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基于电化学阻抗谱的电池组不一致性诊断

汽车工程 2024年第7期46卷 1167-1176页

作者：姚晗欣王学远袁永军戴海峰魏学哲同济大学汽车学院上海201804 同济大学新能源汽车工程中心上海201804 上海炙云新能源科技有限公司上海201806

电池组中的单体电池之间可能会存在温度、荷电状态、老化状态(容量和内阻)等不一致。由于“短板效应”的存在,不一致性将会影响电池组的整体性能发挥,及时准确地进行不一致性诊断非常必要。考虑到上述提及的不一致性会对电极过程特性产... 详细信息

电池组中的单体电池之间可能会存在温度、荷电状态、老化状态(容量和内阻)等不一致。由于“短板效应”的存在,不一致性将会影响电池组的整体性能发挥,及时准确地进行不一致性诊断非常必要。考虑到上述提及的不一致性会对电极过程特性产生影响,进而反映在电化学阻抗谱(EIS)和弛豫时间分布(DRT)上,本文在结合等效电路厘清几种不一致性对EIS和DRT的影响规律后,创新性地提出了一种基于EIS和DRT的电池组不一致性诊断方法。通过将异常电池混入一组一致性良好的电池中,对比分析了K-means、AP和DBSCAN等无监督聚类算法性能,结果表明DBSCAN诊断准确率为99.2%,可以实现电池组内单体电池不一致性差异的准确诊断。

关键词：锂离子电池电化学阻抗谱弛豫时间分布不一致性无监督聚类

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基于自适应调参滤波的路面坡度估计算法

汽车技术 2024年第8期 47-52页

作者：管信李怡杰裴作帷侯亚飞黄敏琦合众新能源汽车股份有限公司上海201100

为解决低配电动车型缺少直接的道路坡度信息问题,提出基于现有控制器局域网(CAN)总线信号的路面坡度估计算法。首先,对总线输入的车速和纵向加速度信号进行预处理,并根据坡度与车速、纵向加速度间的关系构建卡尔曼滤波方程,估算道路坡度... 详细信息

为解决低配电动车型缺少直接的道路坡度信息问题,提出基于现有控制器局域网(CAN)总线信号的路面坡度估计算法。首先,对总线输入的车速和纵向加速度信号进行预处理,并根据坡度与车速、纵向加速度间的关系构建卡尔曼滤波方程,估算道路坡度;然后,分析卡尔曼滤波过程中噪声方差参数对坡度估算结果的影响,设计自适应调参的卡尔曼滤波器,对坡度估计结果进行优化;最后,通过实车测试验证了坡度估计算法的实时性与有效性。

关键词：路面坡度估计 CAN总线信号卡尔曼滤波自适应调参

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面向实车应用的锂离子电池系统温度采集技术

新能源进展 2024年第2期12卷 193-200页

作者：黄红光王清泉曾勇广汽埃安新能源汽车股份有限公司广州511434

电池模块的温度采集准确性是影响电池管理系统(BMS)控制策略,关系到动力电池安全和寿命的重要因素。为准确采集锂离子电池在实车应用过程中的温度,设计一个2P8S电池模块,选取模块的两个电芯,在其不同部位及其对应的高压铝排上布置温度... 详细信息

电池模块的温度采集准确性是影响电池管理系统(BMS)控制策略,关系到动力电池安全和寿命的重要因素。为准确采集锂离子电池在实车应用过程中的温度,设计一个2P8S电池模块,选取模块的两个电芯,在其不同部位及其对应的高压铝排上布置温度传感器。通过搭建实验平台,将电池模块分别放置于25℃和0℃的环境温度,对电池模块运行整车常用工况电流,研究各温度采集点的温升表现和规律。结果表明,对于方壳电芯和圆柱电芯,温度传感器布置在高压铝排上是相对最优解。对于软包电芯,温度传感器布置在电芯本体表面更为合适。

关键词：锂离子电池温度采集铝排电池热管理

橡胶元件疲劳失效对悬架运动与轮胎包络的影响

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橡胶工业 2024年第6期71卷 438-443页

作者：孔令洋恒大恒驰新能源汽车研究院(上海)有限公司上海201600

基于橡胶元件的力学模型和受力分析以及橡胶元件的疲劳失效判定准则,得出橡胶元件疲劳失效对汽车悬架系统上下跳行程的影响。建立某车型前独立悬架系统数字化电子样车(DMU)模型,通过仿真生成轮胎包络,进行轮胎包络与周边零部件的间隙校... 详细信息

