安凯“增程式纯电动客车研发及产业化”项目列入国家火炬计划

安徽安凯汽车股份有限公司“增程式纯电动客车研发及产业化”项目成功列入2011年度国家火炬计划。安凯增程式纯电动客车，能源系统采用了超级电容与动力型锂电池及小APU（发电机组）相混合的方法，     

增程式电动环卫车动力系统匹配与仿真

进行增程式电动环卫车动力系统的匹配,对驱动电机、增程器和动力电池组等关键部件进行了选型和指标验证.基于Matlab/Simulink搭建了整车正向仿真模型,对增程器在恒功率模式和功率跟随模式两种控制策略下进行了百公里典型城市公交连续工况仿真.结果表明:匹配的动力系统能够满足增程式电动环卫车的工况要求;增程器能够在动力电池荷电状态下降到设定值时开启,以延长车辆的续驶里程,并能够使电池组荷电状态维持在一定的区间.从能量消耗来看,基于增程器开关运行的恒功率模式和功率随动模式在我国典型城市公交工况下的平均等效百公里油耗分别为28.70 L和29.51 L,即恒功率模式的等效百公里燃油消耗比功率跟随模式的等效百公里燃油消耗少0.81 L.     

增程式电动汽车虚拟测试系统开发及应用

为开展增程式电动汽车能量管理策略优化和排放研究,搭建了增程器半实物平台,在所搭建的半实物平台的基础上集成了测试设备,组成了完善的虚拟测试系统。针对某12 m长增程式电动客车,在所搭建的虚拟测试系统上进行循环测试,测试结果与仿真结果对比表明,虚拟测试系统测试得到的油耗、车速、辅助动力系统(APU)输出功率、SOC等与计算机仿真结果一致,验证了该虚拟测试系统的准确性和可靠性。     

增程式电动环卫车能量管理策略仿真研究

基于Matlab/Simulink搭建了增程式电动环卫车正向仿真模型,在我国典型城市公交工况下,对增程器的开关模式、持续运行模式、恒定功率输出模式和功率随动输出模式等4种能量管理策略进行100 km的连续仿真,结果表明,增程器开关模式和持续运行模式均可使电池组SOC维持在合理的区间,但恒定功率输出模式比功率随动输出模式的等效百公里油耗小,最小为29.13 L;设置较小的增程器输出功率能够使电池SOC变化平稳,避免电池组的频繁充、放电现象。     

基于AMESim的增程式电动公交车动力系统设计与仿真研究

针对纯电动汽车动力电池能量密度低、续驶里程短的问题,基于BFC6110EV-2电动公交车,设计了增程式电动公交车的动力系统参数,并根据汽车设计方法对所匹配参数进行了理论校核。在AMESim软件中利用稳态试验数据建立了增程式电动公交车整车仿真模型,采用单点恒温器控制策略,利用联合仿真方法对所设计的动力系统进行了仿真验证。结果表明,该增程式电动公交车动力系统的设计与参数匹配较合理,与传统纯电动公交车相比,其动力性及续驶里程都具有一定的优越性。     

A Research on the Distributed Control System for Extended-range Electric Vehicle

研究了增程式电动车的分布式网络控制系统.该系统由整车层和辅助动力单元( APU)层组成,整车层以整车控制器为核心,根据驾驶员的需求对整车能量需求进行分配;APU层由APU控制器来协调发动机和发电机的工作.在控制策略方面,着重研究了起动、停机和各运行工况中的能量管理策略.实车试验结果证明,该系统可有效延长纯电动续驶里程,并在电池低SOC状况下维持整车动力性能,同时发动机的运行工况将大多处于高效区域.     

增程式电动车的APU控制策略的研究

提出了一种由永磁同步电机和汽油机组成的辅助动力单元(APU)的控制策略.通过仿真与试验选定控制参数.为改善APU的动态和稳态性能,采用模糊控制策略.试验结果表明,本文提出的控制策略能很好地满足增程式电动车的性能需求.     

