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基于Advisor的42V混合动力汽车动力系统建模与仿真祁俊荣;毛春升
【期刊名称】《上海汽车》
【年(卷),期】2006(000)009
【摘要】文章在介绍42V混合动力汽车动力系统结构的基础上,对其控制策略进行了选择,并对该动力系统的ISG、发动机、电池和变速器进行了选型和参数设计.利用Advisor软件,建立其仿真模型,在ECE-EUDC工况下得到其动力性、经济性及一些重要性能曲线,整个设计、建模和仿真基本达到预期设计目标.
【总页数】5页(P6-9,14)
【作者】祁俊荣;毛春升
【作者单位】武汉理工大学;武汉理工大学
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
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2.基于ADVISOR的城市用混联式混合动力汽车的建模与仿真 [J], 吴越;肖平;胡红生;李伟
3.基于Advisor二次开发的6×4混合动力汽车建模与仿真 [J], 晁鹏翔;范养强;李江;赵化刚;申伶
4.基于ADVISOR的电动汽车动力系统设计与建模仿真 [J], 史延雷;蔡永祥;孟庆浩;
龚进峰
5.基于ADVISOR的混合动力汽车动力系统仿真分析 [J], 旷水章;王虎;周阁成因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于汽车尾气废热温差发电的42V动力系统建模与仿真的开题报告一、选题背景和意义随着汽车工业的快速发展，汽车越来越成为人们日常生活中不可或缺的交通工具。
但是，传统的汽车动力系统存在着能源利用效率低、排放污染高等问题。
而废热回收则是解决这些问题的有效途径之一。
汽车尾气中挥发性有机物、一氧化碳和氮氧化物等有害物质的排放对环境和人类健康产生负面影响，同时汽车发动机的运作也会持续产生大量的废热。
基于此，对汽车废热进行回收利用已经成为了当下研究的热点之一。
本课题旨在设计一种基于汽车尾气废热温差发电的42V动力系统，并对其进行建模与仿真研究，为汽车能源利用的改善提供一种新的思路和方法。
二、现有研究情况目前，国内外关于汽车废热回收的研究主要集中于以下几个方面：1.废热回收技术的研究主要包括热电材料和热电模块的设计和制备、废热回收系统的结构设计和优化等方面。
2.汽车动力系统的研究主要包括发动机控制和驱动系统的设计，以及42V电力总线的搭建等方面。
3.动力系统建模与仿真的研究主要是基于Matlab/Simulink等软件对动力系统进行建模和仿真，以评估系统的性能和优化设计。
但是，目前国内外研究大多仍处于实验室阶段，缺乏针对实际应用的系统设计和优化，还有待进一步开展研究。
三、研究内容和方案本课题的主要研究内容包括：1.设计一种基于汽车尾气废热温差发电的42V动力系统，包括热电模块、转换器、电容和电池等部分。
2.对动力系统进行建模和仿真，包括对各部分组成的建模和整体系统的仿真研究，以评估系统性能。
3.对系统进行优化设计，包括优化系统结构、改进热电模块的制备工艺、提高能量转换效率等方面。
具体实施方案如下：1.设计热电模块热电模块是本系统中最核心的部分，其质量和制备工艺直接影响到整个系统的性能。
首先，我们将进行热电材料的筛选和性能测试，然后根据实验结果设计出可靠的热电模块结构，并进行制备和测试。
2.设计系统结构根据动力系统的实际需求和热电模块的性能特点，设计整个系统的结构和组成部分，包括转换器、电容和电池等。
电动汽车耐压测试系统研究
杨胜兵;邓楚南
【期刊名称】《轻型汽车技术》
【年(卷),期】2007(000)006
【摘要】介绍了机动车辆类强制性认证制度、电动汽车的电气绝缘安全性能和耐压测试的基本原理,设计了符合IEC61010标准的由DSP控制的电动汽车耐压测试系统.系统由DSP、测试回路、信号采样、调理电路等部分组成,其中程控电源采用电压电流瞬时值双环控制,确保测试电源稳定,波形畸变小;实验数据表明系统工作稳定,数据重复精度高.
