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集成式电液制动系统设计及参数匹配的研究

汽车工程 2022年第9期44卷 1416-1424页

作者：刘兆勇龙一鸣厉逸航谭小强吴光强同济大学汽车学院上海201804 格陆博科技有限公司南通226000

本文中通过理论研究和结构分析,设计出一种集成式电液制动系统,并通过对液压系统及其辅助机械系统的分析,初步确定该系统关键零部件的工作特性和性能参数;利用AMESim软件搭建了该制动系统的仿真模型,并对系统的基本功能进行了仿真验证... 详细信息

本文中通过理论研究和结构分析,设计出一种集成式电液制动系统,并通过对液压系统及其辅助机械系统的分析,初步确定该系统关键零部件的工作特性和性能参数;利用AMESim软件搭建了该制动系统的仿真模型,并对系统的基本功能进行了仿真验证。进一步研究了电机功率对制动系统动态特性的影响,以获取最佳的驱动电机参数。最后对该制动系统的整体性能进行了联合仿真,结果表明:本文设计的集成式电液制动系统完全满足智能驾驶车辆的制动要求,各项指标也均达到甚至超出国标要求。

关键词：电液制动集成化液压力控制参数匹配动态响应特性

电动汽车锂离子电池-超级电容混合储能系统能量分配与参数匹配研究综述

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机械工程学报 2022年第16期58卷 224-237页

作者：胡林田庆韬黄晶叶瑶伍贤辉长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙410114 长沙理工大学工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室长沙410114 湖南大学机械与运载工程学院长沙410082 中南大学交通运输工程学院长沙410083

锂离子电池与超级电容组合的混合储能系统(Hybrid energy storage system,HESS)通过超级电容补充输出峰值功率,有效解决了锂离子电池电动汽车在城市工况频繁启动和制动的大功率需求造成锂离子电池不可逆的容量衰减问题,但相比于单独使... 详细信息

锂离子电池与超级电容组合的混合储能系统(Hybrid energy storage system,HESS)通过超级电容补充输出峰值功率,有效解决了锂离子电池电动汽车在城市工况频繁启动和制动的大功率需求造成锂离子电池不可逆的容量衰减问题,但相比于单独使用动力电池,超级电容的加入增加了成本和重量并且降低了整个储能系统的输出效率。从能量分配策略和参数匹配两个方面论述了当前HESS的研究进展。目前能量分配策略的研究多采用燃油汽车的循环测试工况作为研究数据,依据在线运算能力及应用场景将能量分配策略分为离线控制和在线控制,前者依赖已知的能耗数据但能实现优化分配效果,而后者能实现在线实时分配但优化效果有限。参数匹配的研究由效率分析和策略匹配向基于能量分配策略的全局优化发展,以解决前两种方法未考虑HESS成本和重量的优化问题。最后,指出未来需要基于电动汽车的城市道路自然行驶数据,以优化整个动力电池组的寿命为目标,考虑驾驶员风格建立个性化的参数匹配全局优化模型,以降低其制造成本;并结合道路交通信息进行更准确的能耗预测,采用离线与在线控制相结合的智能化能量分配策略,以进一步提升能量分配效果。

关键词：电动汽车混合储能系统能量分配参数匹配

基于Avl-Cruise的燃料电池汽车传动比及能量管理策略

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吉林大学学报（工学版） 2022年第9期52卷 2119-2129页

作者：隗海林王泽钊张家祯刘洋吉林大学生物与农业工程学院长春130022 吉林大学交通学院长春130022 吉林大学汽车工程学院长春130022

为了提高燃料电池汽车的动力性和经济性,基于Avl-Cruise对某燃料电池汽车进行了建模,并在Simulink中建立了模糊控制能量管理策略。采用Isight/Cruise联合仿真的方法将固定挡减速器优化为两挡AMT变速箱。仿真结果表明:本文模糊控制能量... 详细信息

为了提高燃料电池汽车的动力性和经济性,基于Avl-Cruise对某燃料电池汽车进行了建模,并在Simulink中建立了模糊控制能量管理策略。采用Isight/Cruise联合仿真的方法将固定挡减速器优化为两挡AMT变速箱。仿真结果表明:本文模糊控制能量管理策略有效,相比于功率跟随能量管理策略,在NEDC工况和WLTP工况下经济性分别提升了16.4%和8.5%;基于模糊控制的优化传动比的燃料电池汽车对比未优化传动比的燃料电池汽车,在NEDC工况和WLTP工况下经济性分别提升了1.1%和2.8%。

