基于复合电源的纯电动汽车动力传动特性及优化研究

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新能源汽车动力系统的设计与分析

新能源汽车动力系统的设计与分析新能源汽车一直被认为是未来汽车发展的主要方向之一，其动力系统的设计与分析是至关重要的。

随着环境污染及能源短缺问题日益突出，新能源汽车的发展成为社会广泛关注的焦点。

本文将从角度进行深入探讨，旨在为该领域的研究和发展提供一定的借鉴和参考。

在新能源汽车动力系统设计的过程中，首先需要考虑的是动力源的选择。

目前，主要的新能源汽车动力源包括纯电动、混合动力、燃料电池等。

不同的动力源具有各自的特点和适用场景，因此在设计时需要综合考虑车辆的使用环境、续航里程、充电设施等因素，选择最适合的动力源。

其次，新能源汽车动力系统的设计还涉及到动力传动装置的选择。

传统的汽油车主要采用发动机驱动车辆，而新能源汽车在动力传动装置上较为复杂，需要考虑电机、逆变器、减速器等组件的配合与匹配。

不同的传动装置对车辆性能和经济性都有较大影响，因此需要在设计阶段进行全面评估和优化。

在动力系统设计完成后，对其进行系统分析是不可或缺的一步。

动力系统的分析可以从能量利用效率、排放情况、动力性能等多个维度进行评估，为后续的系统优化和改进提供依据。

通过实验测试和模拟仿真等手段，可以全面了解动力系统的运行情况，找出存在的问题并提出相应的改进建议。

除了动力系统的设计与分析，新能源汽车在实际运行中还面临诸多挑战。

例如，电池的寿命和安全性、充电设施的不足、电力资源的供给等都是制约新能源汽车发展的重要因素。

因此，未来在新能源汽车动力系统的设计与分析上，还需要不断创新和完善，以满足社会对清洁能源和可持续发展的需求。

梳理一下本文的重点，我们可以发现，新能源汽车动力系统的设计与分析是一个复杂而又具有挑战性的课题。

通过不断深入研究和实践探索，相信新能源汽车的未来一定会更加美好。

让我们共同努力，为推动新能源汽车技朧发展贡献自己的力量！。

《汽车科技》杂志2011年总目次

… … … … … … … … …
内江市汽车零部件产业发展分析与研究
… … … … … … … … … …
郑红，（４（１）等４）第期
蔡云，（）第３期）等３（
６米系列国Ⅲ客车及底盘的开发
… … … … … … … …
轻金属材料铝和镁在东风汽车上的应用
… … … … … … … …
楔形螺纹技术及在商用车上的应用
… … … … … … … …
王庆才，（４（３期）等２）第
范丽霞，（２（５期）等１）第
正交试验设计方法在柴油机燃烧系统参数仿真优化
中的应用 …… …… ……… … 余宏峰（６（３期）２）第
・
７・０
《车技》志２１年次汽科杂０１总目
基于面板贡献量控制车内噪声
… … … … … … … …
总臼次
基于Ｉ的汽车供应链可追溯性研究ＦＤ
… … … … … … … …
张学丘，（７（５期）等２）第
屈新怀，（５（６期）等４）第
坡道行驶工况下载货汽车换挡规律的研究
… … … … … … … …
基于ＡＡＳ的随机路面不平度建模及参数选择ＤＭ
… … … … … … … …
蒋学峰，（９（３期）等１）第
王俊龙，（１（４期）等４）第
乘用车正面碰撞性能优化仿真研究

