电动汽车前向仿真中驾驶员模型建模与仿真

电动汽车前向仿真中驾驶员模型建模与仿真
电动汽车前向仿真中驾驶员模型建模与仿真

电动汽车技术进展和发展趋势

第38卷 第1期2004年1月  西 安 交 通 大 学 学 报 J OU RNAL OF XI′AN J IAO TON G UN IV ERSIT Y Vol.38 №1 Jan.2004电动汽车技术进展和发展趋势 曹秉刚,张传伟,白志峰,李竟成 (西安交通大学电动车研究开发中心,710049,西安) 摘要:通过对国内外电动汽车关键技术的发展现状和技术水平的比较分析,以及H∞鲁棒控制方法在电动汽车驱动控制、再生制动控制和运动控制系统上应用的研究,展望了电动汽车的发展趋势.首先发展铅酸蓄电池电动汽车(B EV)是明智的选择,由于开发混合电动汽车(HEV)的难度较大,所以燃料电池电动汽车(FCEV)将成为今后的主流技术,是未来汽车的发展方向. 关键词:电动汽车;技术进展;发展趋势 中图分类号:U469.72 文献标识码:A 文章编号:02532987X(2004)0120001205 T echnology Progress and T rends of Electric V ehicles Cao B i nggang,Zhang Chuanwei,B ai Zhif eng,L i Ji ngcheng (R&D Center of Electric Vehicle,Xi′an Jiaotong University,Xi′an710049,China) Abstract:Under the pressure of both environment protection and energy conservation,the development of EVs (electric vehicles)hasbeen taken on an accelerated pace all over the world.This research focuses on the current status of EVs’key technology and their state of the art,where,H∞robust control method is used for driving control,regenerative braking control and motion control for EV.The prospects of EVs indicate that B EV(bat2 tery electric vehicle)is the primary selection nowadays,and instead of HEV(hybrid electric vehicte),FCEV (fuel cells electric vehicle)has long term potental for future mainstream vehicles. K eyw ords:elect ric vehicle;technology process;t rend 自1886年发明了汽车以来,汽车就成为人们日常生活中不可缺少的代步和运输工具,因此缩短了人们之间的距离,改变了人们的生活方式,提高了人们的生活质量.由于汽车要消耗大量的石油资源、排放大量的废气、制造噪音和严重污染环境,因此也带来了无法回避的负面影响.我国2000年进口石油7000万t,计划到2005年将超过1亿t,给国家造成了沉重的经济负担.更严重的是目前世界上空气污染最严重的10个城市中我国就占了7个,国家环保中心预测,到2010年汽车尾气的排放量将占空气污染源的64%[1].面对如此严峻的形势,电动汽车(EV)的研究与开发引起了世界各国的关注.1 电动汽车的发展历史及现状 电动汽车是20世纪最伟大的20项工程技术成就中前两项技术的融合,即“电气化”和“汽车”的融合产物[2].它不是当代人的新近想法,其构想与研制均早于燃油车,但由于性能不如燃油车,使其研究与开发工作一度停滞.20世纪70年代的能源危机和石油短缺,又使电动汽车获得了生机,到了20世纪80年代,随着人们对于空气质量和温室效应的关注,对电动汽车的研究热情进入了空前高涨期.从20世纪90年代初起,世界各大汽车集团公司如Ford、GM、Nissan、Toyota和Honda等,都在电动 收稿日期:2003208206. 作者简介:曹秉刚(1953~),男,教授,博士生导师. 基金项目:陕西省电动汽车专项项目,西安交通大学行动计划培植项目.

国内外电动汽车发展及前景预测-图文(精)

国内外电动汽车发展及前景预测-图文(精)

Vol.10,No.1Jan.,2008POWER DSM |Development and prospect forecast of electric vehicles at home and abroad XIN Ke-wei 1,ZHOU Zong-xiang 2,LU Guo-liang 2 (1.Wanxiang Electric Vehicles Co.,Ltd.,Hangzhou 311215,China ; 2.Zhejiang Electric Power Company ,Hangzhou 310007,China 国内外电动汽车发展及前景预测 辛克伟1,周宗祥2,卢国良2 (1.万向电动汽车有限公司,杭州 311215;2.浙江省电力公司,杭州310007 文章编号:1009-1831(200801-0075-03中图分类号:TK02文献标志码:E 收稿日期:2007-12-03;修回日期:2007-12-13 1发展电动汽车可有效解决能源消耗和环境污染问题 电动汽车是指全部或部分用电能驱动电动机作为动力系统的汽车。电动汽车包含纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车。 电动汽车的特点有:无尾气排放,具有良好的环境保护效果;噪声低,仅为传统汽车噪音的25%;热效率高,比传统燃油汽车高出近50%以上;排放的废热少,可有效减轻城市“热岛效应”;可回收利用的能量多;可以改善能源结构,解决汽车的能源替代问题;结构简单,使用维护方便等。 目前世界汽车保有量约为8亿辆,并以每年3000万辆的速度递增。预计到2010年全球汽车保有量将达到10亿辆。交通能源消耗已经成为局部环境污染和全球温室

