，证明了模型预测推力控制对于提升电机与悬架动力学性能的有效性，能够实现对车辆悬架系统全局工况性能最优，协调控制悬架系统的动力学性能。     

基于道路工况预测的混合动力汽车自适应等效燃油消耗最小策略

为解决传统自适应等效燃油消耗最小策略(A-ECMS)SOC波动频繁和存在坡度时控制效果不佳的问题,提出基于改进型灰色预测的车速预测算法和基于卡尔曼滤波估计坡度的线性拟合函数的坡度预测算法,实现未来短期道路工况(即车速和道路坡度)的预测,从而提出基于道路工况预测的A-ECMS。仿真结果表明,该算法能很好地预测未来短期道路工况,所提出的能量管理策略相比基于SOC反馈的A-ECMS燃油经济性提高了6.54%,电池SOC更稳定且更好地维持在初始值附近。     

高速电磁阀响应特性的研究

为实现电磁阀的高速响应的要求,提出了自行设计基于电容放电的驱动电路,通过仿真研究,确定驱动电路参数的取值范围.对电磁阀线圈结构参数对响应特性的影响进行了仿真与试验研究,仿真和试验结果的比较表明设计电磁阀具有较好的动态响应特性.     

基于深度强化学习的THS-Ⅲ平台PHEV能量管理策略研究

针对THS-Ⅲ平台的插电式混合动力汽车提出一种基于深度强化学习的能量管理策略。首先，使用MATLAB/Simulink搭建车辆前向仿真模型；其次，建立车辆能量管理的马尔可夫过程和深度强化学习算法；最后，使用WLTC-Class3和ACC-60工况进行了仿真验证。结果表明，与基于规则的能量管理策略相比，基于深度强化学习的能量管理策略在WLTC-Class3工况下总花费节省16.51%，燃油消耗量下降15.56%，在ACC-60工况下总花费节省31.95%，燃油消耗量下降29.96%。     

简单测量阻值不可判断点火线圈及高压线的好坏

点火线圈发生故障，简单地用测量初级、次级绕组电阻值的方法是不容易确定的。这主要是因为点火线圈除了包括初级、次级绕组之外，还有铁心、绝缘材料等。如果因为绝缘材料不良或加工不良等原因导致漏电，达不到理想的绝缘要求，将会导致初级电流切断时，次级感应电压值达不到理想的效果；另外漏磁所产生的漏电，也会导致次级感应电压的下降。而在这两种情况下，测量初级、次级绕组电阻值，有时仍符合要求。一般来说，最简捷的方法就是通过更换相同型号的点火线圈来验证。例如一辆普通捷达轿车，入冬后出现冷启动性能不良的现象，而且天气越冷，车停在室外的时间越长，故障现象越明显。根据故障现象分析，认为冷车启动不良可能是冷车时点火能量过低所致。拔下火花塞，冷车时进行跳火试验，发现火花塞跳火能量确实较弱。火花塞正常跳火时火花强烈，呈蓝色，而该车火花较弱，呈红黄色，这样的点火能量是无法点燃温度较低的混合气的。因此判断，最有可能的故障原因是点火线圈出现故障。更换点火线圈，试车。故障果然排除。随后检查点火线圈初级绕组电阻值为0．6欧，次级绕组电阻值为2．8千欧，符合标准。     

前副车架钣金开裂问题CAE分析及优化

针对某乘用车早期台架试验及整车道路试验中出现的前副车架钣金开裂问题,基于CAE模拟台架试验对前副车架的强度进行分析,并对副车架进行了结构优化,通过仿真分析结果确定了最终的结构优化方案,并经过了多轮台架试验及整车道路耐久试验的验证,合理解决了前副车架的钣金开裂问题。     

基于近似ECMS策略的HEV自适应规则能量管理控制研究

为解决当前等效燃油消耗最低策略实时性差的问题,寻求一种近似ECMS的规则控制策略,建立ECMS控制模型,分析等效因子、等效油耗和分配转矩之间的关系,获取ECMS策略下转矩分配的定性规律。基于此规律提出一种基于分段线性SOC反馈的自适应规则策略,并在自定义循环工况下对提出的自适应规则控制策略与传统控制策略进行仿真对比,结果表明:提出的控制策略具有良好的SOC控制能力,与传统规则策略比较,燃油消耗降低了16.37%。搭建硬件在环试验系统,对自适应规则能量管理控制策略进行试验验证,结果表明:所提出的控制策略具有较好的实时性、稳定性和准确性,可应用于实车控制。     

复合功率分流混合动力汽车能量管理策略研究

基于庞氏最小值原理,并以等效瞬时燃油消耗量最小为目标为某复合功率分流混合动力汽车制定了能量管理策略。利用MATLAB仿真平台,建立了混合动力系统能量管理策略的模型进行仿真。结果表明,与现有逻辑门限控制策略相比,采用等效瞬时燃油消耗量最小化的控制策略能显著提高燃油经济性。基于仿真结果,将控制策略集成到整车控制器中进行NEDC工况下的实车转鼓试验。结果显示,采用的控制策略使实车当量油耗降低了12.31%。     

浅谈汽油机CDI能量平衡点火电路及方法

解决现有摩托车CDI点火、输出能量与发动机需求匹配问题,提出点火能量平衡控制理论:测量反映点火能量需求的发动机工况因素如温度、转速等,依据工况—点火能量最优数学模型,计算点火储能电压;测量储能电压状态,计算到达目标值的时刻;调整升压电路,逐周期对点火能量作闭环控制。在蓄电池7~15 V或更大范围内,实现全工况点火能量最优。