电动汽车动力传动系统的设计与研究

电动汽车动力传动系统的设计与研究随着环境保护意识的不断增加和对可再生能源的追求，电动汽车作为一种绿色、可持续的交通方式逐渐成为大众关注的焦点。

与传统内燃机汽车相比，电动汽车具有零排放、低噪音和能源效率高等显著优势。

而电动汽车动力传动系统的设计和研究则是电动汽车技术发展的核心。

一、动力传动系统概述电动汽车的动力传动系统可以分为两大部分：电动机和驱动系统。

电动机是电动汽车的核心动力装置，负责将电能转化为机械能，驱动汽车在道路上行驶。

驱动系统则是将电能通过电控装置送达电动机，以供其正常工作。

动力传动系统的设计和研究旨在提高电动汽车的驱动效率、续航里程和行驶性能。

二、电动机技术发展1. 直流电机直流电机是早期电动汽车使用最广泛的电动机类型。

其结构简单，容易控制，但效率较低且寿命短。

随着技术的进步，直流电机逐渐被新型电动机所取代。

2. 永磁同步电机永磁同步电机是现代电动汽车中最常用的电动机类型。

其具有高效率、高功率密度和自冷却等优点。

永磁同步电机通过与电机配套的控制系统，可实现高效的动力输出和响应速度快的调节特性。

3. 感应电机感应电机是另一种常见的电动汽车电动机类型。

它结构简单，维护成本低，但效率相对较低。

感应电机适用于那些对动力要求不高、价格敏感的电动汽车。

三、驱动系统技术发展1. 单速驱动系统传统的单速驱动系统是最简单的驱动系统，通过单个齿轮箱将电能传递到电动机。

这种系统结构简单，成本较低，但限制了车辆的行驶性能。

2. 双速驱动系统双速驱动系统通过增加一个齿轮箱，在不同速度下实现更好的功率输出和驱动效果。

这种系统相对于单速驱动系统来说，可以提供更大的扭矩和更佳的加速性能。

3. 多速驱动系统多速驱动系统是近年来研究的热点之一。

它通过多个齿轮箱将电能传递到电动机，以实现更灵活的驱动方式。

多速驱动系统可以根据实际需要，实现高效率的巡航和加速性能。

四、智能控制系统动力传动系统的智能控制是电动汽车技术发展的重要组成部分。

混合动力车辆电力系统的优化控制算法研究

混合动力车辆电力系统的优化控制算法研究摘要：随着对环境保护和能源效率的关注日益提高，混合动力车辆作为一种新能源汽车，受到了广泛的关注。

而混合动力车辆的电力系统是其核心技术之一，对其进行优化控制算法研究，对提高车辆的燃料经济性和性能具有重要意义。

本文通过综述国内外相关研究，结合实际案例分析，探讨混合动力车辆电力系统的优化控制算法，希望为混合动力车辆技术的发展提供参考。

1. 引言混合动力车辆（Hybrid Electric Vehicle，HEV）是指采用多种能源形式为动力源的车辆，一般包括内燃机和电动机两种能源。

混合动力技术利用电力与燃油的混合作为动力源，有效地提高了燃料经济性和行驶性能。

电力系统作为混合动力车辆的核心技术之一，在实际应用中面临着诸多挑战，包括能量管理、动力分配和控制策略等。

因此，优化控制算法的研究具有重要意义。

2. 混合动力车辆电力系统的结构混合动力车辆的电力系统一般包括能量存储系统（ESS）、电动机、发动机和功率分配器等。

能量存储系统一般采用电池组和超级电容器等，它们能够存储能量并提供电动机所需的电能。

发动机则通过燃烧燃料产生动力，并驱动发电机发电，以供电池组充电和驱动电机。

功率分配器用来控制发动机和电动机的动力输出，并实现能量的回收和再利用。

3. 混合动力车辆电力系统的优化控制算法（1）能量管理算法能量管理算法是控制混合动力车辆电力系统能量流动的重要算法。

其主要目标是通过合理的能量分配，最大限度地提高燃料经济性。

在能量管理算法的设计中，可以考虑车辆的驾驶需求、电池状态、动力分配和发动机工作模式等因素。

常用的算法包括最优功率分配算法、模型预测控制算法和最小乘数规则控制算法等。

（2）动力分配算法动力分配算法用于控制发动机和电动机的功率输出，以满足驾驶需求并实现能量的高效利用。

一般情况下，动力分配算法根据不同的驾驶模式、车速和电池状态等因素，确定发动机和电动机的工作状态和工作比例。

混合动力汽车的动力系统优化设计与控制

混合动力汽车的动力系统优化设计与控制随着环保意识的不断提高，混合动力汽车已经成为了市场上的热门产品。

混合动力汽车是利用电力驱动和传统内燃机驱动的双重动力来源，通过比单一动力源更加高效的能源利用和环保能力，提高汽车的性能和安全性。

混合动力汽车的动力系统优化设计与控制是一个非常重要的环节，它关乎到汽车的性能和安全，也是市场竞争力的体现。

一、动力系统组成混合动力汽车的动力系统是由内燃机、电动机、电池组、传动系统和控制系统等多个组件组成。

其中，内燃机是混合动力汽车的主要动力源，通常为汽油或柴油发动机。

电动机则是通过电池组提供电能，是从静止到低速驱动的主要动力源。

传动系统通过连接内燃机、电动机和车轮，将动力传递到车轮。

控制系统负责监测车辆行驶的状态，控制车辆的加速、转向、刹车等动作，以保证车辆的性能、经济性和安全性。

二、动力系统的优化设计1、电池系统电池系统是混合动力汽车的重要组成部分，它直接影响到车辆的性能、续航能力和驾驶体验。

现在市面上的混合动力汽车主要使用的是镍氢电池和锂离子电池。

其中，锂离子电池功率密度更高，可以在同样体积下存储更多的电能，因此更加适合混合动力汽车。

2、内燃机优化内燃机在混合动力汽车中仍然是重要的动力装置，因此需要进行优化。

具体措施包括提高内燃机的热效率，通过采用可变气门技术、连续可变气缸技术等方式，将热能转化为机械能的比例尽可能高。

同时，降低发动机的重量和摩擦阻力，提高燃油利用率，通过适当降低排放释放，实现更加环保、安全、经济的汽车动力系统。

3、控制系统优化混合动力汽车的控制系统需要能够实现内燃机和电动机之间的协调，保证能量的高效转化和使用。

同时，还需要使驾驶者能够直观地掌握车辆的状态，进而调整自己的驾驶习惯。

为了实现这一目标，需要通过软硬件相结合的方式，对混合动力汽车控制系统进行升级和优化。

特别是需要加强与动力系统的集成，以保证车辆的安全性和性能。

三、动力系统的控制策略混合动力汽车的控制策略是实现高效能源转化和使用的关键。

采用NSGA-Ⅱ算法的纯电动汽车复合电源参数匹配及优化

采用NSGA-Ⅱ算法的纯电动汽车复合电源参数匹配及优化李勇;江浩斌;徐兴;曲亚萍【摘要】Hybrid energy storage system is proposed to resolve the shortcoming of single energy storage device in EVs.HESS is composed by lithium-ion battery,ultra-capacitor,bi-directional buck/boost DC/DC converter and accessory circuit.The DC/DC converter is used to balance the voltage between battery and ultra-capacitor.The control strategy of HESS power split is formulated.The ultra-capacitor works as a discharge assisted energy storage device.It is mainly used to absorb regenerative braking energy.In order to require the performance of power and economic under simple drive