【总页数】5页(P10-14)
【作者】杨胜兵;邓楚南
【作者单位】武汉理工大学汽车学院;清华大学汽车安全与节能国家重点实验室;武汉理工大学汽车学院
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.基于CPLD技术的耐压测试系统研究 [J], 马正华;刘培媛;周炯如
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5.新型耐压测试系统研究 [J], 杨胜兵;李东;王晓飞;王艳林
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纯电动汽车动力电池绝缘检测系统设计
杨胜兵;范文涛
【期刊名称】《电源技术》
【年(卷),期】2018(042)009
【摘要】设计了一种纯电动汽车动力电池绝缘检测系统.在动力电池正负母线带电时,由单片机控制IGBT开关,实现外接标准电阻的自动切换,以提高测量的精度;在正负母线不带电时,通过外部直流电压注入的方式完成绝缘电阻的检测.检测结果通过CAN总线发送至整车控制器.测试结果表明:该检测系统工作正常,测量精度符合要求.
【总页数】3页(P1369-1371)
【作者】杨胜兵;范文涛
【作者单位】武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室,湖北武汉430070;汽车零部件技术湖北省协同创新中心,湖北武汉430070;武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室,湖北武汉430070;汽车零部件技术湖北省协同创新中心,湖北武汉430070
【正文语种】中文
【中图分类】TM912
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42V汽车电气系统的技术发展简析
夏绍建
【期刊名称】《人民公交》
【年(卷),期】2001(000)005
【摘要】本文简述了42V汽车电气系统发展的来由和对汽车整车及零部件的影响,指出已沿袭一个多世纪的12V汽车电气系统即将划上句号,进而由42V汽车电气系统所取代。
【总页数】3页(P42-43,4)
【作者】夏绍建
【作者单位】长丰集团有限责任公司;湖南省永州市冷水滩;425101
【正文语种】中文
【中图分类】U463.6
【相关文献】
1.42V汽车电气系统的技术发展简析 [J], 夏绍建
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3.21世纪世界汽车工业发展趋势——42V汽车电气系统 [J], 豪彦
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5.汽车电气系统维修常见问题及处置方式简析 [J], 赵晓峰
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基于单片机控制的42 V混合式汽车继电器
任晓霞;林春阳;刘向军
【期刊名称】《低压电器》
【年(卷),期】2008(000)003
【摘要】针对汽车电气系统的电压从现在的14 V升到42 V后,汽车继电器触头间电弧的能量增加,燃弧时间变长,以电磁式汽车继电器为本体,设计了一个以单片机为核心,电力电子器件为执行元件的无弧通断控制模块,建立并优化了时序逻辑模型.实验证明,该控制模块可实现42 V混合式汽车继电器的无弧通断功能,且具有实时检测、报警功能和高可靠性、智能化、便于优化的特点.
