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第21讲(第七章)


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新型汽车多能源管理技术
上海交通大学 机械与动力学院 殷承良

Copyright ? 2002 – 2003 by Pu Jinhuan

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参考文献
? [1] 陈清泉、孙逢春、祝嘉光编著.现代电动汽车技术.北京:北京理工 大学出版社,2002 ? [2]陈清泉、孙

逢春编译.混合电动车辆基础.北京:北京理工大学出版社, 2001 ? [3] 胡骅、宋慧主编.电动汽车.北京:人民交通出版社,2002

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第七章 电动汽车仿真技术

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第七章 电动汽车仿真技术
– 电动汽车地关键技术要求: ? 轻型、结实、低空气阻力、低滚动阻力和最低质量地底 盘和车身技术; ? 高功率密度和高效率、符合行驶性能需要的电动机驱动 技术; ? 高比能量、高比功率、循环寿命长且成本低廉的能量储 存和产生技术; ? 智能化的能量管理系统; ? 高效率和高可靠性的燃料补充和充电技术。

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第七章 电动汽车仿真技术
– – – – 7.1 电动汽车系统水平上的仿真 7.2 电动汽车方针软件 7.3 系统优化 7.4 实例分析

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7.1 电动汽车系统水平上的仿真
– 电动汽车的设计组成: ? 整车及车身设计; ? 能源系统设计; ? 电力驱动系统设计; ? 辅助系统设计。

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7.1 电动汽车系统水平上的仿真

电动汽车子系统的相互作用

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7.1 电动汽车系统水平上的仿真

电动汽车系统混合技术和混合信号描述

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7.1 电动汽车系统水平上的仿真

整车仿真流程图

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7.2 电动汽车仿真软件
– 仿真软件——ADVISOR – ADVISOR的介绍: ? ADVISOR: ADvanced VehIcle SimulatOR缩写 ? 用于仿真分析常规, 电动, 或混合动力车辆 ? ADVISOR 的开发始于1994 年11月的NREL ,主要用于支持美国能 源部的混合动力车辆开发计划 ? 编程基于 MATLAB/Simulink 环境 ? 图形化的/面向对象环境 ? 允许对新的车辆与控制策略柔性建模 ? 当前的用户已经超过 700 个 ? 通过用户和大学有效的努力,不断增加与升级 部件实验数据 ? 来自于NREL 和 DOE 的大系统部件分析能力

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ADVISOR 的合作伙伴
– – – – – – – – – – – Argonne 国家实验室 美国能源部 Delphi 汽车公司 Chrysler汽车公司 Ford汽车公司 General汽车公司 Idaho 国家引擎实验室. 美国海军研究实验室. Oakland 大学. Purdue 大学. Princeton大学. – – – – – – – – – – 落基山学院 TransMotive 有限公司. 位于Urbana 平原的Illinois大学 Maryland大学 Michigan大学 Tennessee大学 USCAR美国轿车协会 位于Davis的 California大学 Virginia Tech公司. 更多...

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7.2 电动汽车仿真软件
– ADVISOR 的分析能力 ? 各种车辆类型 ? 传统车辆, 串联混合动力与并联混合动力车辆,纯电 动与燃料电池车辆 ? 各种控制策略 ? 温度调节, 功率流, 功率辅助, 等等. ? 图形用户界面和批处理模式操作 ? 参数化研究 ? 性能评估 ? 协调平衡研究 ? 新技术的测评
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7.2 电动汽车仿真软件
输入脚本 全部车辆文件 ADVISOR 结构图 零部件数据文件 错误检查程序 输出脚本 绘图程序

ADVISOR 控制脚本

ADVISOR的文件系统

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7.2 电动汽车仿真软件

图形用户界面- ADVISOR的车辆输入

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7.2 电动汽车仿真软件

ADVISOR顶层结构图

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7.2 电动汽车仿真软件

ADVISOR第二层 “道路载荷”块图

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7.2 电动汽车仿真软件

循环变化附加载荷
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7.2 电动汽车仿真软件
– 开发基于 work with Shaft – 模型开发的细节已在 EVS-17 会议上发表 – 改善的电压计算与能量传送能力

两个电阻-三个电容器电池模型
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7.2 电动汽车仿真软件
– 提供模板文件用于将 ADVISOR 连接至 ? VisualDOC ? DIRECT ? MATLAB Optimization Toolbox ? iSIGHT – 使用 ADVISOR的“GUI-free” 功能

优化工具

ADVISOR

目标函数 f(x)
优化工具连接

约束函数 g(x)
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7.2 电动汽车仿真软件

基于试验数据, 控制策略不是像 通常条件下那样 依赖于SOC

修正的 Honda Insight 控制策略
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7.2 电动汽车仿真软件
– 基于俄骇俄州立大学未来轿车与未来卡车项目,用于并联式混合动力 车辆的模糊逻辑控制器 – 燃油效率与燃油使用模型

用于并联式混合动力车辆的模糊逻辑控制器
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7.2 电动汽车仿真软件

用于并联式混合动力车辆的模糊逻辑控制器
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7.4 实例分析——以EQ7200HEV混合动力轿车为例

在UDDS工况下发动机的工作点

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7.4 实例分析——以EQ7200HEV混合动力轿车为例

在UDDS工况下电机的工作点

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7.4 实例分析——以EQ7200HEV混合动力轿车为例

在ECE+EUDC工况下发动机的工作点

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7.4 实例分析——以EQ7200HEV混合动力轿车为例

在ECE+EUDC工况下电机的工作点

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7.4 实例分析——以EQ7200HEV混合动力轿车为例

– 动力学仿真分析

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7.4 实例分析——以EQ7200HEV混合动力轿车为例

– 基于dSPACE的快速控 制系统原型

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谢 谢!

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