基于橡胶元件的力学模型和受力分析以及橡胶元件的疲劳失效判定准则,得出橡胶元件疲劳失效对汽车悬架系统上下跳行程的影响。建立某车型前独立悬架系统数字化电子样车(DMU)模型,通过仿真生成轮胎包络,进行轮胎包络与周边零部件的间隙校核;对前悬架系统橡胶元件进行疲劳试验,通过测算静刚度损失率,得出橡胶元件疲劳失效后的位移增大值和悬架系统的上下跳极限行程增大值。分析橡胶元件疲劳失效对悬架运动与轮胎包络的影响,为整车前期设计轮胎选型提供指导依据,从而达到优化整车造型、缩短整车开发周期和降低研发成本的目的。

关键词：橡胶元件力学模型疲劳失效悬架运动轮胎包络

增容剂对降噪PA6/ASA合金材料性能的影响

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工程塑料应用 2024年第2期52卷 155-161页

作者：陈磊施俊强周中玉合众新能源汽车有限公司上海201100 上海锦湖日丽塑料有限公司上海201100

降噪尼龙(PA)6/丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯塑料(ASA)合金是一种高分子阻尼材料,常规增容剂对PA6/ASA增容效果不佳,导致合金材料的物理力学性能较差。针对上述情况,将不同含量的3种增容剂分别与PA6/ASA共混,对比了马来酸酐接枝苯乙烯-丙烯... 详细信息

降噪尼龙(PA)6/丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯塑料(ASA)合金是一种高分子阻尼材料,常规增容剂对PA6/ASA增容效果不佳,导致合金材料的物理力学性能较差。针对上述情况,将不同含量的3种增容剂分别与PA6/ASA共混,对比了马来酸酐接枝苯乙烯-丙烯腈塑料(SAN-g-MAH)、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体(POE-g-MAH)及SAN-甲基丙烯酸共聚物(SAN-co-MAA)对PA6/ASA合金材料物理力学性能、耐氙灯老化性能和降噪性能的影响。结果表明,SAN-g-MAH和SAN-co-MAA对PA6/ASA具有较好的增容效果,其中SAN-g-MAH的增容效果最好,但对合金材料的流动性能有极大的不利影响,且降低了材料的降噪性能。POE-g-MAH对PA6/ASA的增容效果有限,但有助于提高PA6/ASA的加工稳定性。SAN-co-MAA能有效提高合金材料的韧性和强度,并保持了降噪PA6/ASA合金材料优异的耐氙灯老化性能和降噪性能,可满足汽车仪表板、手套箱等汽车零件的应用需求。

关键词：汽车降噪尼龙6 丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯塑料增容剂韧性强度

基于驾驶行为量化因子的电动汽车剩余续驶里程预测

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中国科学：技术科学 2024年第5期54卷 955-967页

作者：李骏孙亚诚李继秋单丰武刘俊宇曾建邦华东交通大学机电与车辆工程学院南昌330013 同济大学汽车学院上海201804 江西江铃集团新能源汽车有限公司南昌330013

针对基于聚类算法提取驾驶行为难以考虑聚类类别中每个样本点对能耗的影响,建立了一种基于驾驶行为量化因子的电动汽车剩余续驶里程预测模型.首先,从车速和加速度等影响能耗方面选取了七个驾驶行为评价指标,使用随机森林算法对指标进行... 详细信息

针对基于聚类算法提取驾驶行为难以考虑聚类类别中每个样本点对能耗的影响,建立了一种基于驾驶行为量化因子的电动汽车剩余续驶里程预测模型.首先,从车速和加速度等影响能耗方面选取了七个驾驶行为评价指标,使用随机森林算法对指标进行赋权,将指标归一化后的加权和作为驾驶行为量化因子;其次,将电池荷电状态、驾驶行为量化因子、环境温度、电器用电负荷率和工况信息作为模型输入,建立电动汽车剩余续驶里程预测模型.结果表明:考虑驾驶行为量化因子的预测模型相比未考虑时预测的均方根误差和平均绝对误差更小;与支持向量回归、前馈神经网络和循环神经网络算法相比,长短期记忆网络(LSTM)的预测效果最好.最后,通过实车运行数据,验证了该模型可提高剩余续驶里程预测的准确度.可见,本文所取得的研究成果对改善驾驶员驾驶体验具有重要意义.