电动汽车模型后驱动桥的设计和制作

电动汽车模型后驱动桥的设计和制作 摘要 汽车后桥是汽车的主要部件之一,其基本的功用是增大由传动轴或直接由变速器传来的转矩,再将转矩分配给左右驱动车轮,并使左右驱动车轮具有汽车行驶运动所要求的差速功能:同时,驱动桥还要承受作用于路面和车架或承载车身之间的铅垂力、纵向力,横向力及其力矩。其质量,性能的好坏直接影响整车的安全性,经济性、舒适性、可靠性。 本文阐述了汽车驱动桥的基本原理并进行了系统分析,确定了电动汽车模型驱动桥的结构形式、布置方法、主减速器总成、差速器总成、桥壳等结构型式;并对主要零部件进行了强度校核,完善了驱动桥的整体设计。 关键词:电动汽车模型驱动桥主减速器差速器

Drive axle of the electric vehicle models in the design and production Abstract Drive axle is one of the most important parts of automobile. The function is to increase the torque from drive shaft or from transmission directly, and then distribute it to left and right wheels which have the differential ability automobile needed when driving. And the drive axle has to support the vertical force, longitudinal force, horizontal force and their moments between road and frame or body. Its quality and performance will affect the security, economic, comfortability and reliability. This paper describes the basic principles of automotive drive axle and carries out a systematic analysis.We have identified a model of electric vehicle drive axle of the structure, layout method, the main gear assembly, differential assembly and other structural types,and conducted a strength check of major components, and improve the overall design of the drive axle. Keywords:Electric vehicle model, Drive axle, Final drive, Differential

纯电动车经济性能影响因素仿真教学文案

纯电动车经济性能影响因素仿真 1 纯电动汽车经济性能指标 纯电动汽车是以二次电池为储能载体二次电池以铅酸电池镍氢电池埋离子电池为主。由于二次电池目前在储电量、充放电性能、使用寿命、成本等方面无法与内燃机相比,因此近一时期以来,研究进展不大,大多数研究单位已将研究目标转为混合动力汽车。纯电动汽车的经济性能是在保证动力性的前提下,汽车以尽量少的能量消耗行驶的能力,纯电动汽车在等速行驶、加速行驶和循环工况下的能量消耗率和续驶里程来决定经济性能的优劣。车辆能耗经济性评价常用的指标都是以一定的车速或者循环行驶工况为基础,以车辆行驶一定里程的能量消耗量或一定能量可反映出车辆行驶的里程来衡量。纯电动汽车能量消耗率是动力电池存放的电量维持汽车某一工况下运行的能力,如单位里程消耗的能量、百公里消耗能量;续驶里程是指纯电动汽车从动力电池全充满状态开始到试验规定结束时所走过的里程,如以45km/h行驶的里程等。为了使电动汽车能耗经济性评价指标具有普遍性,其评价指标应该具有以下三个条件: (1)可以对不同类型的电动汽车进行比较; (2)指标参数值与整车存储能量总量无关; (3)可以直接通过参数指标进行能耗经济性判断; 不同的纯电动汽车在不同的行驶工况下能量消耗率和续驶里程可能会不同,很难用统一的公式进行计算,下面将运用仿真的方法得出纯电动汽车的续驶里程和能量消耗率。 2 铃木电动车仿真分析 根据目前国内外有关学者对纯电动汽车的研究结论,可以看出,纯电动汽车的研发出现了难以进行下去的问题。一方面是由于纯电动汽车面临的成本和续驶里程等问题,一直没有很好的解决;另一方面,和人们对电动汽车的要求过于完美化,提出不切实际的过高要求有关。因此,对纯电动车经济性能影响因素的分析和研究,可以对解决这个问题找到一些方法或者启示。 电动汽车仿真软件ADVISOR由美国国家再生能源实验室开发,使用后向仿真为主、前向仿真为辅的混合设计方法,具有车辆总成参数匹配与优化、传动/驱动系统能量转化分析、排放特性/能量消耗对比、车辆能量管理策略评价、整车综合性能预测分析等功能。以下是铃木某款纯电动车的整车部分参数,汽车采用永磁电机和镍氢电池,并建立ADVISOR的仿真模型,分析影响纯电动汽车经济性能的参数[2]。建立ADVISOR的仿真模型需要的参数有整车整备质量、空气阻力系数、迎风面积、轴距、最大载荷、电机最大功率、电机额定电压、电机最大扭矩、电池容量、主减速比。在已知以上参数的情况下建立ADVISOR的仿真模型。微型电动汽车具有无污染、低噪音、小体积、低速度和易驾驶等优点,使得它可以穿梭与大城市的各种道路,能够直接到达出租车都不能到达的身居小巷。微型电动汽车的最高时速一般为45km/h,虽然比一般小汽车的速度慢,但比步行或骑自行车快得多。因此微型电动汽车作为代步工具是相当合适的。另外,微型电动汽车的低速度也提高了它在居住区行驶时的安全性。驾驶微型电动汽车,比驾驶小汽车简单得多。ADVIDOR提供了道路循环(Drive Cycle)、多重循环(Multiple)和测试过程(Test Procedure)3种仿真工况来仿真车辆的性能。道路循环提供了CYC.ECE、CYC.FTP和CYC.1015等56种国外标准的道路循环供用户选择,另外提供了行程设计器(Trip Buider),可以将多达8种不同的道路循环任意组合在一起,综合仿真车辆的性能。多重循环功能可以用批量处理的方式以相同的初始条件,快速计算和保存不同的道路循环情况下的仿真结果,并将它们显示在一起,供用户比较。测试过程包括