基于Cruise和Matlab的增程式电动车联合仿真分析

在对纯电动客车进行Cruise和Matlab联合仿真的基础上,提出基于电池SOC精确管理的增程式电动客车的仿真模型及分析。     

重型环卫车动力系统参数匹配及性能仿真

在新车开发阶段,必须进行动力匹配计算,以指导设计方案是否满足设计指标和使用要求。以8×4的纯电动专用车为例,对其进行了电机、传动系统、电池选型及参数匹配计算,利用Matlab软件建立了相应的纯电动环卫车仿真模型,仿真分析纯电动环卫车的动力性和经济性,使其满足车辆动力性最优化需求。研究结果表明,所选用的电机与电池能够满足重型纯电动环卫车的设计要求。     

电动公交客车增程器开关控制策略和等效能耗最小化策略优化

本文中旨在解决增程式电动公交客车单点恒温器能量管理策略下电量维持阶段油耗较高和锂电池组循环充放电深度较大等问题。首先对增程器开关控制策略和等效燃油消耗最小化策略(ECMS)进行优化和仿真验证,然后在增程式电动公交客车半实物仿真平台上进行了试验验证。结果表明:电量维持阶段,优化增程器开关控制策略后,增程式电动公交客车百公里油耗由原来的39. 1降至36. 23L,锂电池组循环充电系数由19. 8/100km降至13. 2/100km,分别降低了7. 3%和33. 3%,但增程器的起停次数有所增加。进一步采用优化的ECMS能量管理策略后,增程式电动公交客车百公里油耗再降至35. 22L,锂电池组循环充电系数进一步降至9. 9/100km,比原单点恒温器控制策略分别降低了9. 9%和50%。     

串联式混合动力汽车APU优化控制方法

对于串联式混合动力汽车,功率跟随控制策略虽然可以显著提高燃油经济性,但也因此加剧了APU动态变化,这样,在整车控制策略中必须对APU的动态行为进行优化。本文以APU的动态响应为目标,基于J1939协议,对发动机采用CAN总线直接控制,提高了发动机的动态响应速度。     

串联式混合电动公交车动力系统仿真研究

针对串联式混合电动公交车BJD6100HEV的工作特性,确定了发动机发电机辅助动力系统的"恒温器"控制策略,并对整车动力系统主要部件牵引电机、电池组、发动机与发电机组进行了选型。利用ADVISOR软件构建了车辆仿真模型,在一定驱动循环下的仿真计算结果表明,所选元件性能参数匹配合理,控制策略可行,能够计算得到辅助动力单元最佳工作点,实现优化控制,为下一步实验研究奠定了基础。     

Transient switching control strategy from regenerative braking to anti-lock braking with a semi-brake-by-wire system

Regenerative braking is an important technology in improving fuel economy of an electric vehicle (EV). However, additional motor braking will change the dynamic characteristics of the vehicle, leading to braking instability, especially when the anti-lock braking system (ABS) is triggered. In this paper, a novel semi-brake-by-wire system, without the use of a pedal simulator and fail-safe device, is proposed. In order to compensate for the hysteretic characteristics of the designed brake system while ensure braking reliability and fuel economy when the ABS is triggered, a novel switching compensation control strategy using sliding mode control is brought forward. The proposed strategy converts the complex coupling braking process into independent control of hydraulic braking and regenerative braking, through which a balance between braking performance, braking reliability, braking safety and fuel economy is achieved. Simulation results show that the proposed strategy is effective and adaptable in different road conditions while the large wheel slip rate is triggered during a regenerative braking course. The research provides a new possibility of low-cost equipment and better control performance for the regenerative braking in the EV and the hybrid EV.     

Simulation of a powertrain system for the diesel hybrid electric bus

The plug-in hybrid electric bus (HEB) is designed to overcome the vulnerable driving range and performance limitations of a purely electric vehicle (EV) and have an improved fuel economy and lower exhaust emissions than those of a conventional bus and convention HEBs. The control strategy of the plug-in parallel HEB??s complicated connected propulsion system is one of the most significant factors for achieving a higher fuel economy and lower exhaust emissions than those of the HEV. The proposed powertrain control strategy has flexibility in adapting to the battery??s state of charge (SOC), exhaust emissions, classified driving patterns, driving conditions, and engine temperature. Simulation is required to model hybrid powertrain systems and test and develop powertrain control strategies for the plug-in parallel HEB. This paper describes the simulation analysis tools, powertrain components?? models and modifications, simulation procedure, and simulation results.     

