某全新架构电动车车身结构概念设计与开发研究
这是一篇关于电动汽车,车身结构,概念设计,拓扑优化,正向开发,参数匹配的论文, 主要内容为目前国内主流电动车,车身结构常沿用同级别传统燃油车。电动车由于是全新的承载和性能要求,车身结构可能有较大的不同,设计方法也会有相应的改变。一方面电动车由于动力电池体积大,质量重,其布置方式对车身结构的开发影响较传统车更大,考虑布置工作可进一步设计出符合电动车承载要求的结构。另一方面,动力电池参数涉及整车动力性能,在概念设计阶段以动力电池布置为中心进行设计开发,可以实现整车动力性能与动力电池参数匹配,实现整车性能、车身结构、结构性能一体化全新架构综合设计开发。本文以一款A00级微型在研纯电动为研究对象,进行全新架构电动车车身结构形式正向开发,应用铝型材,秉持以电动汽车动力电池为中心的设计理念,对全新架构电动车车身结构的设计方法进行研究。本文针对全新架构电动车车身的开发建立了车身指导数据库,包括多种动力电池布置形式、市面存在的车身先进结构形式,也选定了一款在研车作为对标车,试验与仿真分析在研车车身结构结构性能。之后完成全新架构电动车的开发工作,首先确定整车性能及续航里程要求,基于要求建立动力电池体积与整车质量的约束方程,求出合适的整车质量和动力电池体积。基于动力电池体积建立三种不同的动力电池布置形式,确定多种总布置空间方案,并基于此车型建立多级别车型动力参数匹配数据库。利用拓扑优化的设计方法,针对弯扭及碰撞多工况,计算得到拓扑结构的力传递路径。根据模块化建模思想,基于拓扑计算结果和现有车型结构数据库,对车身机构进行多方案多模块设计,最后组合优选出两种车身结构方案。对两方案的弯扭刚度和耐碰撞性能分析总结,为车身详细设计阶段获得多种参考设计意见与方案。概念方案相比在研车,车身质量下降13.7%,弯曲刚度提升3%,扭转刚度提升31.1%。本文提出开发出一套基于动力电池布置的全新架构电动车车身结构开发技术方案,对纯电动汽车的开发具有重要借鉴意义。
基于构建工况的燃料电池公交车动力系统及能量管理策略设计
这是一篇关于燃料电池公交车,工况构建,凸优化,参数匹配,能量管理的论文, 主要内容为燃料电池汽车的快速发展为降低化石能源消耗和温室气体排放提供了一种新的解决方案。近年来,随着燃料电池公交车的示范运行推广,相关研究在国内外专家学者中备受青睐,燃料电池公交车成为新能源混合动力汽车领域的新宠。本文以燃料电池公交车为研究对象,基于实车数据构建燃料电池公交车行驶工况,并根据构建工况完成其动力系统和能量管理策略设计。主要工作内容如下:(1)构建燃料电池公交车行驶工况。以实际在运的多辆示范区燃料电池公交车为测试车辆,经过为期8个月的数据采集工作,利用主成分分析法对数据进行降维处理,通过K-Means算法完成数据聚类。基于马尔科夫链原理,构建了燃料电池公交车行驶工况并与国内外典型工况对比,验证了构建工况的有效性。(2)基于构建工况,设定车辆性能指标,进行燃料电池公交车动力系统设计。首先基于构建工况对燃料电池公交车行驶特征进行分析,根据车辆行驶特征和某在运行的燃料电池公交车构型,设计动力系统性能指标,并完成动力系统关键部件选型。基于凸优化原理完成动力系统关键部件参数匹配。(3)采用Matlab软件,建立功率跟随策略和凸优化策略,并验证其有效性。基于Matlab/Simulink设计了一种模糊控制规则功率跟随能量管理策略。根据凸优化最佳参数匹配结果,在M函数中建立凸优化模型,为仿真测试做准备。(4)基于Matlab-Cruise建立燃料电池公交车联合仿真平台。分别利用Matlab DLL(MD)和Matlab API(MA)两种方式对不同策略进行联合仿真验证,对不同策略和工况下燃料电池公交车动力性和经济性进行比较分析。基于以上研究内容和仿真结果得到如下结论:所设计的功率跟随能量管理策略和凸优化能量管理策略均有效。两种策略均可使动力电池在不同的初始SOC,经氢气消耗行驶周期后,末态SOC稳定在期望区间。动力电池初始SOC相同时,同种工况下凸优化控制策略等效氢耗优于功率跟随能量管理策略。构建的燃料电池公交车行驶工况有效。