轮毂电机驱动型电动汽车电机控制系统设计

设计一种基于ds PIC30F4011芯片的轮毂电机驱动型电动汽车电机控制系统。设计电机控制器软硬件控制电路,采用转速比例-积分(Prportion Integral,PI)闭环单极性脉冲宽度(Pulse Width Modulation,PWM)控制方式,通过调节PWM占空比改变电机绕组的平均电压,实现电机调速。基于电机转速闭环单极性PI控制方案进行系统仿真,并搭建整车试验平台对电机进行空载运行试验。仿真和试验结果表明:轮毂电机驱动型电动汽车控制系统运行平稳,具有较好的动态和静态特性,控制方案能够满足轮毂电机的运行要求。     

纯电动汽车自动起步工况控制策略的设计及分析

基于非线性PI算法提出了纯电动汽车自动起步工况的控制策略,运用Matlab/Simulink软件对控制策略进行了建模仿真,并将仿真结果与传统PI算法进行了对比分析。结果表明:所提出的控制策略使纯电动汽车自动起步过程响应快,无超调,控制精度高,系统适应性好,能够满足驾驶需求。     

兼有电动、发电回馈和电磁制动功能的电动汽车轮毂式电机

中国国际专利与名牌博览会是国家知识产权局主办的我国目前知识产权领域影响最广、水平最高、规模最大的盛会之一。在今年9月举行的第五届中国国际专利与名牌博览会暨首届中国（顺德）国际工业设计创意博览会上，浙江工业大学机电学院王贵明与华数电视公司交通节目部王金懿共同发明的“兼有电动、发电回馈和电磁制动功能的电动汽车轮毂式电机”荣获特别金奖，专利申请号为200810062784.5.经与发明人约定，本刊独家对该电机在结构上的改进措施作一介绍.     

电动汽车的电机驱动系统

本文列举了目前应用于电动汽车中的各种电机驱动系统,并对每种驱动系统的性能,特点进行比较,作者认为永磁无刷电机系统具有广阔的应用前景。     

纯电动汽车能量回收控制策略研究

纯电动汽车的能量回收技术有很高的研究价值,是提高整车经济性的有效手段之一。以一种并联能量回收方案为研究对象,从再生制动原理进行分析,在电池回收能力、电机回收能力及负载功率消耗的限制前提下,提出一个合理的能量回收控制策略,兼顾整车的经济性及乘客的舒适性,并通过ADVISOR进行NEDC工况仿真验证。试验表明,与无能量回收车型对比,相同时间内该策略下整车电池SOC值明显下降缓慢,该研究为制动能量回收策略算法的进一步优化开发提供参照。     

电动汽车滑行工况能量回收规律探究

以某型纯电动车为研究对象,旨在探究电动汽车处于滑行工况时的能量回收规律。判断了汽车是否处于滑行工况,分析了能量回收的条件和影响因素,确定了电机目标转矩和转矩变化规律;运用Matlab/Simulink实现汽车以不同挡位和初速度开始滑行时的建模仿真,并完成实车测试验证。结果表明:电机目标转矩与实车测试转矩基本一致,且在适当的范围内,滑行车速越高且挡位越高时能量回收率越大。     

电动汽车驱动电机结构参数优化设计

在研究电动汽车驱动电机参数匹配过程中, 提出了一种驱动电机结构参数优化设计方法。在已知电机基本参数基础上, 分析了电机轴向长度、转子外径、绕组匝数、线径、极弧因数、永磁体厚度等参数对电机效率的影响。建立了电机主要本体结构参数与效率特性的映射关系, 提出了电机本体结构参数的初始设计和优化设计流程。利用优化设计得到的电机效率特性, 通过正向仿真整车模型, 在4种典型工况下进行了整车的经济性仿真验证。仿真结果表明: 在外特性方面, 优化电机相比初始电机的转矩脉动明显降低, 其中恒转矩区域降低为14%, 恒功率区域不超过40%, 且最高效率提升为94%;在整车经济性方面, 优化电机在NEDC、UDDS、JC08、1015工况使整车单位里程能耗分别降低7.1%、6.7%、4.1%、2.9%, 平均为5.2%。可见, 优化设计方法在满足整车动力性需求的前提下, 改善了电机在高效率区间的工作点分布, 显著提高了电机在高转速、低转矩范围的平均效率; 设计方法能更好地提升电机的驱动效率, 为从整车性能要求出发的电动汽车驱动电机本体结构参数优化设计提供理论指导。     

某后驱纯电动汽车再生制动控制策略

为解决某后驱纯电动汽车续航能力不足的问题,提出基于制动I曲线的并联混合制动力分配控制策略。在满足制动I曲线、f曲线以及ECE法规的前提下,分析ABS、车速、电池SOC等因素对再生制动的影响以及不同制动强度下制动力的分配情况,并通过Simulink搭建制动力分配控制策略模型,联合Cruise整车模型进行仿真。结果表明：在NEDC工况下制动能量回收效率为19.6%,续航里程贡献度达21%,整车续航里程提升约52 km。     