关键词：车辆工程燃料电池能量管理参数匹配传动比优化模糊控制

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液压挖掘机动臂势能交互回收利用系统特性

吉林大学学报（工学版） 2022年第10期52卷 2256-2264页

作者：胡鹏朱建新刘昌盛张大庆中南大学高性能复杂制造国家重点实验室长沙410083 山河智能装备股份有限公司技术中心长沙410100

针对传统能量回收系统发热及由此带来的系统可靠性问题,设计了一种基于多液压缸的挖掘机动臂势能交互回收利用系统,并对其特性进行了研究。对动臂势能交互回收利用系统工作原理及能量特性进行分析,针对35 t级挖掘机作业过程中动臂势能... 详细信息

针对传统能量回收系统发热及由此带来的系统可靠性问题,设计了一种基于多液压缸的挖掘机动臂势能交互回收利用系统,并对其特性进行了研究。对动臂势能交互回收利用系统工作原理及能量特性进行分析,针对35 t级挖掘机作业过程中动臂势能的变化特征,进行基于液压缸和蓄能器的系统参数设计。进一步建立了挖掘机能量回收系统虚拟仿真平台,分别对系统运行特性和节能效率进行研究。最后,搭建能量回收系统测试平台,对系统可行性与能效特性进行测试。动臂升降单动作的仿真与试验结果表明,与常规挖掘机相比,该能量回收系统主泵输出的峰值压力降低了57.8%,系统节能效率为51.5%,同时整机操控性保持良好。

关键词：机械电子工程液压挖掘机能量回收运行特性参数匹配

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蓄电池式装载机双电机驱动系统参数匹配优化

铁道科学与工程学报 2022年第3期19卷 822-830页

作者：黄俊迪杨忠炯周立强中南大学机电工程学院湖南长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083

为提高蓄电池式装载机整机能量利用率,在满足各项性能指标的基础上,以某蓄电池式装载机为研究对象,通过分析电机参数对蓄电池式装载机动力性能和经济性能的影响机理,提出用2台电机分别为蓄电池式装载机的液压系统和行走系统提供动力的... 详细信息

为提高蓄电池式装载机整机能量利用率,在满足各项性能指标的基础上,以某蓄电池式装载机为研究对象,通过分析电机参数对蓄电池式装载机动力性能和经济性能的影响机理,提出用2台电机分别为蓄电池式装载机的液压系统和行走系统提供动力的双电机动力驱动方案。在兼顾蓄电池式装载机的动力性和高效性的基础上,对行走系统主要元件进行参数匹配,包括电机参数匹配、电池参数匹配等。基于拟合循环工况,从爬坡能力、加速能力以及插入堆料能力等方面考虑电机的峰值工作特性,采用概率统计法精确匹配电机额定功率和电机参数,从而满足蓄电池式装载机的动力需求,降低蓄电池式装载机的功率。构建蓄电池式装载机驱动系统优化模型,以单次循环耗电量为优化目标,基于蓄电池式装载机的驱动作业特性利用粒子群算法对蓄电池式装载机驱动电机运行工况、传动比参数进行了优化。研究结果表明:优化后整机模型单次循环能耗降低了2.7%,动力电池SOH健康状态下循环次数增加了2.7%,可为蓄电池式装载机参数匹配优化研究提供参考。

关键词：蓄电池式装载机参数匹配双电机驱动粒子群算法

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电驱可控震源驱动电机匹配设计与优化研究

工程设计学报 2023年第2期30卷 172-181页

作者：李琴闫瑞黄志强李刚西南石油大学机电工程学院四川成都610500

电驱可控震源复杂的工况环境对驱动电机的性能提出了较高的要求。针对可控震源在行驶和激振工况下的动力需求,开展了驱动电机动力参数匹配设计,确定了驱动电机的主要设计参数;建立了驱动电机的二维有限元模型,采用子域法研究了电机在空... 详细信息

电驱可控震源复杂的工况环境对驱动电机的性能提出了较高的要求。针对可控震源在行驶和激振工况下的动力需求,开展了驱动电机动力参数匹配设计,确定了驱动电机的主要设计参数;建立了驱动电机的二维有限元模型,采用子域法研究了电机在空载、额定工况下的磁通密度特性和谐波幅值,分析了电机磁通谐波畸变规律;开展了电机气隙长度优化设计以及电机转子结构的正交优化试验,得到了转子最优结构参数,并研制了电机样机。结果表明:在电机隔磁桥、永磁体与转子边缘之间区域的磁通密度波形畸变严重;永磁体与转子边缘之间区域的高次谐波对电机的影响较大,其3次谐波在基波中的占比高达83%;优化后电机效率可达96.8%。研究结果为电驱可控震源的优化提供了参考。