在动力电池初始SOC相等条件下,等效氢耗在两种策略下都体现出构建工况 这是一篇关于复合储能系统,参数匹配,分层能量管理,等寿命设计,硬件在环的论文, 主要内容为燃料电池具有清洁、高效的特点,已成为新能源车辆动力源的重要发展方向之一,但较差的动态响应和较高的成本,以及低耐久性是阻碍其商业化的主要因素,为应对上述不足,需要将燃料电池和其他储能设备组成复合储能系统。由于多能量源系统存在能量源耦合,导致复合储能系统的性能难以充分发挥。为了提升复合储能系统的性能并实现等寿命设计,本文以燃料电池、动力电池和超级电容三能量源复合储能系统为研究对象,考虑车辆综合运行成本和能量源使用寿命平衡,提出了燃料电池和动力电池等寿命设计的能量管理策略,并进行了硬件在环仿真试验验证。具体工作如下:(1)对三能量源复合储能系统进行了分析,确定了系统构型,并对关键组成部件进行了动力学建模,完成了燃料电池混合动力系统MATLAB/Simulink仿真模型的搭建。(2)在满足整车动力指标功率需求的基础上初步确定了动力源参数范围,并基于DP算法,仿真对比了不同优化方案对复合储能系统经济性的影响,确定最佳优化方案,并基于该优化方案设计优化目标函数,以构建的组合工况为寻优工况,使用遗传算法对三能量源参数进行寻优。(3)针对复合储能系统功率耦合能量管理问题,提出了一种分层能量管理控制策略,上层使用广义回归神经网络对DP策略下的控制规律进行学习,以实现超级电容功率在线分配;下层使用等效能耗最小策略对燃料电池和动力电池的功率进行分配。为了优化复合储能系统的使用寿命和经济性,设计了基于速度预测的模糊控制和基于工况识别的超级电容SOC动态阈值控制优化算法对分层控制策略进行优化。结果表明,使用优化后的分层控制策略,复合储能系统的使用寿命和经济性均有明显提升。(4)考虑不同能量源衰减特性的影响,提出燃料电池和动力电池等寿命设计的分层能量管理控制策略,仿真结果表明,所提策略具有与DP策略同水平的寿命周期内平均使用成本,但寿命里程更优。搭建了基于D2P及Speedgoat的硬件在环仿真试验平台,验证了所提等寿命能量管理策略的有效性。 这是一篇关于动力学仿真,软件二次开发,参数化,人机交互界面,参数匹配,联合仿真的论文, 主要内容为现阶段工业制造是国民经济的重要支撑,仿真软件作为工具于工业制造中起到了辅助设计、完善设计甚至指导设计的重要作用。正所谓“工欲善其事,必先利其器”,目前国内外存在着诸多对仿真软件的二次开发成果,对仿真软件运用和开发的程度对工业制造来说具有重要的意义。本文以实现对动力学仿真过程的参数化为基础,以搭建仿真软件平台为目标做出的创新点和主要工作内容如下:(1)开发了三种车型的以动力性能和制动性能作为输出结果的参数匹配UI界面。首先,介绍了整车架构参数与性能参数之间的匹配计算过程,并附以不同车型下的三种工况的参数计算公式详细说明;然后,基于专业的GUI设计平台Py Qt绘制初步的用户界面;最后,基于Python语言结合计算公式编程实现界面的匹配功能。(2)提出一种对动力学软件Trucksim的参数化方法,开发出相应的人机交互平台界面。首先,阐述了在Trucksim软件中进行仿真分析的具体步骤即定义车型参数变量、试验参数变量和环境参数变量,再到运行分析和试验后处理;然后,整理了Trucksim软件的数据管理模式和COM接口语言,以此为依据确定参数化的方法;最后,基于Python语言编程通过COM接口实现对Trucksim软件中数据的调用,再基于Py Qt进行GUI平台界面设计。(3)开发了Trucksim与Simulink进行联合仿真的平台界面。首先,介绍从Trucksim中调用Simulink进行联合仿真的方法、步骤以及意义,即在Trucksim中建模并加载Simulink中的控制文件来实现对仿真过程的动态调整;然后,基于Python语言编程通过COM接口实现联合仿真的仿真步骤;最后,基于Py Qt进行GUI平台界面设计。(4)集成上述所有开发的用户界面于一体,形成整车动力学仿真软件平台。首先,提出了一种可以管理多类型多功能多数量的仿真软件的平台搭建方法,然后将上述三个界面集成在平台上,最后分别介绍了每个界面的操作方法,完成了对仿真软件平台的搭建。