【总页数】4页(P29-32)
【作者】任晓霞;林春阳;刘向军
【作者单位】福州大学,电气工程与自动化学院,福建,福州,350002;福州大学,电气工程与自动化学院,福建,福州,350002;福州大学,电气工程与自动化学院,福建,福州,350002
【正文语种】中文
【中图分类】TM581;TP273
【相关文献】
1.42V混合式汽车继电器时序模型的建立及优化 [J], 刘向军;任晓霞;王志强
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賴；分类号密级学校代码学位论文题目汽车发动机冷却系统试验台的研制与开发英题巨研究生姓名姓名余先涛职称教授学位博士指导教师单位名称机电工程学院邮编姓名职称学位副指导教师单位名称邮编申请学位级别硕士学科专业名称机械工程论文提交日期论文答辩日期学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席郭顺生评阅人王三武黄继雄年月独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人巳经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
签名：日期学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。
同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。
保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：摘要发动机冷却系统的作用是使发动机的温度在所有工况下均保持在适当的范围内。
冷却系统不仅要防止发动机过热，也要防止发动机过冷。
而传统汽车的水泵和散热风扇一般由发动机曲轴通过带传动，传动带环绕在曲轴带轮与水泵带轮之间，因此水泵转速与发动机转速成比例关系。
这种水泵轴与风扇轴随发动机曲轴转速而变化的驱动方式给发动机散热带来了诸多问题。
发动机启动时，发动机温度迟迟上不来，造成发动机过冷。
而怠速工作时，又造成了发动机过热。
控制好发动机的工作温度，不仅有利于延长发动机的寿命，而且发动机的启动性能，燃油经济性能，排放性能等都会有质的提升。
而控制发动机的工作温度的关键又在于控制冷却液的温度和水泵的转速。
新型双电机分时独立驱动的纯电动汽车仿真分析杨胜兵;宋鹏飞;毛冲冲【摘要】在传统纯电动汽车的基础上提出了一种新型双电机分时独立驱动的纯电动汽车,对电机、电池,以及传动系统进行参数匹配设计,采用CRUISE/SIMULINK软件联合搭建新型机构的纯电动汽车整车模型和传统机构的纯电动汽车整车模型.对整车性能仿真,通过理论对比计算,验证该方法的可行性;通过新型结构的纯电动汽车与传统结构的纯电动汽车仿真结果对比分析,得到性能的优缺点.【期刊名称】《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》【年(卷),期】2016(040)004【总页数】6页(P651-656)【关键词】双电机;纯电动汽车;CRUISE/SIMULINK【作者】杨胜兵;宋鹏飞;毛冲冲【作者单位】武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉 430070;汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070;武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉 430070;汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070;武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室武汉 430070;汽车零部件技术湖北省协同创新中心武汉430070【正文语种】中文【中图分类】U462.22随着我国汽车保有量的急剧增加，能源日益枯竭，环境污染日趋严重，新能源汽车的研发得到了广泛的重视.纯电动汽车是目前解决能源危机和环境污染最具潜力和最成熟的新能源汽车之一，但到目前为止，市场上的纯电动汽车整车动力性能不佳、续航里程达不到使用要求，不能满足人们的生活及生产需求，因此还需要对纯电动汽车的结构进行优化，提高整车动力性能及续航里程.