多物理域耦合求解的轮毂电机温度场

为研究温度变化对电动汽车用轮毂电机的工作性能和使用寿命的影响,采用场路耦合法将轮毂电机有限元模型与外电路联合求解,建立了包含轮毂电机本体、外部驱动控制电路的联合仿真模型,充分考虑了外部激励中时间谐波电流对磁场的影响. 然后,将计算得到的绕组铜耗、定子铁芯损耗、永磁体涡流损耗以及杂散损耗等作为热源,采用磁热耦合法将其耦合到各部件进行瞬态温度场研究,综合考虑了电机工作过程中其损耗分布在时间和空间位置上的瞬态变化特性,热源损耗与温度场实时精确耦合. 详细研究了负载运行时轮毂电机各部件温度随时间的变化情况,以及温度的空间分布特性. 多物理域耦合法实现了电磁场与外电路的直接耦合,电磁场与温度场的顺序耦合. 最后,对轮毂电机进行台架试验. 研究结果表明:仿真计算结果与试验结果在额定工况下温度的最大误差为4.96%,峰值工况下最大误差为10.55%.      

丰田普锐斯典型工况测试及控制策略分析

通过丰田专用车载诊断测试仪器对普锐斯汽车各动力总成在车辆起步、加速、匀速及减速滑行等典型工况下进行道路试验测试,得到各工况下且SOC值不同状态下的发动机转速、发电机转速和输出扭矩、电动机转速和输出扭矩以及SOC值随时间变化的实时数据,并拟合成曲线。通过该曲线分析普锐斯在不同工况下的控制策略,为科学合理地制定混联式混合动力汽车的控制策略提供试验基础和参考。     

基于模糊控制的AMT换挡电机控制策略

介绍了一种全电式AMT的选换挡原理,并将模糊控制策略引入到AMT选换挡电机的控制中,确定各模糊变量,制定模糊控制规则,最后建立模糊控制器.该方法有效降低了换挡时间,提高了汽车的加速性能.     

内燃机运行工况的两种识别方法

在模集难以预先设定，但监测时只提供运行工况是否正常信息的前提下，尝试运用分形理论中的关联维计算方法和模糊聚类原理，对内燃机故障样本进行识别。     

基于改进人工蜂群算法的轮毂电机多目标优化

为了提高轮毂电机功率密度、降低其材料成本,提出一种改进的人工蜂群算法对轮毂电机性能进行优化设计. 首先利用磁路法建立外转子永磁式轮毂电机各项性能的表达式;其次通过引入个体极值、群体极值以及一对异步缩放因子来克服传统人工蜂群算法收敛速度较慢、探索与开发能力不平衡等缺点;以磁极对数、气隙长度、永磁体厚度等电磁参数为设计变量,将电机的有效质量、功率损耗和材料成本线性加权组成单目标函数,并采用障碍函数法将有约束的非线性目标函数转化为非约束的形式;最后利用遗传算法、传统人工蜂群算法和改进的人工蜂群算法对轮毂电机进行优化设计,并通过有限元法和样机实验验证了计算结果的正确性. 研究结果表明:相较于传统人工蜂群算法,改进的人工蜂群算法使目标函数收敛速度更快;相较于遗传算法和传统人工蜂群算法,改进后的算法使目标函数值最小;相较于原设计方案,优化后轮毂电机有效质量降低13.4%,材料成本降低34.4%,功率损耗降低44.2%,电机效率提高12.0%.      

混合动力电动汽车控制策略——分类、现状与趋势

对现有混合动力汽车控制策略进行了归纳和分析,指出当前混合动力汽车控制策略的研究主要集中在以提高燃油经济性为目的的能量管理优化和以降低冲击度为目的的动力协调控制等方面,对排放性能的研究还未受到重视。提出今后混合动力汽车控制策略的研究重点不仅要实现最优的燃油经济性,而且要兼顾发动机尾气排放,尤其是低温冷起动阶段催化器出口的排放,以满足日益严格的排放法规要求。在此基础之上,考虑电池温度、电池寿命、模式切换时的平顺性以及各部件的可靠性等因素,整体分析、系统优化以油耗和排放为多目标的能量管理策略,研究发动机热管理、蓄电池热管理与混合动力汽车能量管理方法,从人-车-路闭环角度开发满足实际道路运行条件要求的控制策略是未来的发展趋势。     

电动汽车电机总成悬置系统仿真分析及优化

为了对电动汽车电机悬置系统的固有特性进行分析,利用ADAMS建立电机悬置系统六自由度仿真模型,计算电机总成悬置系统的固有频率和能量解耦率,得出悬置系统各阶固有频率均大于内燃机汽车,且绕电机轴线方向振动的固有频率远大于内燃机汽车,整车竖直方向和俯仰方向存在严重的振动耦合。通过改变电机的悬置位置和刚度对电机悬置系统进行仿真优化。优化结果表明:通过改变电机的悬置位置和刚度,可以使悬置系统的固有频率分布更加合理,能量解耦率得到提高。     

主机运行工况对船舶操纵的影响

船舶驾驶员若对船舶主机操纵性能认识不足，在遇到的危急情况时往往会造成海损事故，通过对典型事例分析说明主机运行工况对船舶操纵的影响。