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基于Modelica语言的电动汽车电池建模与仿真
论文作者:秦东晨 · 李建杰 · 王婷婷 · 张东明
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电池是电动汽车发展的关键技术,大多数电池模型都是基于电动汽车仿真的需要。为了准确地研究磷酸铁锂电池的性能,本文通过分析电池的动态特性和对比不同阶次的电池模型,建立了一个改进等效电路模型。与传统模型相比,考虑了滞回电压的影响,并引入三阶RC网络用于更好地模拟电池内部的极化效应。通过充放电实验对电池的电动势、电阻、电容等模型参数进行了辨识。利用面向对象的多领域物理系统建模语言Modelica构建电池模型,并在MWorks仿真平台上实现了循环工况和整车仿真实验。实验结果表明具有滞回电压的三阶RC网络模型能够很好地反映磷酸铁锂电池的动态特性,仿真结果与实测电压差值很小,最大误差为1.78%,平均误差为0.23%。模型的有效性和可行性得到充分验证,可用于电动汽车后续多领域系统的统一建模与仿真。
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关键词:电动汽车 · 磷酸铁锂电池· 滞回特性 · 等效电路模型 · Modelica
本文是郑州大学秦东晨教授及其团队开展的研究,引用词条如下:
Qin, D., Li, J.J., Wang T.T., et al.: Modeling and simulating a battery for an electric vehicle based on modelica. Automot. Innova. 2(3): 169-177(2019)
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基于python任意精度计算库的高阶Vold-Kalman滤波器数值实现
论文作者:葛林鹤 · 马芳武 · 史津竹 · 尹红彬 · 赵颖
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Vold-Kalman阶次跟踪滤波器在各个领域的噪声阶次分析中都起着至关重要的作用。然而,由于双精度浮点数据类型精度有限,最多只能精确到小数点后十五位,使得滤波器的阶数不能太高。因此,滤波器频率响应的通带不会非常平坦,而且速度测量偏差变大时将在阶次信号提取中产生更大的偏差。这种精度问题使得滤波器不可能使用较小的带宽,这将造成提取的阶次信号具有较大的噪声。本文采用python mpmath任意精度浮点运算库实现了一种高阶vold-kalman滤波器算法。基于该库,可以在需要时实现任意带宽和任意阶数的滤波器。该算法可以获得较窄的过渡带和较平坦的通带,即当速度信号的采样率远低于被测信号的采样率时,仍然可以获得良好的滤波效果,并且使得从大带宽信号中提取窄带信号成为可能。实验结果表明,与双精度数据类型算法相比,该算法具有更好的滤波效果、更好的频率选择性和更强的抗干扰能力。
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关键词:噪声阶次分析 · Vold-Kalman滤波器 · 任意精度浮点数算法
本文是吉林大学马芳武教授及其团队开展的研究,引用词条如下:
Ge, L.H., Ma, F.W., Shi, J.Z., et al.: Numerical implementation of high-order Vold–Kalman filter using python arbitrary-precision arithmetic library. Automot. Innova. 2(3): 178-189(2019)
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电动汽车多挡变速器换挡控制系统的硬件设计与测试
论文作者:田丰 · 隋立起 · 曾远帆 · 李波 · 周星月 · 王立军 · 陈红旭
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电动汽车的性能受多挡变速器的换挡品质影响。实现双目标跟踪换挡控制需要变速器控制器(TCU)准确测量和调理变速器控制系统的输入信号,并精确控制驱动电机扭矩和换挡电机位置。为了符合以上设计要求,本文设计了电动汽车专用TCU,其功能模块包括单片机控制电路,换挡位置信号采样电路,转速和角度信号调理电路,控制器局域网通信电路以及换挡电机驱动电路。硬件在环仿真测试系统表明,TCU设计方案满足测量精度要求,并能协调换挡执行机构和电机控制器的动作,在路试之前实现快速、平稳换挡,换挡过程的动力中断时间在350毫秒内。TCU设计的可靠性在15万公里的车辆道路测试中得到了进一步验证。
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关键词:电动汽车 · 变速器控制器 · 多挡变速箱 · 双目标跟踪控制 · 硬件设计 · 换挡控制
本文是清华大学陈红旭博士及其团队开展的研究,引用词条如下:
Tian, F., Sui, L.Q., Zeng, Y.F., et al.: Hardware design and test of a gear‑shifting control system of a multi‑gear transmission for electric vehicles. Automot. Innova. 2(3): 212-222(2019)
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专用混合动力变速器(DHT)方案优选方法
论文作者:李琳 · 陈海军 · 费里特.库曲凯
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专用混合动力变速器(DHT)的多样性对其方案的选型提出了极高的要求。为了从众多的可能方案中挑选出最优的DHT方案,我们以成熟的传统变速器的优选方法为基础,开发出了针对于专用混合动力变速器的优选工具。首先,针对专用混合动力变速器中的传统功能,例如发动机直驱等,优选工具生成不同的变速器结构。针对每种结构,优选工具在变速器内嵌入一个或多个电机,以实现混合动力功能,包括电机辅助驱动、无极变速驾驶(eCVT)、纯电动驾驶等。在方案生成的过程中,方案的数量成指数增长。优选工具在此过程中会从不同方面对已生成的方案进行逐一评估,包括结构的可用性、实现的驾驶模式、驾驶性及各个变速器部件上的载荷。本文以行星齿轮组结构的专用混合动力变速器为例展示了方案优选的方法,并从1200亿个可能方案选出了最优的5个方案。
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关键词:专用混合动力变速器 · 变速器设计 · 方案优选 · 结构评估
本文是德国布伦瑞克工业大学库曲凯教授及其团队开展的研究,引用词条如下:
Li, L., Chen, H.J., Küçükay, F.: Systematic synthesis of dedicated hybrid transmission. Automot. Innov. 2(3), 231-239 (2019)
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