cycle,the multi-objective optimization based on NSGA-Ⅱ algorithm is adopted in matching and optimizing parameters of HESS.A hardware-in-the-loop test bench based on dSPACE is built in the lab to test the performance of HESS prototype and single energy storage device (lead-acid battery).Experimental results show the energy efficiency of HESS increased by 6％ significantly compared with lead-acid battery.And,that also show a 3.42％ increase in regenerative braking energy recovery.The power performance also increases at least 3％ compared with lead acid battery and HESS before improvement.The power performance and economy of EVs improved.That means the optimization method of HESS is reasonable.%为了解决单一电源驱动电动汽车动力性和经济性不足的缺陷,提出了由锂离子电池和超级电容组成的复合电源,确定了复合电源的拓扑结构,制定了复合电源功率分配控制策略.在简单循环工况下,以整车经济性和动力性为目标,采用NS-GA-Ⅱ算法的多目标优化方法,对复合电源参数进行了匹配和优化.搭建了基于dSPACE的在环测试平台,对优化前后复合电源和单一电源的经济性和动力性进行在环测试.实验结果表明,与优化前复合电源相比,优化后复合电源的能量利用率提高了6％;与单一电源相比,优化后复合电源的制动能量回收率提高了3.42％;不同速度区间内,相比单一电源和优化前复合电源,优化后复合电源的动力性提高了3％以上.整车经济性和动力性得到了显著改善和提升,验证了优化方法的合理性和可行性.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2017(017)027【总页数】9页(P101-109)【关键词】纯电动汽车;复合电源;参数匹配;NSGA-Ⅱ;多目标优化【作者】李勇;江浩斌;徐兴;曲亚萍【作者单位】江苏大学汽车工程研究院,镇江212013;江苏大学汽车与交通工程学院,镇江212013;江苏大学汽车工程研究院,镇江212013;江苏大学管理学院,镇江212013【正文语种】中文【中图分类】U469.72纯电动汽车运行工况复杂多变，其行驶里程主要由车载电源的能量密度决定，而其加速性能主要由车载电源的功率密度决定[1]。

车辆动力系统的优化设计与实验研究

车辆动力系统的优化设计与实验研究在当今社会，车辆作为人们出行和运输的重要工具，其性能的优劣直接影响着用户的体验和经济效益。

而车辆动力系统作为车辆的核心部分，对于车辆的动力性、经济性和排放性能等方面起着决定性的作用。

因此，对车辆动力系统进行优化设计和实验研究具有重要的现实意义。

车辆动力系统主要由发动机、变速器、传动轴、驱动桥等部件组成。

发动机作为动力源，其性能的好坏直接决定了车辆的动力性和经济性。

传统的燃油发动机在燃烧过程中会产生大量的废气排放，对环境造成污染。

随着环保要求的日益严格，新能源动力系统，如电动汽车和混合动力汽车，逐渐成为研究的热点。

在车辆动力系统的优化设计中，首先需要考虑的是发动机的优化。

通过改进发动机的进气系统、燃油喷射系统和燃烧过程，可以提高发动机的燃烧效率和功率输出。

例如，采用涡轮增压技术可以增加进气量，提高发动机的动力性能；采用缸内直喷技术可以使燃油更加均匀地喷射到气缸内，提高燃烧效率。

此外，优化发动机的配气机构和气门正时系统，也可以改善发动机的换气过程，提高发动机的性能。

变速器是车辆动力系统中的另一个重要部件，其作用是根据车辆的行驶工况，将发动机的动力合理地传递到驱动轮上。

对于手动变速器，通过优化齿轮比和换挡策略，可以提高换挡的平顺性和动力传递效率。

对于自动变速器，采用先进的控制策略和换挡逻辑，可以实现更加快速和平顺的换挡过程。

此外，无级变速器（CVT）由于其连续可变的传动比，可以使发动机始终工作在最佳工况点，从而提高车辆的燃油经济性。

除了发动机和变速器的优化，传动轴和驱动桥的设计也对车辆动力系统的性能有着重要影响。

合理设计传动轴的长度、直径和材料，可以减少传动过程中的能量损失；优化驱动桥的齿轮传动比和差速器结构，可以提高车辆的驱动力和通过性能。

在进行车辆动力系统的优化设计后，还需要进行实验研究来验证设计的效果。

实验研究通常包括台架实验和道路实验。

台架实验可以在实验室环境下对发动机、变速器等部件进行单独测试，获取其性能参数和工作特性。

基于ADVISOR的纯电动汽车复合电源系统

第２８卷第１期
２０１４年１月
山东理工大学学报（自然科学版）
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）
ＡＤＶＩＳＯＲ２ｏｏ２并对其二次开发，搭建采用复合电源系统的纯电动汽车模型，结合典型的ＮＥＤＣ道路循环工况分别对此两种功率分配控制策略进行仿真对比分析．结果表明，基于模糊控制策略的
复合电源系统可以更好地分配动力电池和超级电容之间的功率，复合电源系统性能明显提升．关键词：纯电动汽车；复合电源系统；功率分配；逻辑门限控制策略；模糊控制策略
Ｖ０ｌ＿２８Ｎｏ．１
Ｊａｎ．２０１４
文章编号：１６７２ — ６１９７（２０１４）０１ — ００７３ — ０６
基于ＡＤＶＩＳＯＲ的纯电动汽车复合电源系统
王儒，李训明，魏伟，曲金玉
ＨＰＳｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂａｓｅｄｏｎｌｏｇｉｃｔｈｒｅｓｈｏｌｄｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏ１．ＡｐｕｒｅｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｍｏｄｅｌｗｉｔｈＨＰＳｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｔｈｅｓｅｃｏｎｄａｒｙｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｖｅｈｉｃｌｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅＡＤ— ＶＩＳＯＲ２００２，ａｎｄａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｏｓｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｆｏｒｐｏｗｅｒａｌｌｏｃａｔｉｏｎｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｗｉｔｈａｔｙｐｉｃａｌＮＥＤＣｄｒｉｖｉｎｇｃｙｃｌｅ．ＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＨＰＳｂａｓｅｄｏｎ

基于CRUISE的纯电动商务车复合电源参数匹配与仿真

基于CRUISE的纯电动商务车复合电源参数匹配与仿真近年来，汽车产业正快速转型，纯电动汽车逐渐成为市场新宠。

其中，商务车市场潜力巨大，纯电动商务车备受关注。

为了满足消费者对电动商务车高效、低耗、高质的需求，研发人员将目光投向了复合电源参数的匹配与仿真。

以CRUISE纯电动商务车为例，复合电源参数的匹配是保证整车性能和安全的重要环节。

不同的电源组合，对整车的行驶里程和动力产生着不一样的影响。

因此，在设计过程中，研发人员需要对复合电源参数进行深入研究和试验验证。

通过模拟仿真，找到最佳的复合电源组合，以达到最优化整车性能的目的。

在CRUISE纯电动商务车的设计中，电池、电机和电控等方面是最为重要的部分。

经过多次试验和实践，研发人员最终确定了采用锂离子电池和交流电机的电源方案，同时结合了高效的电控系统，达到了最佳匹配效果。

锂离子电池由于其高能量密度、长寿命、安全性等优点，被广泛用于电动车辆。

在商务车中，锂离子电池还具有较高的循环寿命和快速充电能力，在长途旅行和城市运营中表现出色。

而采用交流电机则为商务车提供了更强大的动力输出，同时还可以使整车更加安静、稳健，减少了振动和行程间隙。

电控系统是电动商务车的大脑，也是保证车辆安全性和行驶性能的关键组成部分。

CRUISE纯电动商务车采用先进的矢量控制技术，通过电机控制器控制电动机转速和转矩，保证车辆实时响应，并让其平稳行驶。

在进行参数匹配过程中，还需要进行深入的仿真试验，以确保整车设计方案的可行性。

通过MATLAB/Simulink等仿真工具，研发人员可以对复合电源方案进行真实可靠的仿真分析。

基于仿真结果，可以对电源参数进行调整和优化，以达到最佳匹配效果。

同时还可以快速发现设计缺陷，预测设备故障，指导实际生产制造。

综上所述，CRUISE纯电动商务车复合电源参数匹配与仿真，是保证车辆性能和安全的重要步骤。

只有科学合理的电源方案才能满足市场需求，赢得用户的信任。

未来，随着电动商务车市场的进一步扩大，复合电源参数匹配仿真技术将成为其不可或缺的关键技术。

基于CRUISE的复合电源能量管理系统研究

池作为新能源汽车的瓶颈技术之一备受关注，尤其在插电式混合动力汽车上的使用，目前满足纯电动汽车使用的高比能量动力电池组和满足混合动力汽车使用的高比功率动力电池组均难以独立满足插电式混合动力汽车对动力电池组兼顾功率和能量的双重需求
［4 ］
。因此，将动力电池组和超级电
容与改进后的电机控制器相连来调控超级电容的工作电压，然后将动力电池并入母线的方案，并对电源系统单独进行了仿真研究，研究表明该方案效率较高，并且控制方便，但是该方案需要单独设计电机控制器，仍有较大优化空间；熊瑞
1
引言
面对以石油为代表的不可再生能源即将枯竭以及污染
容组成复合电源使用，可使动力电池组和超级电容的优势得获得良好的比功率和比能量特性，成为有效的解决到互补，途径。为降低复合电源系统的开发成本，何洪文
［ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ］
给人类赖以生存的环境带来的严峻挑战，加速开发和推广应用以电动汽车为代表的新能源汽车已成为全球共识，新能源汽车被确定为我国七大战略性新兴产业之一
第 30 卷
第1 期
计
算
机
仿
真
2013 年 1 月
文章编号： 1006 － 9348 （ 2013 ） 01 － 0219 － 04
基于 CRUISE 的复合电源能量管理系统研究
1 1 朱福顺，何洪文，林 1， 2 逸，何
银
1
（ 1．北京理工大学机械与车辆学院，北京 100081 ； 2．北京汽车研究总院，北京 100176 ）摘要：研究电动车用复合电源能量管理系统设计问题。为将复合电源技术应用于电动汽车上，以动力电池作为主要能源、超级电容作为负载调控的方式，利用 Cruise 软件搭建了装用复合电系统的电动汽车整车模型；继而基于工况下整车的功率需求，开展复合电源系统的参数匹配工作，并最终在 Simulink 软件上进行了能量管理系统的开发，建立装有复合电源系统的电动车辆整车仿真模型。进行联合仿真结果表明，相比单一动力电池系统，复合电源系统可以有效地降低动力电池的大电流冲击，优化电源系统的工作效率，提高系统的制动回收效率，延长动力电池的使用寿命。关键词：动力电池；超级电容；复合电源；能量管理；电动汽车中图分类号： U469． 7 文献标识码： B