家用电动汽车发展状况及前景分析

收稿日期:2015-02-12 作者简介:邓馥郁(1984-),女,四川遂宁人,四川职业技术学院助教。研究方向:电气自动化。 传统家用汽车普遍采用汽油机动力,目前世界 上90%的汽车仍然依靠石油驱动。随着传统能源的日渐枯竭,新能源车无疑是未来的发展与消费的趋势,而其中占据重要地位的是电动汽车。电动汽车分为混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车三种。本文主要探讨纯电动汽车。1传统家用车的主要劣势1.1传统能源的枯竭 随着国民经济的快速增长,私家车迅速普及,并呈逐年上升趋势,传统能源的消耗以惊人的速度增加。众所周知,家用汽车的驱动能源主要是石油和天然气,然而,全球已探明可使用石油最多能维持到2040年,天然气可用量不会超过六十年,而全球能源总需求以每年2%的速度上升。面对如此严峻的能源危机,寻找可以替代的新能源,已成为当务之急。1.2对自然环境和人类的不利影响 传统家用汽车尾气含有一氧化碳、二氧化硫、甲醛、重金属化合物等上百种气体及烟尘微粒,极易在空气中形成酸雨,可使植物有绿色变为褐色、直至大面积死亡,亦可加速臭氧层破坏及雾霾天气形成。另外,这些有害气体和颗粒还会严重危害人体健康。一氧化碳危害人体中枢神经系统,重金属化合物(主要是铅及含铅化合物)可引发心血管系统病,烟尘颗粒会引起呼吸系统疾病,严重时甚至诱发恶性肿瘤。 2国外电动汽车的发展现状 节能、环保和安全技术是汽车工业“永恒的三大主题”,其中的核心是新能源技术。面对着家用汽车使用传统能源已进入一个瓶颈期,国内外汽车生 产厂家纷纷寻找出路,国际上已经有很多国家把眼光瞄准了新能源汽车的制造,试图抢占先机。目前已有的新能源汽车主要有电动汽车、醇醚汽车、太阳能汽车等。而其中走在前列的无疑是以电能提供动力的纯电动汽车和电能与传统能源共同提供动力的混合动力汽车。 美、德、法、日等发达国家正大力推进电动汽车的研发和推广。2009年,美国电动汽车产业链上的各方面发起成立了美国电动汽车联盟,以推动电动汽车大规模发展。作为老牌的汽车生产大国,德国生产商在电动汽车领域也处于世界领先地位。到2014年年底,德国已向市场推出16款电动汽车,款式数量远超其他任何国家。据麦肯锡公司的预测,德国将成为电动汽车重要的生产地,到2018年德国在电动汽车的生产数量将超过美国,在2020年前后抢占全球电动汽车的主导市场,成为全球电动汽车的主要供应商。法国、日本等国也在政策和行动上致力于电动汽车的研发、制造和推广,以期在新能源汽车市场占有一席之地。 然而迄今为止,全球已有电动汽车普遍还处在试用阶段,并未真正大规模走入千家万户。归根结底,电动汽车现阶段还存在自身的明显缺陷。3电动汽车的优势 新能源汽车的运行核心为电驱动,所以其能源与动力系统、传动系统、控制系统等方面,电气化程度较传统汽车有跨越式提升。纯电动汽车的优势主要表现在以下几方面:3.1电能极易转换和使用 家用电动汽车发展状况及前景分析 邓馥郁 (四川职业技术学院电子电气工程系,四川遂宁 629000) 摘要:基于目前自然一次能源紧缺和汽车的普及趋势,总结阐述了电动汽车的发展现状和优缺点,并大胆预测了电动汽车的发展前景。 关键词:电动汽车;现状;瓶颈;前景分析中图分类号:F426 文献标识码:A 文章编号:1672-2094(2015)03-0016-02 四川职业技术学院学报 2015年6月 Journal of Sichuan Vocational and Technical College Jun .2015 第25卷第3期Vol .25No.3DOI:10.13974/https://www.360docs.net/doc/ed13757115.html,ki.51-1645/z.2015.03.004

