超级电容与燃料电池发动机混合动力系统测试研究

构建了包括混合动力系统、负载系统、数据采集系统及控制系统的超级电容与燃料电池混合动力系统测试平台,并对该系统进行了测试试验.测试结果表明,道路仿真软件RLS能有效模拟实际道路工况;超级电容可弥补燃料电池发动机的缺陷;CAN总线技术采集设备的使用提高了数据采集系统的可靠性.该混合动力系统测试平台为燃料电池汽车的开发提供了试验手段.     

并联混合动力轿车系统开发与试验匹配研究

采用基于超级电容的设计方案开发了单轴并联式混合动力轿车,对发动机、ISG电机、超级电容等零部件进行选型.研究了并联混合动力轿车动力系统的控制策略,优化匹配了发动机和电机的转矩分配,实现了混合动力节能并降低了排放.进行了混合动力系统的启动和怠速优化试验,实现了混合动力各个工况的控制参数的优化匹配,降低了启动污染物的排放,提高了燃油经济性.     

The Design of Hybrid Energy Storage System for Hybrid Electric Vehicles

针对动力电池在混合动力汽车中频繁大功率充放电的问题,采用了电池和超级电容并用的能量存储系统,利用超级电容高功率特性来改善储能系统的性能.本文研究了电池与超级电容直接并联和主动并联两种混合能量存储系统,后者采用零电流转换软开关直流变换器来连接超级电容和电池.在Matlab Simulink平台建立零电流转换软开关直流变换器的动态模型、超级电容和电池模型,并在AVL Cruise中进行仿真.结果表明:直接并联方案不能充分发挥超级电容的能力;而主动并联方案降低了纯电动工况和制动能量回收工况下电池的峰值电流,电池端电压变化范围缩小,能量效率比单一电池的能量存储系统提高了14.92％.另外,由于采用了模糊PID控制算法,改善了动态响应性能.     

超级电容并联式混合动力客车的能量消耗试验与计算

介绍采用超级电容作为储能系统的并联式混合动力客车的动力系统结构和原理,并对该车做一般城市实际公交工况的油耗试验以及中国典型城市公交工况下的油耗试验。油耗试验结果经计算表明,该车具有较好的节油效果。     

基于燃料电池和超级电容的混合驱动系统参数匹配与仿真

目前大多教的燃料电池汽车采用的是"燃料电池 蓄电池(FC B)"的驱动型式,而超级电容相比较蓄电池有更强大的用途.基于汽车动力学仿真软件PAST建立了超级电容和燃料电池的正向仿真模型,对参数匹配和能量管理策略进行研究.初步探讨以"燃料电池 超级电容(FC C)"作为一般轿车动力驱动系统的特点及性能参数,在构建其动力系统结构的基础上,对整车参数进行了匹配,并通过仿真软件PsAT对整车的动力性能进行了仿真研究,结果显示该"FC C"动力系统基本能够满足整车的设计要求.     

一种并联式混合动力客车动力系统选型及匹配设计

引言 并联式混合动力电动汽车设计的关键是进行动力系统的选型和匹配.本文所述的并联式混合动力汽车采用发动机作为主要动力源,使用超级电容作为储能单元,借助计算机模拟分析的方法对并联式混合动力汽车发动机、动力传动系统、驱动电机、超级电容组、整车动力系统的布置、机电耦合方式、制动能量回收利用进行了研究,探讨了并联式混合动力客车的一般设计方法.     

基于小波变换的燃料电池混合动力系统多能源管理策略研究

设计了一种由燃料电池、超级电容和锂离子电池组成的新型混合动力系统;提出了一种基于小波变换的燃料电池混合动力能量管理策略,实现了按功率需求的变化频率对燃料电池、超级电容和锂离子电池进行能量分配,从而改善了系统的性能,延长了部件寿命;进行了该系统的建模和仿真,结果表明该方法可以很好地实现功率分配,满足设计要求。     

用于混合动力控制的汽油机动态转矩建模仿真

针对混合动力系统能量管理及动力平稳传递控制策略开发的需要,以MATLAB/SIMULINK仿真软件为工具,建立了发动机平均值模型,模型能够根据发动机转速和节气门开度实时计算出发动机的稳态和动态转矩。在发动机动态试验台上验证了该模型,表明模型达到了需要的计算精度和实时性要求。对给定的转矩曲线进行动态跟随时发动机的节气门开度变化情况进行了仿真分析。模型可用于混合动力控制策略开发中的仿真及在线转矩估计,为并联式混合动力系统能量分配和动态协调控制中的发动机转矩反馈提供了基础。     

基于混杂系统理论的混合动力汽车驱制动控制研究

基于混杂系统理论,对后轮驱动混合动力汽车的动力系统进行分析,基于混杂自动机模型建立了HEV动力系统控制模型。提出了模式变换式驱动控制策略和制动力协调控制的再生制动控制策略。采用Simulink/Stateflow混合建模方法,建立了HEV动力系统控制策略仿真模型,并进行了实例HEV样车性能仿真和道路试验。结果表明:实例HEV性能满足设计要求;在中国典型城市公交循环工况下,与同类型传统汽车相比,燃料消耗量减少15.9%。     