混合动力汽车转矩分配策略优化研究

以搭载改型后的Atkinson循环发动机并带有双离合器的单轴并联式混合动力三厢轿车为研究对象,采用逻辑门限值控制方法对发动机和电机的转矩进行合理分配,使混合动力系统在各种行驶工况模式下能够实时切换到高效工作区;引入各个驾驶工况模式控制策略的瞬时优化算法,进一步提高混合动力总成系统的整体效率。仿真和试验对比分析表明,提出的控制策略能够有效地降低NEDC循环工况百公里油耗,提高了搭载Atkinson循环发动机混合动力汽车的燃油经济性。     

Economic value and utility of a powertrain system for a plug-in parallel diesel hybrid electric bus

This research is the first to develop a design for a powertain system of a plug-in parallel diesel hybrid electric bus equipped with a continuously variable transmission (CVT) and presents a new design paradigm of the plug-in hybrid electric bus (HEB). The criteria and method for selecting and sizing powertrain components equipped in the plug-in HEB are presented. The plug-in HEB is designed to overcome the vulnerable limitations of driving range and performance of a purely electric vehicle (EV) and to improve fuel economy and exhaust emissions of conventional bus and conventional HEBs. The control strategy of the complicated connected propulsion system in the plug-in parallel HEB is one of the most significant factors in achieving higher fuel economy and lower exhaust emissions of the HEV. In this research, a new optimal control strategy concept is proposed against existing rule-based control strategies. The optimal powertrain control strategy is obtained through two steps of optimizations: tradeoff optimization for emission control and energy flow optimization based on the instantaneous optimization technique. The proposed powertrain control strategy has the flexibility to adapt to battery SOC, exhaust emission amount, classified driving pattern, driving condition, and engine temperature. The objective of the optimal control strategy is to optimize the fuel consumption, electricity use, and exhaust emissions proper to the performance targets. The proposed control strategy was simulated to prove its validity by using analysis simulation tool ADVISOR (advanced vehicle simulator).     

基于模糊逻辑的电动汽车制动能量回馈系统

分析了电动汽车制动能量回馈的特点，针对电动汽车制动能量回馈时强鲁棒性的需求，设计了一种基于Sugeno模糊逻辑的制动能量回馈系统，以满足能量回馈的要求，该回馈系统提高了整车的制动性能以及续驶里程，也使整车的动力性、安全性和舒适性达到较好的平衡，文章同时估算了这种控制策略的能量回收效率。经仿真和实际测试，结果表明所提策略满足总体设计的性能指标要求。     

考虑发动机起停优化的PHEV能量管理策略

针对某新型双电机行星耦合插电式混合动力汽车(PHEV)中发动机在起停及怠速运行状态下会导致油耗增加的问题,基于等效燃油消耗最小能量管理策略,加入发动机起停优化控制模块,以进一步改善整车燃油经济性。建立了整车动力学和传动模型并加入发动机起停优化控制模块,对ECMS能量管理策略输出的发动机及电机最优目标转矩进行重新优化分配后,再输出给发动机及电机控制器以控制其工作状态。针对起停优化控制中影响起停频次的关键时间参数,采用粒子群优化算法对其进行优化。仿真结果表明,相比优化前,所提出的能量管理优化策略能够实现对发动机起停或怠速状态的有效控制,减少发动机的起停频次,减少恶化油耗,验证了本文所提出的能量管理优化策略能够进一步优化整车燃油经济性。     

基于电动变频空调的燃油车节油能力研究

以节能减排为目标,提出将电动变频空调应用于燃油车的方案及选择工况发电策略,分别通过电动变频空调系统的高效率特性及提高发电机发电综合效率,降低空调系统油耗。建立某国产车型原车和使用电动空调系统的整车仿真模型,通过试验数据对模型进行了标定。仿真结果表明,使用电动变频空调系统相对原车变排空调系统在WTLC、CLTC循环下空调油耗分别降低75.4%、76.3%,增加选择工况发电策略后空调油耗进一步降低4.3%和6.6%。对燃油车使用电动空调系统和选择工况发电策略具有较好的节油潜力。     

基于CRUISE的并联混合动力汽车建模与仿真

在正向仿真软件CRUISE平台上搭建并联混合动力汽车的整车模型,根据逻辑门限值的控制算法,在Matlab/Simulink/Stateflow环境下开发整车控制策略。通过对仿真试验结果的分析,所搭建控制策略满足整车性能的需求,实现车辆在不同工作模式之间的切换,维持电池SOC状态平衡,并且取得了良好的燃油经济性和排放性。证明所开发的并联混合动力汽车的正向仿真平台和控制策略的正确性和多功能性,对提高混合动力汽车的研发效率,降低研发成本具有实际意义。