电动汽车动力电池剩余电量在线测量

182 电动汽车动力电池剩余电量在线测量 程艳青 高明煜 徐 杰 徐洪峰 (杭州电子科技大学电子信息学院,浙江 杭州 310018) 摘要:为了精确可靠估算以蓄电池为动力的电动汽车所用电池的剩余电量,在讨论目前一些蓄电池剩余电量估算方法的基础上,以聚合物锂离子电池组为研究对象,将电池荷电状态作为系统的状态,建立了单变量的锂电池组的状态空间模型,采用了开路电压法和卡尔曼滤波递推算法相结合的方法。经试验这种方法能够获得蓄电池组精确和可靠的荷电状态预测值。 关键字:聚合物锂离子电池组;卡尔曼滤波;电动汽车;荷电状态 中图分类号:TM91 文献标识码:A The Estimation of the State of Charge of Storage Battery Based on the Kalman Filtering Theory for Electric Vehicle Cheng Yanqing Gao Mingyu Xu Jie Xu Hongfeng (School of Electronics Information, Hang Zhou Dianzi University, Hangzhou Zhejiang 310018, China) Abstract: To estimate residual capacity of traction battery in electric vehicle accurately and reliably, the paper chooses a lithium-ion polymer battery pack as a research object, takes the SOC (State of charge) as the state of the system, and builds the battery's state space model with single state, and then develops a method combining open circuit voltage method and Kalman filtering recursive algorithm method, based on some methods of residual capacity estimation of battery often used at present. The experiments proved that accurate and reliable battery SOC estimation of battery could be obtained by adopting the new method. Keywords: Lithium-Ion Polymer Battery ; Kalman Filter; Electric Vehicle; State-of-charge 蓄电池是各类电动汽车中最常用的储能元件, 其剩余电量的精确测量在电动汽车的发展中一直是一个非常关键的问题[1],因为只有对电池剩余电量进行精确测量才能使驾驶员及时掌握正确的信息,预测自己的后续行驶里程,并及时进行充电。蓄电池荷电状态SOC(State of charge)描述蓄电池的剩余电量,其大小直接反映了电池所处的状态,是电池使用过程中最重要的参数之一。 1 SOC 定义 蓄电池的荷电状态SOC 被用来反映电池的剩余容量情况,这是目前国内外比较统一的认识,其数值上定义为为蓄电池所剩电量占电池总容量的比值: m n m Q ]/ )I ( Q - Q [ = SOC (1) 国家自然科学基金项目,60871088 dt I t = ) I ( Q n n ∫ (2) 式中: Q m 为蓄电池最大放电容量,指的是在室温条件下,电池从完全充电后开始工作一直到电池完全放电为止,其所能放出的最大安时数值,表示为标准放电电流和放电时间的乘积;Q ( I n ) 为标准放电电流 I n 下 t 时间蓄电池释放的电量。 公式1还可以表示为: m n Q )/I ( Q - 1 = SOC (3) 式中:SOC=1表示电池为充满电状态,SOC=0则表示电池已处于全放电状态。 由于电池所放出的电量受自放电率、充放电倍率、电池温度、电池充放电循环次数等影响,表示电池容量状态的SOC也必然与这些因素有关。在放电电流变化的情况下,上述定义就会出现不适应性,得到矛盾的结果,因此实际使用中要对SOC 的定义进行调整,不同电动汽车对SOC 定义的使用形式不一致,最常用的定义为:

2014年A题 电动汽车充电数学模型

2014年浙江理工大学数学建模竞赛A 题 电动汽车充电数学模型 电动汽车以电代油,污染少,噪音低,是解决能源和环境问题的一种重要手段。以电动汽车为代表的新一代节能与环保汽车是汽车工业发展的必然趋势。目前存在的主要问题是电动汽车的配套设施不够完善,电动汽车充电站建设的规模小、数量少,充电不方便。另一个问题是充电时对电网的影响。 蓄电池在放电终止后,应立即充电(在特殊情况下也不应超过24h),充电电流相当低,大小约为15A,这种充电叫做常规充电。常规蓄电池的充电方法都采用小电流的恒压或恒流充电,一般充电时间为5 - 8小时。另一种是快速充电,为充电汽车提供短时充电服务,一般充电电流为150-400A 。充电时间短,一般在几分钟内就可充70% - 80%的电能,与加油时间相仿, 由于采用快速充电,充电电流大,这就对电网负荷产生很大的影响。第三种方法是机械充电,即通过直接更换电动汽车的电池组来达到为其充电的目的。由于电池组重量较大,一般需在充电站由专业人员完成电池的更换。普通家用电动小汽车的耗电量一般都在100公里15-25度,电动汽车如在白天用电高峰期充电,花费为每度1元,如在夜间时充电,每度仅为0.25元左右。现请你解答下列两个问题: 1、试建立电动汽车充电时对电网负荷曲线影响的数学模型;再分析一下电动汽车是否能节省能源和费用? 2、设电动汽车充电站的初期安装费用为1C , 充电站运行维护费用2C , 充 电站运行时网损费用3C ,充电站实际运行时的收益为4C ,以年充电站运营收益最大化作为目标,试建立一个地区设立充电站的优化模型。请你以杭州市区为例,以截止到2013年12月底的电动汽车拥有量为基数,大约要建多少充电站比较合适? (若数据不够可合理假设)。 以下是与本题有关的一些信息,供参考。 美国主流电动汽车电池容量:(美国规定一辆汽车电池容量大于或等于16kwh 可以拿到7500美元的联邦补贴,所以美国市场的纯电动汽车电池容量基本上都会超过16kwh )。举例说明,雪佛兰Volt 混合动力车的车载电池容量为16kWh ,这套锂离子电池可以利用家用电源充电,充电1次可使电动汽车行驶约64公里。也就是100公里耗25度电。这种车烧汽油的话按100公里8升算,一升汽油可产生大约 9.26度电,相当于8×9.26=74度电,约三倍关系。 1.雪佛兰沃蓝达(VOLT ):16kwh ; 2.日产聆风(LEAF ):24kwh ; 3.科达电动汽车(CODA ):33.8kwh ; 4.本田飞度电动版(Fit EV ):20kwh ; 5.三菱i 电动汽车(iMiEV ):16kwh ; 6.福特福克斯电动版(Focus EV ):23kwh 。 国内一些电动汽车的电池容量: 1.江淮同悦:15kwh ; 2.比亚迪e6:57kwh ; 3.奇瑞瑞麟M1电动汽车:16-20kwh ; 4.力帆620电动汽车:30kwh 。 以上车辆指的都是锂电池(磷酸铁锂电池等)。 2.杭州电动汽车充电站 截至2012年底,杭州市公共领域和私人领域共示范推广了节能与新能源车2563 辆; 已建成充换电站23座,充电桩620个。混合动力公交车及纯电动出租车、环卫车、快递车、邮政车等新能源交通工具在杭州实现了规模应用。