基于TD3的电动汽车复合电源能量管理策略研究

第4卷第2期智能科学与技术学报V ol.4No.2 2022年6月Chinese Journal of Intelligent Science and Technology June 2022 基于TD3的电动汽车复合电源能量管理策略研究刘家成1，张向文1,2（1. 桂林电子科技大学电子工程与自动化学院，广西桂林 541004；2. 广西自动检测技术与仪器重点实验室，广西桂林 541004）摘要：将蓄电池与超级电容组成复合电源系统并结合有效的能量管理策略，能显著提高能量利用率，延长储能系统的使用寿命。

为了实现复合电源系统能耗损失的最小化，设计了一种基于双延迟深度确定性策略梯度（TD3）算法的能量管理策略。

与深度确定性策略梯度（DDPG）算法相比，该算法解决了Q值过高估计问题，能耗损失更小。

利用电动汽车行驶方程式和复合电源系统等效电路模型，搭建了基于TD3算法的MATLAB/Simulink仿真模型，并进行测试。

仿真结果显示，所提出的能量管理策略能降低大电流对蓄电池的冲击，与DDPG算法相比，能量利用率提高了1.36%，蓄电池峰值电流输出降低了14.68%，蓄电池温升降低了3.52%，系统总能耗降低了2.17%。

关键词：电动汽车；复合电源系统；能量管理；深度强化学习中图分类号：U469.72文献标志码：Adoi: 10.11959/j.issn.2096−6652.202230TD3-based energy management strategy forhybrid energy storage system of electric vehicleLIU Jiacheng1, ZHANG Xiangwen1,21. School of Electronic Engineering and Automation, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004, China2. Guangxi Key Laboratory of Automatic Detection Technology and Instruments, Guilin 541004, ChinaAbstract: Combining batteries and super capacitors into a composite power system (CPS) with an effective energy man-agement strategy can significantly improve the energy utilization, and increase the service life of the energy storage sys-tem. To minimize the energy loss of the system, an energy management strategy based on the twin delayed deep determi-nistic policy gradient (TD3) algorithm was designed. Compared with the deep deterministic policy gradient (DDPG) al-gorithm, TD3 algorithm solved the problem of overestimation of Q value and less energy loss. A MATLAB/Simulink si-mulation model based on the TD3 algorithm was built, and tested with the electric vehicle driving equation and the equivalent circuit model of CPS. The outcomes indicate that the proposed energy management strategy can effectively reduce the impact of high current on the battery, and compared with DDPG algorithm, the energy utilization efficiency is improved by 1.36%, the peak of output current of the battery is reduced by 14.68%, the temperature rise of the battery is reduced by 3.52%, the total energy consumption of the system is reduced by 2.17%.Key words: electric vehicle, composite power system, energy management, deep reinforcement learning收稿日期：2022−02−25；修回日期：2022−04−15通信作者：张向文，************.cn基金项目：国家自然科学基金资助项目（No.51465100）；广西自然科学基金资助项目（No.2018GXNSFAA281282）；广西自动检测技术与仪器重点实验室基金资助项目（No.YQ17110）；桂林电子科技大学研究生教育创新计划资助项目（No.2021YCXS120）Foundation Items: The National Natural Science Foundation of China (No.51465100), The Natural Science Foundation of Guangxi (No.2018GXNSFAA281282), The Key Laboratory of Automatic Detection Technology and Instrumentation Foundation of Guangxi (No.YQ17110), Graduate Education Innovation Program of Guilin University of Electronic Technology (No.2021YCXS120)·278·智能科学与技术学报第4卷0引言随着石油资源的短缺和气候的异常变化，在过去几十年里，纯电动汽车的发展受到越来越多人的关注。

新能源汽车电动驱动系统设计与优化研究

新能源汽车电动驱动系统设计与优化研究摘要:本论文研究了新能源汽车的电动驱动系统设计与优化。

首先，分析了传统燃油汽车和新能源汽车的区别与优势，并介绍了电动驱动系统的基本原理和组成部分。

然后，针对电池、电动机、电控系统等关键部件进行了详细讨论，探讨了设计和优化的方法和技术。

此外，还探讨了新能源汽车充电设施的建设和智能化管理等方面。

最后，对新能源汽车电动驱动系统的发展趋势和挑战进行了展望。

关键词: 新能源汽车，电动驱动系统，电池引言随着环境保护和能源危机等问题的日益突出，新能源汽车作为一种清洁、高效的交通工具，在全球范围内得到了广泛关注和推广。

与传统燃油汽车相比，新能源汽车具有零排放、低噪音、高效率等明显优势，成为推动汽车产业升级和可持续发展的重要选择。

而新能源汽车的核心技术之一就是电动驱动系统，它负责将电能转化为机械能，驱动车辆运动。

本论文旨在研究新能源汽车电动驱动系统的设计与优化方法，以提高其性能和效率。

首先，介绍了传统燃油汽车和新能源汽车的区别与优势，分析了新能源汽车行业的发展动态。

接着，详细介绍了电动驱动系统的基本原理和组成部分，包括电池、电动机、电控系统等。

针对这些关键部件，探讨了设计和优化的方法和技术，如电池容量匹配、电动机功率匹配和电控系统控制策略等。

此外，本文还讨论了新能源汽车充电设施的建设和智能化管理，以促进新能源汽车的推广和应用。

1. 新能源汽车与传统燃油汽车的比较1.1 新能源汽车的优势新能源汽车是利用可再生能源或清洁能源作为动力源的汽车。

相比传统燃油汽车，新能源汽车具有以下优势：1.1.1 环境友好：新能源汽车是零排放或排放极低的汽车，不产生尾气污染物，对改善空气质量和减少温室气体排放具有重要意义。