混合动力轿车仿真研究

应用Cruise建立了混合动力轿车整车模型,并进行仿真计算。在NEDC循环工况下进行了燃油经济性试验,对比仿真与试验的过程参数如车速、发动机转速、档位等信号物理量值及其变化趋势,优化仿真模型,最终仿真计算得到可靠的油耗和动力性能结果。研究中将整车模型结合Matlab/Simulink建立的控制策略模型实现联合仿真,并对控制策略进行优化,对控制参数进行标定,从而得到合适的混合动力轿车的油耗和动力性能。在SGM18BAS混合动力轿车的研发中,仿真计算在动力系统结构、部件性能指标和参数匹配方面,在混合动力控制策略研究开发方面都将发挥重要作用。     

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。     

锂离子电池可逆与不可逆生热特性研究

以商用圆柱形18650电池为研究对象,利用Bernardi简化生热模型,综合考虑了电池单体在不同温度、不同荷电状态（SOC）下的实际生热情况,通过混合脉冲功率性能放电测试（HPPC）和开路电压测试,拟合得到电池单体生热、直流内阻与SOC、温度的函数关系。结果表明,电池单体的生热与温度、SOC有很大关联,建立的单体生热模型可为动力电池包热管理的模拟和优化提供参考。     

HEV控制器硬件在环仿真平台的研究与开发

针对控制器传统开发方法中存在的局限性以及混合动力汽车动力传动系统控制的复杂性,应用控制系统现代开发技术,为某型混合动力客车多能源动力总成控制器开发了硬件在环仿真测试平台,该平台包括实时硬件和系统模型、信号调理电路等,并利用它对控制器进行了仿真测试。仿真测试结果与试验结果说明,所开发平台模型的精度基本能够满足仿真测试要求。控制器的环境试验和在EMC试验中的成功应用以及控制器在车上的正常运行,验证了在混合动力汽车多能源动力总成控制器的开发过程中采用自行开发硬件在环仿真测试平台这一技术方案的可行性。     

Impedance-based and circuit-parameter-based battery models for HEV power systems

The relationship between voltage and current inside a battery, or the impedance, plays an important role in the simulation and design of hybrid electric vehicle (HEV) power systems. This paper proposes a new approach employing the Bode plot for evaluation of equivalent circuit parameters for a lithium polymer battery (LiPB) for HEV application. The main concept of the proposed circuit-parameter-based model approach is the application of a transfer function used to process the frequency response of the battery for calculation of accurate circuit parameters. Additionally, the Bode plot is also applied to derive the impedance-based model directly from frequency response measurements for short time simulations and practical use in the HEV. Two methods for battery modeling are proposed and verified experimentally with the voltage-current profile of a conventional HEV using the battery measured in this paper. The results show that the proposed circuit-parameter-based technique provides a satisfactory battery equivalent circuit model.     

基于CAN总线的AMT控制器研究

以某混合动力电动大客车应用为例,设计开发了基于CAN总线的AMT控制系统。开发了基于H桥电路执行机构的电动机驱动电路和基于PID的控制程序。仿真及试验表明,该控制系统具有良好的稳定性和实用性,为混合动力电动汽车的多能源动力总成实现自动能量分配提供了可能。     

超级电容与蓄电池并联使用对混合动力公交车的改进

介绍一种超级电容器组与蓄电池组并联系统.该系统应用于混合动力公交车,使之在加速和减速时的能量损失最少,减小蓄电池损坏,延长蓄电池使用寿命.     

电动汽车电池功率输入等效电路模型的比较研究

为了选取合适的等效电路电池模型应用于电动汽车系统仿真,提出GNL模型,并与R int、Theven in、PNGV、RC模型进行性能比较。以320单体串联的80A.h镍氢电池组为研究对象,基于同一组复合脉冲试验数据,辨识各模型的参数,进而建立各模型基于Matlab/Simulink的功率输入仿真模型。使用20 kW恒功率放电和FUDS工况试验数据验证,并比较各模型性能。仿真与试验的比较表明,功率输入等效电路电池模型的电压误差为主要误差,电流误差为次要误差,5种模型中PNGV和GNL模型更适用于电动汽车仿真,而GNL模型具有更好的精度。     

串联型混合动力公交车性能仿真分析

在已建立的串联型混合电动公交车动力系统基础上,分析确定了混合电动汽车工作模式;采用MATLAB/SIMULINK仿真语言建立了串联型混合电动公交车动力系统仿真模型,预测了整车动力性和经济性,并对该串联型混合动力电动公交车发动机发电机辅助动力系统的工作特性进行了仿真分析。     

基于MPC的液压混合动力车辆能量管理策略研究

针对双轴并联式液压混合动力车辆(PHHV),以蓄能器荷电状态(SOC)和发动机瞬时燃油质量流量m8f为输入量,发动机需求功率比例φ为输出量,以油耗最小为目标函数设计了模型预测控制器(MPC)进行PHHV的能量管理。基于MATLAB/Simulink平台搭建了包括需求功率计算、发动机、蓄能器和泵/马达等主要部件的PHHV车辆模型并进行MPC能量管理。研究结果表明,在美国道路城市循环工况(UDDS)下,MPC管理下的PHHV能充分发挥混合动力的特点,合理调节分配发动机和液压单元的需求功率,降低行驶过程的总油耗。     

混合动力客车整车控制器硬件设计

基于模块化设计思想,介绍了混合动力客车整车控制器硬件设计。在Multisim 10．0和SEAT电路设计与分析功能辅助下,设计了电源模块、模拟信号输入模块、转速测量模块、开关量输入模块、通信模块。测试与调试结果均表明,所设计的整车控制器具有高精度、高速度和高可靠性,满足功能和性能要求。