电动汽车的蓄电池技术

电动汽车是21世纪汽车的发展方向。介绍了世界各国研究的电动汽车的蓄电池技术。     

基于键合图的车用蓄电池建模与仿真

按照键合图的规则,分别建立了蓄电池等效电路的键合图模型和冷却系统的键合图模型,然后将电系统和热系统耦合在一起,实现了蓄电池系统的键合图模型,最后建立了蓄电池的数学模型和仿真模型,并实现了动态仿真。     

Effects of battery chemistry and performance on the life cycle greenhouse gas intensity of electric mobility

Lithium traction batteries are a key enabling technology for plug-in electric vehicles (PEVs). Traction battery manufacture contributes to vehicle production emissions, and battery performance can have significant effects on life cycle greenhouse gas (GHG) emissions for PEVs. To assess emissions from PEVs, a life cycle perspective that accounts for vehicle production and operation is needed. However, the contribution of batteries to life cycle emissions hinge on a number of factors that are largely absent from previous analyses, notably the interaction of battery chemistry alternatives and the number of electric vehicle kilometers of travel (e-VKT) delivered by a battery. We compare life cycle GHG emissions from lithium-based traction batteries for vehicles using a probabilistic approach based on 24 hypothetical vehicles modeled on the current US market. We simulate life-cycle emissions for five commercial lithium chemistries. Examining these chemistries leads to estimates of emissions from battery production of 194–494 kg CO₂ equivalent (CO₂e) per kWh of battery capacity. Combined battery production and fuel cycle emissions intensity for plug-in hybrid electric vehicles is 226–386 g CO₂e/e-VKT, and for all-electric vehicles 148–254 g CO₂e/e-VKT. This compares to emissions for vehicle operation alone of 140–244 g CO₂e/e-VKT for grid-charged electric vehicles. Emissions estimates are highly dependent on the emissions intensity of the operating grid, but other upstream factors including material production emissions, and operating conditions including battery cycle life and climate, also affect life cycle GHG performance. Overall, we find battery production is 5–15% of vehicle operation GHG emissions on an e-VKT basis.     

使用聚合物对纯砂层进行渣土改良的试验研究

土压平衡盾构在不同的地层进行渣土改良的关键是选择合适的改良剂,纯砂层施工中最常用的改良剂就是膨润土泥浆,目前已开始尝试使用聚合物进行改良。本文选取3种典型的聚合物,研究聚合物溶液特性与聚合物浓度、搅拌时间和静置时间的关系,并选择合适的聚合物对粗砂试样进行塌落度试验、渗透试验和直剪试验的室内试验研究。研究结果表明,针对粗砂地层(含水率10%左右),0.3%的PAM聚合物溶液注入率为20%~25%时,能有效增强粗砂的流动性和黏聚性,降低渗透系数和摩擦因数,满足土压平衡盾构施工要求。     

基于变转速控制的负载敏感系统研究

传统的纯电驱动工程机械利用电机来模拟发动机的功能,没有燃油消耗和污染排放,符合目前节能减排的趋势,但电机调速性能和过载能力未得到充分利用;另外,动力总成发生了变化,但相应的控制策略没有充分考虑液压系统的工作特点而进行有效的优化和完善,因此,整机的动力性、节能性、操控性和安全性等均有待提高。为进一步降低能耗,提高纯电驱动工程机械的效率,提出一种基于变转速控制的定量泵负载敏感系统,并针对定压差不能满足工程机械在复杂工况下的高效性问题,提出一种变压差控制策略,使系统在不同工况下进一步满足对动态响应或节能性的需求。建立了该负载敏感系统变压差控制的仿真模型,并在某8 t纯电驱动挖掘机上对所提出的控制策略进行测试。结果表明：系统压差与先导压力变化一致,仅与操纵阀杆的位移有关,而与负载压力的变化无关。在复合运动需要大流量时可通过操作手柄使先导压力增大,实现大范围无流量饱和功能,且在整个过程中流量变化曲线平滑,整机运行无抖动现象,具有较好的操控性;在压差为1 MPa时消耗的能量仅为压差3 MPa时的2/3;在低速需要小流量时,通过操作手柄保证系统压差处于较低水平,从而降低了系统的压力损耗,提高了系统的节能性。所提出的变转速控制负载敏感系统变压差控制策略能有效降低能耗,提高系统的操控性。     

基于ADVISOR的纯电动汽车动力系统匹配及仿真

纯电动汽车作为新能源汽车行业发展的主要方向,在发展其核心技术中,动力系统的匹配对于发展纯电动汽车具有重要的意义,合理的动力系统匹配影响着汽车的动力性和续航里程等因素。根据纯电动汽车的整车参数和性能指标,计算选择动力系统的基本参数,并利用ADVISOR仿真软件进行仿真分析,为改进技术提供依据,验证了设计的有效性。     

基于交通信息的电动汽车制动策略及仿真

为了提高滑行能量回收经济性和踏板制动安全性、舒适性,基于交通信息,提出了电动汽车(EV)制动协调策略。分析了滑行制动的经济性,由交通信息和汽车行驶状态确定滑行制动强度;由道路信息和前方车辆信息建立汽车安全距离模型和碰撞预警策略,利用预警信息对滑行制动和踏板制动强度进行协调。对本策略进行仿真验证。结果表明:利用交通信息的滑行策略,在通行良好工况下综合能耗减少1.1%,拥堵工况下减轻驾驶员的制动疲劳;预警和协调策略避免了频繁预警,减小了紧急避撞触发几率。因此,利用交通信息能够辅助驾驶员进行更加合理的制动。     

动力电池热特性参数研究综述

动力电池的电性能、安全性和循环性能都与电池的工作温度密切相关.在一定的散热条件下,动力电池的温度主要取决于其本征产热和比热容热物性参数特性.上述热物性参数可通过等温量热法(IBC)和绝热量热法(ARC)进行精确的量化测试.主要从测试原理、模拟场景、测试样品尺寸、数据分析过程和测试结果5方面,针对上述2种测试方法的异同进...     

基于船模水池试验的船舶顺浪纯稳性损失计算扩展模式

船舶顺浪航行的纯稳性损失研究,已成为国际航海界和国际海事组织(IMO)关注的课题之一.在Ю.И.涅查耶夫根据28艘渔船和运输船船模水池试验的船舶顺浪纯稳性损失计算方法的基础上,提出了扩展模式,扩大了其适用范围,并给出了大长宽比(船长/船宽)舰艇纯稳性损失的算例,同时实现了该扩展模式的程序化,生成了实用化的软件.最后通过与CFD试验方法和一般理论计算法所得结果的对比,验证了该扩展模式计算结果的可信度.     

非稳态载荷对二维轮轨纯滚动接触应力和变形的影响

为了揭示轮轨波状表面与非稳态载荷的内在联系,利用有限元法,建立了二维弹塑性轮轨纯滚动接触计算模型,分析法向接触载荷波动值对钢轨残余应力、应变和变形的影响。模型中材料本构采用考虑棘轮效应的Jiang-Sehitoglu模型,非稳态仅考虑法向接触载荷的简谐变化,用弹塑性无限半空间表面上重复移动赫兹法向压力分布模拟反复纯滚动接触过程。发现非稳态法向接触载荷作用下产生同样波长的波状接触表面;随滚动次数的增加,残余应力增大,但很快趋于稳定,而残余应变也增大,但增大速率衰减;载荷波动值越大,波谷和波峰处的纵向残余应力越大,波谷处的轴向残余应力、残余剪应变和表面纵向位移越大,而波峰处的轴向残余应力、残余剪应变和表面纵向位移越小,波深越大。