1.1.2 能源高效利用：新能源汽车利用电能或氢能作为动力源，可将原始能源更高效地转换为机械能，提高能源利用效率。

1.1.3 节能与成本降低：新能源汽车在能源利用上更高效，相比燃油汽车，能够更有效地利用能源，并降低运营成本。

电动汽车复合电源能量分配策略研究

电动汽车复合电源能量分配策略研究
胡美聘;吕秀玲;张庆明;荆树志;郭松梅
【期刊名称】《汽车技术》
【年(卷),期】2017(000)011
【摘要】为实现复合电源能量的合理分配,提出了一种基于PID控制的能量分配策略,该方法通过监测超级电容电压,利用PID算法调节锂电池组的功率输出,从而间接实现复合电源的能量合理分配.在Advisor环境下对该策略进行仿真分析,结果表明,该策略能较好地发挥超级电容"削峰填谷"的作用,避免了大电流对锂电池组的冲击;同时,在汽车制动时可以较好地回收制动能量.通过与逻辑门限策略的对比表明,该策略具有参数易于调整,锂电池组的功率输出曲线更平滑等优点.
【总页数】4页(P30-33)
【作者】胡美聘;吕秀玲;张庆明;荆树志;郭松梅
【作者单位】国网菏泽供电公司,菏泽 274000;国网菏泽供电公司,菏泽 274000;国网菏泽供电公司,菏泽 274000;国网菏泽供电公司,菏泽 274000;国网菏泽供电公司,菏泽 274000
【正文语种】中文
【中图分类】U469.72
【相关文献】
1.纯电动汽车复合电源功率分配策略研究 [J], 陈燎;叶扬波;盘朝奉
2.纯电动汽车复合电源功率分配控制策略研究 [J], 李刚; 林豪; 徐荣霞; 吴青青
3.纯电动汽车复合电源能量管理控制策略研究 [J], 许兵;张维刚
4.复合电源电动汽车能量管理策略研究 [J], 钟晓斌;张志文;李昕;武雅文
5.纯电动汽车800 V高电压复合电源能量分配策略研究 [J], 田丽媛;王志豪;刘孝飞
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纯电动汽车复合电源系统仿真研究

中图分类号：４９７Ｕ６．２文献标志码：Ａ文章编号：０５２５（０１０ — ０７０１０ — ５０２１）５０３ — ５
ＩｖｓｉａｉｎａｄｍｕｌｔｏｏｈｅＣｏｐｕｎｄＰｏｒｎｅｔｇｔｏｎＳｉａｉｎｆｔｍｏｗｅＳｓｅｏｙｔｍｆｒＰｕｒｅｔｉｈｃｅｅＥｌｃｒｃＶｅｉｌ
策略，以此策略为基础完成了对复合电源系统的整车仿真。仿真结果表明所设计的功率分配控制策略能充分发挥复合电源的特点，延长蓄电池使用寿命的同时提高了整车动力性。在
关键词：电动汽车：级电容：纯超复合电源系统：率分配策略功
ＴｈｅｃｏｏｕｄｐｗｅｉｌｔｏｓｍｏｌｄｏｈｌｔｏｍｆＭＡＴＬＡＢ／ＩｍｐｎｏｒｓｍｕａｉｎｗａｄｅｅｎｔｅｐａｆｒｏＳＭＵＬＩＮＫ．Ｔｈｅｐｏｒｄｉｔｂｕｉｎｓｒｔｇｓｗｅｓｒｔｏｔａｅｗａｉｙｄｅｉｎｄｆｒｔｏｓｇｅｏｈｅｃｍｐｏｕｎｄｐｗｅｙｔｍｅｉａｅｔｉｐｅａｎａｙ，ｏｅｔｎｔｅｙａｎｍｐｒｖｉｈｆｃｉｎｙｏｒｓｓｅｐｒｄｃｔｄｏｎｉｓｓｍｌｄｅｓｐｒｔｃｉｇｂａｔｒｄｉｏｎｇｔｅｅｉｅｃ
南京航空航天大学能源与动力学院，京２０１南１０６摘要：纯电动汽车的复合电源系统结构和工作原理进行了介绍。基于ＭＴＡ／ＩＵＩＫ平台建立了复合电源系对ＡＬＢＳＭＬＮ

复合电源电动汽车能量管理策略研究

14.60 kWh/100 km,实现了节能效果&
4.3仿真结果对比
糊逻辑
，与单一电源纯电动汽
车，添加了超级电容的复合电源系统可以提高
动力电池的充放电效率，减少动力电池的放电循环
次数和放电电流。在2 400 s的NEDP 工况
，复电源系统的超级电容SEC值从0. 67 丁
0. 57,动力电池SEC值变化范围为0. 61〜
表1动力电池匹配参数
参数类型
参数取值
容量/ Ah SOC范围/%
144 15 〜95
额定电压/V 最大电压/V 串联数/个并联数/个电池总节数/个
372.3 428.4
117 2 234
驱动电机匹配参数见表3&
表3驱动电机匹配参数
参类型功率（峰值/额定）/kW 转速（峰值/额定）/（r - min-1 ）
2021年6月第50卷第6期
机械设计与制造工程 Machine Design and Manufacturing Engineering
?Jun.2021 Vol. 50 No. 6
DO【：10. 3969/j. issn. 2095 - 509X. 2021.06. 014
复合电源电动汽车能量管理策略研究
扭矩/(N・m) 额电 *V
参值 90 *45
11 000 *3 500
280 372.3
2.2复合电源电动汽车仿真模型使用AVL - Cruise软件建立的复合电源电动
汽车整车模型如图3所示。
3复合电源电动汽车能量管理策略
于复合电源系统的结构及其工作模式
糊逻辑
，根据不同的功率需求合理
动力电池和超级电容之间的功率输例,提