电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势

电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势 班级: 姓名: 学号:

摘要:对国内外电动汽车、电动汽车充电技术及规划布局等方面现状进行了研究,并对电动汽车充电需求进行了分析。介绍了国内外电动汽车充电设施的发展状况,对未来我国电动汽车发展前景进行了初步研究,提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任以及未来发展机遇。 关键词:电动汽车充电技术研究现状发展趋势 1.前言 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车,按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理,可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来,我国电动汽车行业取得了快速发展,攻克了一系列关键技术难题,在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下,我国电动汽车已处于市场引爆的临界点,预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大,电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分,在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。 1 电动汽车充电的基本方式 目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种: (1) 慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电,充电时间通常为6~10 h,慢充方式一般利用晚间进行充电,充电时可以采用晚间低谷电价,有利于降低充电成本,但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A 交流电源,通过车载充电器对电动汽车进行充电,车载充电器可采用国标三口插座,基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。 (2) 快充方式。快充又称应急充电,以较大直流电流在20 min 至1 h 内,为电动汽车提供短时充电服务,快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题,但是对电池寿命有影响,因电流较大,对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流,充电时间短(约1 h)。目前,这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准,也没有国际标准,已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定,世界各国都在积极争夺标准的制订权,各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品,抢占市场、提高占有率,试图使多数充电站不得不采用其充电设备,从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。 (3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能,换电时间与燃油汽车加油时间相近,大约需要5~10 min。快换方式最为便捷,但是需要电动汽车和车载电池实现标准化,而且快换过程中需要专业人员进行操作。快换可以在充电站也可在专用电池更换站完成。这种方式的优点是电动车电池不需现场充电,更换电池时间较短,但要求电池的外形、容量等参数完全统一,同时,还要求电动汽车的构造设计能满足更换电池的方便性、快捷性。 2 国外电动汽车充电设施发展状况