徐达伟等[1-2]基于CRUISE对纯电动客车进行了主驱电机、传动系参数匹配优化，朱鹏飞等[3-5]对纯电动轿车传动系、动力电池进行参数匹配优化，刘小飞等[6-8]分别研究了纯电动车和混动动力汽车的整车控制策略.另外，武汉理工大学黄妙华教授提出了双电机四驱纯电动汽车的结构，但并未进一步进行仿真和试验研究.文中在传统电动汽车的基础上提出了一种新型双电机分时独立驱动的纯电动汽车，并基于CRUISE对其进行仿真分析.以某一电动轿车为原型，对其进行了结构上的创新改进及建模仿真分析.图1为传统单电机电动汽车原理图，一般为前轮驱动，主要包括电池、电机、离合器、变速器、主减速器/差速器.图2为新型双电机分时独立驱动的电动汽车原理图，在原来传统电动汽车加装了一个电机和一套传动系统，其中传动系统减少了变速器.基本工作原理为：电动汽车在低速行驶时，感应电机断电，离合器1分离，离合器2结合，永磁同步电机工作，带动后轮驱动车辆行驶；当车速大于某一值时，永磁同步电机停止工作，离合器2分离，离合器1结合，感应电机工作，并带动前轮驱动汽车行驶.相比传统电动汽车，新型双电机分时独立驱动的电动汽车的优点为：(1)低速时同步电机工作，高速时感应电机工作，有效避开了感应电机低转速效率低的问题，提高了整车经济性；(2)低速时后轮驱动，容易转向过度，提高了整车的操控性和爬坡能力；高速时前轮驱动，容易转向不足，提高了整车的稳定性；(3)汽车前后轴质量分配更合理，提高了整车的制动性能和操纵性以及轮胎的使用寿命；(4)双电机分时独立工作，避免了2个电机同时工作时转速上的精确匹配，降低了电机控制器的控制要求及开发成本.缺点为整车质量、成本增加.综上可知，新型双电机独立分时驱动的电动汽车具有很多传统电动汽车不具有的优点，虽然整车质量和成本有所增加，但由于传动系统去掉了变速器，所以整车质量和成本增加幅度较小，对整车性能及成本影响不大.新型双电机独立驱动的电动汽车和传统单电机电动汽车整车具体参数和性能指标见表1～2.驱动电机是电动汽车的核心部件，它的性能直接影响到了电动汽车动力性和经济性，因此有必要对电机的基础参数(功率、转矩、转速)进行匹配计算.感应电机只有在汽车车速大于某一预设值(本车型预设值为51 km/h)时，才介入工作，因此只需考虑其峰值功率和最高转速满足最高车速和51～100 km/h的加速时间即可.依据最高车速确定电机峰值功率，计算公式为在加速末时刻，电机输出最大功率，因此在61～100 km/h的加速过程中最大功率的计算公式为据最高车速确定电机最大转速，计算公式为式中:umax为最高车速；u1为100 km/h；ηt为传动系机械效率；m为汽车整备质量；u2为61 km/h；f为路面滚动阻力系数；CD为空气阻力系数；A为迎风面积；t1为51～100 km/h的加速时间；δ为汽车旋转质量换算系数，一般取1.08；dt为迭代步长，通常取为0.1 s.将表1中的数据代入式(1)～(3)进行计算，得：Pmax1=39.3 kW，Pmax2=48.4 kW，umax=7 501 r/min，从而得感应电机的最高功率Pmax=max{Pmax1，Pmax2}，考虑到实际运行中的损耗和效率问题，电机的峰值功率取为55 kW，最高转速取为8 000 r/min.永磁同步电机只在汽车低速行驶时工作，因此只需考虑其峰值功率和最大转矩、最大爬坡度和0～61 km/h的加速时间即可.依据最大爬坡度确定电机峰值功率，计算公式为在加速末时刻，电机输出最大功率，因此在0～51 km/h的加速过程中最大功率的计算公式为最大爬坡度确定电机最大扭矩，计算公式为式中：αmax为最大爬坡度；ua为61 km/h；u2为20 km/h;t2为0～61 km/h 的加速时间；i2为主减速器2的传动比.将表1中的数据代入式(4)～(7)进行计算，得：Pmax3=34 kW，Pmax4=58.3 kW，Tmax=279.9 N·m，从而得感应电机的最高功率Pmax=max{Pmax3，Pmax4}，考虑到实际运行中的损耗和效率问题，电机的峰值功率取为60 kW，最大转矩取为280 N·m.当电动汽车车速大于预设值(51 km/h)时，感应电机工作，整车为前驱模式，故前主减速比直接影响了电动汽车的最高车速，即前主减速比由感应电机的最大转速和整车最高车速确定，计算公式为式中：nmax=8 000 r/min，umax和r可查表1，得：i2≤6.05,综合考虑选取i2=5.58.