新能源汽车电动传动系统的优化设计

新能源汽车电动传动系统的优化设计随着环境保护意识的增强和能源危机的加剧，新能源汽车成为了人们的关注焦点。

电动传动系统作为新能源汽车的核心部件之一，其设计的优化显得尤为重要。

本文将探讨新能源汽车电动传动系统的优化设计方法与技术。

一、背景介绍新能源汽车的电动传动系统采用电池作为能量存储单元，通过电机驱动车轮实现动力输出。

在优化设计中，需要考虑到能量效率、动力性能和可靠性等因素。

二、系统架构优化1. 电池选型与布置电池是电动传动系统的能量存储装置，合理选择电池类型和布置方式对系统性能至关重要。

根据车辆使用需求和成本考虑，可以选择锂离子电池作为电动汽车的主要能量源，并通过合理的布置方式提高能量利用率。

2. 电机与控制器匹配电机是电动传动系统的核心部件，其与控制器的匹配程度直接影响系统的输出性能。

通过优化电机和控制器的参数匹配，提高系统的整体效率和动力性能。

同时，应加强对电机高效运行时的热管理，保证系统的稳定性和寿命。

三、能量管理优化1. 能量回收与再利用新能源汽车电动传动系统具备能量回收的功能，即在制动过程中将部分动能转化为电能存储到电池中。

通过优化能量管理系统，实现能量的高效回收与再利用，提高能源利用率。

2. 智能化控制策略通过引入先进的智能控制算法和系统策略，对能量管理进行优化。

例如，根据车辆行驶状态和用户需求进行实时的功率分配和控制，提高系统的整体能效。

四、热管理优化1. 散热系统设计新能源汽车电动传动系统在高负荷工况下容易产生大量的热量，因此需要进行有效的热管理。

通过合理的散热系统设计，如散热器、风扇等，有效降低系统温度，保证系统的稳定性和寿命。

2. 热回收利用在热管理中，可以考虑将部分废热进行回收利用，提高系统的能量利用率。

例如，采用热回收装置将废热转化为有用的热能，用于汽车内部的加热或其他附属设备的供能。

五、系统安全性优化1. 故障诊断与保护新能源汽车电动传动系统应具备故障诊断和保护功能，及时检测和判断系统的故障状态，并采取相应的措施，保证驾驶安全和车辆的正常使用。

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Applied Physics 应用物理, 2019, 9(7), 326-335Published Online July 2019 in Hans. /journal/apphttps:///10.12677/app.2019.97039Study on Power TransmissionCharacteristics and Optimization ofPure Electric Vehicle Based onCompound Power SupplyYonghui Liu, Changfeng Zhou, Jun Yang, Li Yin, Huan YangShandong Jiaotong University, Ji’nan ShandongReceived: Jul. 5th, 2019; accepted: Jul. 19th, 2019; published: Jul. 29th, 2019AbstractThe characteristics of power supply and power transmission system of pure electric vehicle di-rectly influence on the economy and power performance. In this paper, the Advisor software is used to build the hybrid power supply model of pure electric vehicle, including battery, super capacitor, DC-DC model, control strategy, speed ratio control and so on. Through the simulation calculation of unsteady conditions, the dynamic characteristics of hybrid electric vehicle are ob-tained; through the simulation calculation of five-stage transmission, the power transmission characteristics and optimization scheme are obtained. The result of this paper can provide a theoretical basis for the research and design of pure electric vehicles.KeywordsPure Electric Vehicle, Compound Power Supply, Control Strategy, Power Transmission基于复合电源的纯电动汽车动力传动特性及优化研究刘永辉，周长峰，杨君，尹力，杨欢山东交通学院，山东济南收稿日期：2019年7月5日；录用日期：2019年7月19日；发布日期：2019年7月29日刘永辉等摘要纯电动汽车电源的利用率与动力传递系统的特性直接影响经济性和动力性。

本文采用Advisor软件建立纯电动汽车复合电源模型，包括电池、超级电容、DC-DC、控制策略、速比控制等，通过对非稳定工况下的仿真计算，获得复合电源电动汽车的动力特性；通过对5级变速器的仿真计算，获得动力传动特性及优化方案。

本文研究可以为纯电动汽车的研究设计提供一定的理论依据。

关键词纯电动汽车，复合电源，控制策略，动力传动Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/1. 引言与传统内燃机汽车相比，电动汽车在环境保护和新能源利用方面有巨大的优势。

近年来国家大力发展电动汽车，2012年政府发布《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020)》明确了新能源汽车的战略取向以纯电驱动为主。

对于纯电动汽车，其关键问题在于能量存储和动力传递两个方面。

因此，提高能量利用率以及动力传动系统的选型与匹配，直接影响其经济性、动力性以及续驶里程。

采用电池与超级电容的复合电源方案能够充分利用超级电容的比功率高和蓄电池比能量高的特点，为目前的研究热点，吉林大学[1][2]对复合电源汽车的参数匹配进行了研究，舒杰军[3]采用模糊控制算法对复合电源进行了优化，袁义悦、曾梦远[4][5]等人对复合电源系统进行了仿真研究；对于动力传动系统的研究，许伍洲、杨文兴、夏青松[6][7][8]等人采用仿真的方法对纯电动汽车的驱动系统、动力系统进行了研究与优化。