电动汽车仿真软件ADVISOR_张翔

产品开发  电动汽车仿真软件ADV ISO R 合肥工业大学机械与汽车工程学院 张 翔 赵 韩 钱立军 张炳力 [摘要]分析了美国电动汽车仿真软件ADV I SO R的系统功能,A DV ISO R可以仿真传统汽车、电动汽车、燃料电池汽车和混合动力汽车等多种汽车的性能,并且能与其它多种软件共同仿真。本文对我国开发自己的电动汽车仿真软件具有参考作用。 关键词: 电动汽车 混合动力汽车 仿真 ADV ISO R(ADv anced V eh Icle Simula tO R,高级车辆仿真器)是由美国可再生能源实验室(Na tional Re-new able Energy Labora to ry)在Matlab R 和Simulink R 软件环境下开发的仿真软件。该软件从1994年开始开发与使用,目前最新版本是ADV ISO R2002,它也是目前世界上能在网站免费下载和用户数量最多的电动汽车仿真软件。 1 定义车辆的仿真参数 定义车辆的仿真参数有如下步骤: 1.1 选择传动系统类型 ADV ISO R提供了两种方式来定义车辆传动系统的类型。一种是ADV ISOR内部保存了包括Insigh t和Prius在内的37种电动汽车的数据文件,用户可以选择合适类型的汽车,在此基础上作修改。另一种是ADV I-SOR内部保存了传统汽车、电池电动汽车、燃料电池汽车、并联混合动力汽车、串联混合动力汽车、混联混合动力汽车等8种类型的传动系统作为模板,用户可在此基础上定义自己的传动系统。另外用户还可以自定义新类型的传动系统增加到ADV ISO R的模板库中。 1.2 设置部件的仿真参数 ADV ISO R设计了车辆(V ehicle)、发动机(Fuel Conv erter)、能源储存系统(Energ y Storag e System简称ESS)和电动机(M otor)等多个部件的仿真模型,每个仿真模型包括版本、类型和部件的参数值。其中版本是指模型的种类,通常不同版本的模型有不同的仿真效果。类型是指部件的类型。例如发动机模型Fuel Co n-v erter的版本有内燃机ic、基于神经网络的内燃机nn-ic和燃料电池fcell3个版本,其中内燃机ic版本的模型又有点燃si和压燃ci两种类型,发动机模型的参数包括质量、功率、缸径和特性图等参数。用户可以在修改ADV ISO R已有电动汽车的数据的基础上,建立和保存自己的传动系统的数据文件。例如在建立发动机和能源储存系统的特性图方面,ADV ISO R提供了辅助工具eng model和batmodel帮助用户将离散的测试数据通过数学插值算法自动生成连续的特性图;另外ADV I-SOR还设计了Im ag e2Ma p功能来实现直接从扫描的jpg、bm p等格式的部件特性图的图象文件中提取特性数据的功能。部件的参数值可以在GU I(用户图形界面)上修改,也可以直接打开M AT LAB的M文件修改。此外ADV ISO R特别设计了自动尺寸(Autosize)功能和比例计算(scale)功能: 自动尺寸功能可以计算出满足特定性能要求的车辆部件的参数值,从而为用户设计提供参考。这是一个优化计算的过程,ADV ISOR可以选择M A TLAB和优化软件VisualDOC作为计算引擎(so lution engine),车辆的加速度性能和爬坡能力作为约束条件,设计变量包括发动机的功率、能源储存系统中充电电池的数目和电动机的功率等。优化目标包括最小化部件的尺寸和车辆的质量、最大化城市/公路混合燃料经济性。通常Visu-alDO C的优化计算能力比M AT LAB更强大,在AD-V ISOR仅提供演示版本的VisualDO C,它最多可以计算5个设计变量和20个约束的优化问题 因为用户在设计新部件时通常缺少现成的参数值,所以必须选择一个已经存在的某部件的初始化文件的 · 14 ·汽车研究与开发

电动汽车电池发展现状及前景

电动汽车电池发展现状及前景 摘要:随着世界能源短缺,全球环保意识的增强,电动汽车正在成为世界潮流。电动汽车目前发展最大的制约来源于其能量存储设备——电池。本文介绍了目前电动汽车用电池的特点及发展现状,当前研究开发的电动汽车动力电池主要包括燃料电池、化学蓄电池(铅酸电池、镍金属电池、锂电池等)、超级电容和太阳能电池,并对文中所述的四种电池的发展前景进行了分析总结。 关键词:电动汽车电池;燃料电池;化学蓄电池;超级电容;太阳能电池 0.引言 电池是电动汽车的动力源泉,也是一直制约电动汽车发展的关键因素。电动汽车用电池的主要性能指标是比能量、能量密度、比功率、循环寿命和成本等。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争,关键就是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池。因为电动汽车与燃油汽车相比的三个主要制约因数:成本高、续驶里程短和充电时间长,都与能量存储技术没有突破性进展直接相关。目前各国都在加紧研究各类先进的能量存储技术,开发各种高比能量、高比功率、长循环使用寿命、价格低廉的动力电池,此外,还要具有良好的工作环境温度、自放电性、使用安全性和无污染等。当前研究开发的电动汽车动力电池主要包括燃料电池、化学蓄电池(先进铅酸电池、镍金属电池、锂电池等)、超级电容和太阳能电池。下面分别将对各类电池的发展现状及前景进行介绍。 1.燃料电池 1.1概述 燃料电池是一种使用燃料进行化学反应产生电能的装置,所用燃料包括纯氢气、甲醇、乙醇、天然气以及现在运用最广泛的汽油。按电解质的种类不同,燃料电池可分为碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池等。在燃料电池中,磷酸燃料电池、质子交换膜燃料电池可以冷起动和快起动,可以作为移动电源,满足特殊情况的使用要求,更加具有竞争力。最常见是以氢气为燃料的质子交换膜燃料电池,由于燃料价格便宜,无化学危险,对环境无污染,发电后产生纯水和热,这是目前其它所有动力来源无法做到的。它以纯氢为燃料,以空气为氧化剂,不经历热机过程,不受热力循环限制,因此能量的转换效率高,是普通内燃机热效率的2~3倍。 1.2特点 燃料电池以其高效、洁净、兼容可再生能源技术等特点,噪音低、启动迅速、比功率大