由前述可知，当电动汽车车速小于预设值(51 km/h)时，永磁同步电机工作，整车为后驱模式，故后主减速比直接影响了电动汽车的最大爬坡度，即前主减速比由永磁同步电机的最大扭矩和整车最大爬坡度确定，计算公式如下.将各参数代入可得：i1≥5.61，综合考虑取i2=6.58.在综合考虑各种锂电池的发展情况、性能、安全性和一致性等因素的情况下，选取锂离子电池作为动力电池，其基本参数为单体额定电压3.3 V，单体标称容量10 A·h.鉴于所选取的永磁同步电机和感应电机的正常工作电压为320 V，初步确定电池组的总电压为320 V，根据计算，需要串联的电池数目为320/3.3=97个.根据车辆 50 km/h匀速行驶280 km所消耗的能量计算电池组需并联的电池串个数.此时所需功率为电机功率为式中：ηm为电机效率，此处取0.9.汽车所需要消耗的能量为式中：S为设计续驶里程，取为160 km/h；ε为电池组的放电深度，取为0.85；W为电池组的放电量.电池组容量的表达式为式中：U为电池组的平均工作电压.将数据代入式(10)～(13)可得C=58.5 A·h，故选定电池的成组方式为5并97串.采用CRUISE与Simulink软件的联合仿真建模方法，两个软件都是采用模块式的建模方法.纯电动汽车整车模型由 CRUISE 软件完成建模，建模便捷，模型精度高.而整车控制器则由Simulink开发，即控制策略由该软件进行建模实现.联合仿真平台建模的核心是以CRUISE车辆模型的建模为主，通过软件本身提供的Simulink接口进行联合仿真.文中提出的新型双电机分时独立驱动的纯电动汽车是在传统纯电动汽车的基础上加装了一个电机和一套传动系统，因此将建立2个整车模型，即传统纯电动汽车整车模型和新型纯电动汽车模型，以便进行整车的动力性和经济性对比.其中，传统纯电动汽车的整车整备质量和满载质量都比新型纯电动汽车少150 kg，传统电动汽车的驱动电机、主减速器参数、动力电池的参数与新型纯电动汽车前轮驱动电机、主减速器1、动力电池的参数一致.根据纯电动汽车的结构原理，建立两个整车模型，见图3～4.正确连接机械连接和信号连接，然后设置各个模块的参数，最后设定计算任务.新型纯电动汽车的整车控制策略由于主要是针对动力性和经济性进行仿真，所以需要设定的计算任务有：循环行驶工况(NEDC)、50 km/h匀速行驶续驶里程，最高车速、最大爬坡度计算和加速性能计算.整车控制策略是整车控制器最重要的控制部分，对整车的性能有着巨大的影响，如何使得车辆在任何时刻获得最佳的转矩控制，是整车控制策略的重点，同时也是整车控制的难点.本新型双电机分时独立驱动的纯电动汽车的整车控制策略由Simulink软件进行建模实现，并转化为DLL文件，与CRUISE整车模型建立联合仿真，如图3所示中的Matlab DLL模块.其架构见图5.新型双电机分时独立驱动电动汽车和传统单电机电动汽车的全负荷加速对比图见图6，爬坡度对比图见图7.由图6可知，新型双电机纯电动汽车从0～100 km/h的加速时间为10.5 s，最高车速为179 km/h，均满足设计要求；而传统单电机电动汽车的百公里加速时间为11.7 s，最高车速为159 km/h.可知，新型电动汽车的百公里加速时间和最高车速均优于传统电动汽车.由图7可知，新型电动汽车的最大爬坡度为42.1%，爬坡度随着车速的增加而减小，在车速为50 km/h时，爬坡度会出现小幅上升后平稳，这是因为此时由后轮驱动变为前轮驱动的原因.可以看出新型电动汽车的最大爬坡度要优于传统电动汽车的35%.图8为新型电动汽车在NEDC循环工况下距离、车速、加速度随时间的变化.整个过程平均车速为33.6 km/h，最大加速度1.1 m/s2.在经过多个NEDC循环工况后，新型电动汽车SOC变化见图9，续航里程为160 km，满足设计要求.在传统纯电动汽车的基础上提出了一种新型双电机分时独立驱动的纯电动汽车，对电机、电池以及传动系统进行参数匹配设计，采用CRUISE/SIMULINK软件联合搭建新型机构的纯电动汽车整车模型和传统机构的纯电动汽车整车模型，然后对整车性能仿真，通过理论对比计算，验证该模型的正确性；通过新型结构的纯电动汽车与传统结构的纯电动汽车仿真结果对比分析，比较了新型电动汽车性能的优缺点，利用 Cruise 软件建模仿真可以缩短研发周期，节约研发成本，减少车辆在设计上的盲目性.。