Ren G, Cong N [9]对用电系统的能量存储系统进行了系统分析，Wang Lianmo, Bai Weijun [10]等人采用advisor软件对电动汽车进行了建模和仿真计算，Moreno J., Baisden Andrew C. [11] [12]等人对混合式电动汽车的能量存储系统包括电池和电容的控制及特性进行了研究。

综上所述，考虑复合电源的功率、动力及传动系统、工况之间的匹配及控制策略是影响电动车动力性和经济性的关键因素，因此，本文采用advisor软件搭建纯电动汽车仿真平台，采用数值方法建立电池、超级电容、动力传动等子系统的动态模型，根据仿真结果分析非稳定运行工况的能量和功率分配特点，建立适合纯电动汽车的功率控制模型和动力传动匹配模型。

2. 复合电源纯电动汽车模型建立复合电源是由蓄电池、超级电容、DCDC转变器共同组成的复杂系统，如图1所示。

对复合电源的超级电容、动力电池及负载的能量管理和功率匹配问题为非线性耦合研究，需要综合考虑复合电源系统的各个参数、车辆参数和非稳定工况下的车辆动力学因素，建立一种动态仿真模型，因此设计过程要考虑每个部件的匹配与协调，并合理设计功率分配。

2.1. 蓄电池和超级电容模型1) 蓄电池采用铅酸蓄电池，其模型结构包括SOC值、温度、电流、功率值四个模块，其电池模型刘永辉等如图2所示。

2) 超级电容采用碳基超级电容模型，其模型结构如图3所示。

Figure 1. Composite power supply topology 图1. 复合电源拓扑结构Figure 2. Lead-acid battery model 图2. 铅酸蓄电池模型Figure 3. Supercapacitor model 图3. 超级电容模型刘永辉等Figure 4. DC-DC model 图4. DC-DC 模型3) DC-DC 模型DC-DC 是复合电源中调节超级电容电压的重要部件，可双向变压调节，调节超级电容的充放电电流，防止电压变化过大，保护电路的同时也能保证复合电源的高效率。

考虑到效率问题，忽略瞬态过程，搭建模型，由于DCDC 效率受到电压和输入功率的影响，利用二维数表插值的方法建模。

本文建立的DC-DC 的模型如图4所示。

2.2. 复合电源的控制策略本文基于逻辑门限控制理论来设计能量管理分配策略进行能量分配，应用advisor 软件对复合电源纯电动汽车建模，用Simulink 开发制作能量分配策略，在Matlab/Simulink 中搭建逻辑门限控制策略模型，整体控制策略如图5所示。

Figure 5. Control model of compound power supply 图5. 复合电源控制策略模型Figure 6. Logic threshold control logic 图6. 逻辑门限控制逻辑刘永辉等图6为逻辑门限控制策略的流程图。

Preq 为电机对复合电源所需要的功率，Pbat 为蓄电池所需求的功率，Pcap 为超级电容所需求的功率，Pave_p 为驱动条件下所需要的功率门限值，Pave_n 为限制条件下需求功率门限值，SOCcap_max 为超级电容SOC 上限值，SOCcap_min 为超级电容SOC 下限值，F1(s)为驱动条件下的滤波函数，F2(s)为制动条件下的滤波函数。

在电机对复合电源需求功率大于0时，判断其需求是否大于驱动条件下的功率门限值，若小于则复合电源提供功率由蓄电池完全提供，若大于则判断该值是否大于超级电容的下限值，若小于还是由蓄电池提供功率，若大于则根据公式Pbat = Preq*F1(s)、Pcap = Preq-Pbat 分别得出蓄电池和超级电容所提供的功率值；若电机对复合电源的需求功率小于0，则判断该需求是否大于制动条件下所需求的功率门限值，若大于则该部分需求都由超级电容提供，若小于则再判断该需求功率是否小于超级电容荷电最小值，若小于则该功率由蓄电池提供，若大于则根据公式Pbat = Preq*F2(s)、Pcap = Preq-Pbat 分别得出蓄电池和超级电容所提供给电机的功率值。

2.3. 整车顶层模型将建立好的逻辑门限控制策略和DC-DC 模型、超级电容模型、蓄电池模型装载一起，形成整车模型。

整车的需求功率经过电机，再经过控制策略分流，考虑到DC-DC 转换器的损失，计算分别得到蓄电池和超级电容的需求功率。

本文所建立的复合电源整车顶层模型如图7所示，仿真界面如图8所示。

Figure 7. Top-level model of compound power supply 图7. 复合电源整车顶层模型Figure 8. Advisor simulation interface 图8. 纯电动汽车advisor 仿真界面刘永辉等3. 复合电源纯电动汽车性能分析3.1. 中国典型城市工况性能分析建立中国典型城市工况图，添加到advisor 中的Drive Cycle 内，如图9所示。

图10为仿真跟随图，可以看出，与典型城市工况车速基本一致，几乎看不出两者的差异，说明该款电动车可以满足中国典型城市道路的行驶需求。

Figure 9. Typical urban circle in China 图9. 中国典型城市工况Figure 10. Velocity following chart via simulation 图10. 仿真后中国典型城市工况速度跟随图图11为复合电源中蓄电池和超级电容的SOC 变化规律曲线，可以看出电池的SOC 值变化平稳，而超级电容的波动较大，但整体规律是随着时间SOC 值下降，说明本研究所建立的逻辑门限控制策略在纯电动汽车非稳定工况运行过程中起到了调节作用，由于对制动工况和驱动工况分别制定了功率门限值，所以SOC 值出现增大的波动情况，但整体的驱动需求的功率大于吸收的功率，因此超级电容SOC 随着时间是逐渐下降的。