我国新能源汽车发展现状及趋势

目前,世界各国都在大力发展新能源汽车,我国更是将其列入到七大战略性新兴产业之中。节能与新能源汽车的发展是我国减少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要举措之一,中央和地方各级政府对其发展高度关注,陆续出台了各种扶持培育政策,为新能源汽车的发展营造了良好的政策环境。近年来,我国新能源汽车产业在行业标准、产业联盟、企业布局、技术研发等方面也取得了明显进展,有望肩负起中国汽车工业“弯道超车”的历史重任。针对我国节能与新能源汽车的发展现状与趋势,国研网专访了国务院发展研究中心产业部研究室主任、副研究员王晓明。 一、发展新能源汽车已经成为世界各国的共识 国研网:目前世界各主要国家的新能源汽车发展现状和趋势是怎样的? 王晓明:目前,全球能源和环境系统面临巨大的挑战,汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户,需要进行革命性的变革。目前全球新能源汽车发展已经形成了共识,从长期来看,包括纯电动、燃料电池技术在内的纯电驱动将是新能源汽车的主要技术方向,在短期内,油电混合、插电式混合动力将是重要的过渡路线。目前来看,全球新能源汽车的发展还面临着一些共同的难题,例如关键技术的突破、汽车工业的转型、基础设施的建设以及消费者的接受度等。 具体到各国,应该说,引领新能源汽车发展的主要还是美国、日本以及欧洲的一些国家,这些国家起步比我国要早很多,它们的发展也各有侧重。 美国长期侧重降低石油依赖、确保新能源安全的战略,将发展新能源汽车作为交通领域实现根本上摆脱石油依赖的重要措施,并以法律法规的形式确定了新能源汽车的战略地位。早在克林顿时期,美国就提出了以提高燃油经济性为目标的计划,混合动力是当时主要的技术解决方案。到了布什时期,变为追求零排放和零石油依赖,技术解决方案主要是氢燃料电池汽车,后来还有一个计划,想用十年的时间实现20%的石油替代和节约,主要措施是生物质燃料。国际金融危机以后,奥巴马政府将大力发展电动汽车作为实施新能源战略的重要内容,提出了总额40亿美元的动力电池以及电动汽车研发和产业化的计划,产品上,选择了以插电式混合动力电动车为重点。

电动汽车概论--第一章绪论——电动汽车技术发展现状与趋势

第一章绪论——电动汽车技术发展现状与趋势 1、21世纪汽车工业发展面临的挑战与机遇(第一节课内容) 内燃机汽车经过120多年的发展壮大,逐步实现机电一体化和全面应用现代高科技,在安全、节能、环保、可靠、舒适、成本等性能方面取得了重大进展,但是由于内燃机车以石油为燃料,石油燃烧后会产生大量有害气体污染环境,因此传统内燃机车辆正面临者石油短缺和环境污染问题带来的严峻挑战。 1.1石油危机——汽车发展遇到石油风险 石油是一种总量有限、不可再生的石化资源,是当前人类经济社会的重要能源,交通运输(航空、航海、铁路、公路)长期以来都以石油制品作为主要原料。目前世界汽车保有量已超过6亿辆,每年新生产汽车超过3500万辆,每年消耗石油70亿桶以上,约占世界石油产量的一半以上。按科学家预测,地球上的石油资源按照目前的消耗水平,仅仅维持几十年(40-60年左右,说法不太一致),石油资源日渐枯竭。 21世纪人类面临更加严峻的石油资源挑战,石油资源是亟待解决的重要问题之一,也是当前世界不稳定的因素之一。 我国目前的能源结构为缺油、少气、富煤。当前中国石油消费量近4亿吨,产量和进口量各占一半,对外依存度达50%,远远超过30%的安全线。因此,大量进口高价石油,势必影响本国经济发展和能源安全,加剧国际石油危机和抬高石油价格,损害我国和全球人民利益。一旦出现国际风波,更会危及国家安全。

预测到2020年,中国的石油需求量为5亿~6亿吨,而中国只能生产2亿吨,其余的3亿~4亿吨要靠进口,对外依存度将达60%~67%。中国目前的进口量是当前世界石油总消费量的1/10,相当于德、法、英、意4个国家当前石油消费量总和。进口如此大量的石油,极具风险。 内燃机汽车所需要的石油资源逐渐枯竭是必然趋势,不依人们的意志为转移。而人工合成燃料、液化天然气、氢气等能源来源有限,还不能完全取代石油燃料,电能来源广泛,人们对电力的使用已经积累了丰富的经验,21世纪电能必然会成为各种地面在运工具的主要能源,发展电动汽车是交通运输工业发展的必然趋势,也是汽车工业发展的总趋势。 燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能,使燃料的发电效率提高到50%-55%,而且不会对大气造成污染。 1.2环境污染 内燃机汽车的快速发展与广泛应用,使汽车排气污染日益严重,已成为城市最重要的污染源。 HC, CO, NO X, CO2,SO2,颗粒物(铅微粒、碳微粒)以及光化学烟雾(氮氧化物和碳氢化合物在适当的条件和阳光作用下,会产生光化学烟雾。)、噪声(发动机噪声) 1.4电动汽车分类: 纯电动汽车:(EV, Electric Vehicle)