关键词：电动汽车剩余续驶里程驾驶行为量化因子 LSTM

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锂离子电池内部温度无损监测与演变特性研究

储能科学与技术 2024年

作者：王秀武朱建功刘登程冯挽强赵水平刘浩男戴海峰魏学哲同济大学汽车学院南昌智能新能源汽车研究院南昌济铃新能源科技有限责任公司

锂离子电池是一种多物理场耦合的电化学储能装置，无损监测电池内部状态信息对于提升电池管理能力至关重要。由于电芯的低导热系数以及电池与外界环境的热量交换不充分，导致电池运行时内部温度分布不均、内外温差明显。本文基于一体化... 详细信息

锂离子电池是一种多物理场耦合的电化学储能装置，无损监测电池内部状态信息对于提升电池管理能力至关重要。由于电芯的低导热系数以及电池与外界环境的热量交换不充分，导致电池运行时内部温度分布不均、内外温差明显。本文基于一体化功能极片的设计理念，利用S型布局样式的光纤传感器原位监测了NCM523软包电池的内部温度分布并研究了电池老化前后的温度演变规律及热点区域的位置。本文通过电池循环性能测试证实了光纤传感器在锂离子电池中的无损植入有效性，确定了原位温度监测的可靠性。同时，通过电池拆解表征和测试分析，展示了一体化功能极片在电池循环老化后的表征结果，验证了一体化功能极片具有可解耦光纤信号、无损监测温度、耐腐蚀、可实现电池分布式原位测量等功能。通过分析温度数据，提出利用恒流放电阶段的温升速率作为电池管理的参量，并且证实电池几何中心区域和正极极耳附近区域的温度演变是监测和管理电池的重点。

关键词：锂离子电池一体化功能极片原位温度监测温度分布温升速率

基于非线性MPC的分布式电动汽车多目标扭矩协调控制

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中国机械工程 2024年

作者：阚小博赵又群李丹阳林棻何鲲鹏尤庆伸南京航空航天大学能源与动力学院奇瑞新能源汽车股份有限公司

针对目前分布式驱动电动汽车存在横摆稳定性控制目标单一的问题，本文提出了一种基于非线性模型预测控制（Model predictive control， MPC）的多目标扭矩协调控制策略。上层控制器为基于7自由度的非线性MPC速度及横摆力矩控制器，下层... 详细信息

针对目前分布式驱动电动汽车存在横摆稳定性控制目标单一的问题，本文提出了一种基于非线性模型预测控制（Model predictive control， MPC）的多目标扭矩协调控制策略。上层控制器为基于7自由度的非线性MPC速度及横摆力矩控制器，下层控制器为兼顾稳定性和经济性的多目标扭矩协调控制，在目标函数中考虑了路面附着利用率和轮毂电机功率损耗，实现扭矩动态协调分配。最后，选用低附着系数的双移线工况和驾驶循环工况，在CarSim/Simulink联合仿真平台上与传统方法相比较。仿真结果表明：所提出的控制策略能够使车辆质心侧偏角、横摆角速度较好地追踪理想值，车辆稳定性较传统方法得到了提高；同时能够降低电机能量损耗，改善车辆的经济性。

关键词：分布式电动汽车横摆稳定性扭矩协调经济性 MPC控制

基于多域冗余的车载时间敏感网络时间同步增强方法

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系统工程与电子技术 2024年

作者：罗峰周杰王子通张晓先孙志鹏普华基础软件股份有限公司同济大学汽车学院南昌智能新能源汽车研究院

构建高可靠性的时间同步系统是车载通信应用领域的一项重要挑战。本文介绍了车载时间敏感网络的时间同步机制以及多域冗余特性，并对采用多域时间同步实现链路冗余的方法进行了简要分析。在明确指出多域时间选择的关键问题后，我们建立... 详细信息

构建高可靠性的时间同步系统是车载通信应用领域的一项重要挑战。本文介绍了车载时间敏感网络的时间同步机制以及多域冗余特性，并对采用多域时间同步实现链路冗余的方法进行了简要分析。在明确指出多域时间选择的关键问题后，我们建立了时间误差数学模型，用于深入分析误差来源。基于该模型，本文提出了一种全新的多域时间同步协议栈系统架构，并设计了交替同步域选择算法和基于时间窗的最小跳数优先域选择算法。此外，我们借助网络仿真平台构建了仿真实验环境，对所提出的设计和算法进行了评估。仿真结果表明，提出的算法不仅确保了链路冗余，而且有效提高了时间同步的性能。

关键词：时间敏感网络时间同步多域冗余链路故障车载网络