关键词：电驱可控震源永磁同步电机参数匹配有限元分析优化

基于NSGA-Ⅱ算法的储能式有轨电车复合电源参数优化设计

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机械工程学报 2020年第24期56卷 181-189页

作者：杨继斌徐晓惠彭忆强张继业宋鹏云西华大学流体及动力机械教育部重点实验室成都610039 西华大学汽车测控与安全四川省重点实验室成都610039 西华大学汽车与交通学院成都610039 西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031 西南民族大学电气信息工程学院成都610041

为研究一类以动力电池和超级电容为复合电源的有轨电车参数匹配问题,提出一种基于多目标优化的复合电源参数设计方法。根据有轨电车的动力性能需求,给出基于等效计算的复合电源参数设计方法。以有轨电车日均运行成本和动力电池的性能衰... 详细信息

为研究一类以动力电池和超级电容为复合电源的有轨电车参数匹配问题,提出一种基于多目标优化的复合电源参数设计方法。根据有轨电车的动力性能需求,给出基于等效计算的复合电源参数设计方法。以有轨电车日均运行成本和动力电池的性能衰减率为评价指标,建立多目标优化函数,采用带精英策略的非支配排序的遗传算法(NSGA-Ⅱ),设计系统仿真模型在环的复合电源参数优化流程。以一次往返行程为运营要求,对比分析两个不同工况的Pareto解集和等效计算配置方案下的有轨电车系统仿真结果。结果表明,相比等效计算的配置方案,优化的配置方案使动力电池性能衰减率降低至少约31.1%;合理的配置方案可有效保证较高的再生制动能量回收率和有轨电车效率;长站间距的工况增加了对复合电源的配置需求。

关键词：有轨电车复合电源参数匹配多目标优化 NSGA-Ⅱ

考虑垂向-侧向运动的半挂列车动力学建模及分析

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吉林大学学报（工学版） 2021年第2期51卷 549-556页

作者：李洪雪李世武孙文财王琳虹杨志发吉林大学交通学院长春130022

铰接车辆的动力学模型对于理解车辆系统内在的复杂关系,预估车辆性能的变化以及完善新车型的开发具有重要意义。本文建立了11自由度垂向和侧向耦合的3轴半挂汽车列车动力学模型。通过与整车的平顺性模型对比,验证所建模型的有效性。并... 详细信息

铰接车辆的动力学模型对于理解车辆系统内在的复杂关系,预估车辆性能的变化以及完善新车型的开发具有重要意义。本文建立了11自由度垂向和侧向耦合的3轴半挂汽车列车动力学模型。通过与整车的平顺性模型对比,验证所建模型的有效性。并且进一步研究了道路的不平度激励、车辆行驶速度、挂车悬架刚度、挂车轮胎刚度参数变化引起的车身跳动和侧倾运动的规律。研究结果可为铰接车辆的设计控制和参数匹配提供参考价值。

关键词：动力学模型半挂列车控制参数匹配

功率分流式混合动力汽车整车参数匹配与优化研究

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现代制造工程 2024年第2期 53-60页

作者：王欢崔露兴葛帅帅张志刚重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室重庆400054 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

针对功率分流式混合动力汽车,首先根据整车设计参数及动力性能目标要求,分别对电机、动力电池组、发动机、主减速器和行星排等传动系统部件进行参数匹配,并运用AVL-Cruise软件建立目标车辆整车模型;其次在满足动力性能目标的前提下,运用... 详细信息

针对功率分流式混合动力汽车,首先根据整车设计参数及动力性能目标要求,分别对电机、动力电池组、发动机、主减速器和行星排等传动系统部件进行参数匹配,并运用AVL-Cruise软件建立目标车辆整车模型;其次在满足动力性能目标的前提下,运用AVL-Cruise和Isight软件搭建联合仿真模型,分别采用粒子群优化算法和多岛遗传算法,将行星排特征参数和主减速器传动比作为优化参数,百公里油耗和电耗加权之和作为优化目标进行优化研究,并对比分析2种优化算法的计算结果来获得兼顾动力性能和经济性的最优结构参数,为研究功率分流式混合动力汽车传动系统提供理论依据。

关键词：功率分流式混合动力汽车参数匹配粒子群优化算法优化研究