纯电动汽车发展前景浅析

摘要:随着石油储量的下降和温室效应的日益严重,传统汽车的发展前景令人堪忧,许多汽 车厂纷纷转型,开始研发汽车。由于受到国家政策、当地环境和研发技术等多方面因素的影响,目前市场上的汽车种类繁多,纯就是其中最常见的一种。本文将以我国纯的发展现状和 特点为基础,对我国纯的发展前景进行分析。 1 纯的发展现状 目前我国的纯产业的发展势头相当强劲,得益于国家政策的支持和校企技术合作的帮助, 纯在销量和技术上都取得了较大的突破。国家政策方面,通过购车补贴以及当地政府的政策 扶助,我国纯的销量飞速增长,自2012年起年销量始终保持在万台以上,占据汽车销售的大半壁江山;校企技术合作方面,一汽、东风、上汽、吉利等汽车龙头纷纷就地取材,与邻近 大学展开技术合作,共同研发纯,比如东风公司与武汉理工大学共同研发了东风风神E70, 该车采用镍钻锰酸锉,电池容量高达49.1 kWh,最大续航里程可达300 km,补贴后售价仅13.98万元人民币,在当前纯市场中具有较强的技术与价格竞争力。 2 纯的特点 2.1发展优势 纯相比传统的内燃机汽车,最大的优势莫过于不会对环境产生污染,不像汽油机或者柴油 机会产生大量的CO2和其他的有害气体。其次纯充电所需电能的来源众多,火力发电、水利发电、风能发电乃至核能发电等方式,都可以作为电力来源,因此不会受到石油枯竭的制约,具有很大的发展空间。 而在我国在发展纯方面,也有较大的技术优势,在纯的两大核心部件和电机上,都取得了 技术上的突破性发展。方面,以制造起家的比亚迪公司,由于多年研发的技术积累,成为我 国乃至全球在汽车行业中的一匹黑马,在2007年成功研发出磷酸铁铿电池,并实现了量产,结束了特斯拉公司三元铿离子电池在纯电动车方面的技术垄断地位。电机方面,众泰集团在 驱动电机和整车控制系统上都研发出自己的专利技术,并取得我国第一个纯生产批号。 除以上发展优势外,我国在矿产资源上也有着极大的优势。纯的性能与成本很大程度上取 决于其。目前,综合性能和成本考虑,纯采用锉离子电池是其唯一的选择,而中国拥有着储 量超过百万吨级别的西藏的扎布耶盐湖,这是欧洲、日本和美国等资源匮乏国家所不具备的 矿产优势。 2.2发展劣势 我国发展纯最大的问题是配套的基础设施建设相当不完善,可以说大多数城市的配套设施 建设几乎是一片空白。再加上我国工业发展起步较晚,城市建设规划不合理,许多地方电网 建设混乱,不利于充电站或是换电站的规划建设。此外,各汽车厂的充电接口都不一致,更 加大了建设的难度,而建设配套的基础设施投资巨大,远非一家或几家汽车公司所能承担, 因此需要企业和相关政府部门共同合作寻找解决办法。 3 纯的发展前景 综上所述,虽然纯在我国的发展仍存在诸多问题,但以发展前景而论仍是有相当大的潜力的。 (1)环保方面,近几年来,国民饱受雾n等环境污染之害,已拥有较高的环保意识,纯在环保方面的优势较传统的内燃机汽车非常明显,因此会有越来越多的环保人士选择纯出行。(2)能源方面,我国目前的石油储量处于国际较低水平,对国外石油的进口依赖性较大,而采用纯可以有效利用我国丰富的发电资源,比如在夜间进行充电,避开白天的波峰用电期,

纯电动汽车用锂离子电池的建模和模型参数识别(精)

本文由鱼松树贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 第25卷第1期 2100年3月 电力科学与技术学报 JoURNALOFEIECTRIPC0WERCISENCEANDCHN0LOGYTE Vo.5N0112. Ma.01r2O 纯电动汽车用锂离子电池的建模和模型参数识别 姜久春,文锋,温家鹏,郭宏榆,玮时 (北京交通大学电气工程学院。京104)北004 摘要:极化电压是电池状态估算的重要参数,但不能直接测量.采用阻容模型分析,出极化电压模型阶次与极指 化深度密切相关,出一种极化电压的快速识别方法,出变电流放电情况下电池的去极化时间和容量的计算方提给法,采用FS模拟工况对新、并UD旧电池和不同厂家的电池进行测试,验证了该方法的有效性和可行性,电池状为态的准确估算提供了数据支持. 关键词:锂离子电池;数学建模;模型参数识别;去极化;最小二乘法拟合 中图分类号:M1T92 文献标识码:A 文章编号:6394(000—07817—1021)16—00 Liinbteymoeigado-ndl ?oatrdlnnn?iemoe-lprmeesieiiainfrPEVaatrdntfctoo JANGi—hn,WENeg,WENi—eg,GUOn-uHIWeIJucuFnJapnHogy,Si (colflcraniergoeigJoogUnvriyeig104,iaShoetilgneifinitniest.Bin004Chn)oEcEnBjaj Absrc:lrztootgeinipraeprmeeorbatrttsiain,wheestatPoaiainvlasamotncaatrfteysausetmtora, icntbesrddrcl.Th,rssac-aairmoesaotdfrplrztootgta’emaueietyeeitnecpctdlidpeooaiainvleoamoeig,acoecnetnbtehrefplrztnvlaemoenoaiaindlnlsonciewenteodrooaiaiotgdladplrztooodphihnpitdotnatplrztnvlgetiain

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