该软件平台极大的降低了专业软件的操作门槛,大幅减少了计算时间,缩短了产品的开发周期,节约了研发成本。 这是一篇关于动力学仿真,软件二次开发,参数化,人机交互界面,参数匹配,联合仿真的论文, 主要内容为现阶段工业制造是国民经济的重要支撑,仿真软件作为工具于工业制造中起到了辅助设计、完善设计甚至指导设计的重要作用。正所谓“工欲善其事,必先利其器”,目前国内外存在着诸多对仿真软件的二次开发成果,对仿真软件运用和开发的程度对工业制造来说具有重要的意义。本文以实现对动力学仿真过程的参数化为基础,以搭建仿真软件平台为目标做出的创新点和主要工作内容如下:(1)开发了三种车型的以动力性能和制动性能作为输出结果的参数匹配UI界面。首先,介绍了整车架构参数与性能参数之间的匹配计算过程,并附以不同车型下的三种工况的参数计算公式详细说明;然后,基于专业的GUI设计平台Py Qt绘制初步的用户界面;最后,基于Python语言结合计算公式编程实现界面的匹配功能。(2)提出一种对动力学软件Trucksim的参数化方法,开发出相应的人机交互平台界面。首先,阐述了在Trucksim软件中进行仿真分析的具体步骤即定义车型参数变量、试验参数变量和环境参数变量,再到运行分析和试验后处理;然后,整理了Trucksim软件的数据管理模式和COM接口语言,以此为依据确定参数化的方法;最后,基于Python语言编程通过COM接口实现对Trucksim软件中数据的调用,再基于Py Qt进行GUI平台界面设计。(3)开发了Trucksim与Simulink进行联合仿真的平台界面。首先,介绍从Trucksim中调用Simulink进行联合仿真的方法、步骤以及意义,即在Trucksim中建模并加载Simulink中的控制文件来实现对仿真过程的动态调整;然后,基于Python语言编程通过COM接口实现联合仿真的仿真步骤;最后,基于Py Qt进行GUI平台界面设计。(4)集成上述所有开发的用户界面于一体,形成整车动力学仿真软件平台。首先,提出了一种可以管理多类型多功能多数量的仿真软件的平台搭建方法,然后将上述三个界面集成在平台上,最后分别介绍了每个界面的操作方法,完成了对仿真软件平台的搭建。该软件平台极大的降低了专业软件的操作门槛,大幅减少了计算时间,缩短了产品的开发周期,节约了研发成本。 这是一篇关于垂直起降固定翼无人机,混合电推进,参数匹配,仿真,硬件在环的论文, 主要内容为近年来,在国家“碳达峰、碳中和”的号召下,绿色能源、电动科技领域迎来崭新的发展契机,目前已有多个研究机构在绿色航空领域进行研究,这对我国航空产业的发展起到积极的促进作用。随着无人机技术发展,具有快速垂直起降功能的飞行器逐渐成为研究热点。本文紧跟国内外油电混合电推进无人机的发展现状,借鉴目前油电混合电动汽车相关研究的成功经验,以某型垂直起降固定翼无人机为参考机型,对其进行油电混合电推进系统构型设计、参数匹配及控制策略等方面做了如下研究:(1)对垂直起降固定翼无人机油电混合电推进系统构型总体方案进行设计,详细介绍系统的关键部件,分析其在选型时所考虑的因素,阐述串联、并联以及混联式电推进系统及其在垂直起降固定翼无人机上应用的优缺点,结合垂直起降固定翼无人机的结构特点和性能需求,设计了包含增程式与分布式特点的电推进系统构型作为其动力构型方案。(2)针对垂直起降固定翼无人机飞行特点,从无人机平台参数和性能指标出发,系统分析无人机在多旋翼模态、悬停过渡转换模态以及固定翼模态下的功率需求并进行计算。根据计算结果,结合市场上满足预期性能指标的现有关键动力部件装置进行选型,最终选择DLE170M航空发动机,TMOTOR U15Ⅱ-KV100旋翼电机以及U13Ⅱ-KV65尾桨电机,S676-800U-02发电机作为电推进系统的动力部件,选取G40*13作为旋翼桨,G32*11作为尾桨。对尾桨和电机,旋翼和电机进行匹配分析,结果表明,最大平飞速度为152.5km/h,比性能指标所要求的最大平飞速度高1.7%,在75%—85%油门点时旋翼与电机输出的功率转速均满足性能要求,匹配效果良好。(3)为进一步验证油电混合电推进系统的合理性,对系统进行仿真分析及硬件在环实验验证。基于固定飞行任务工况,对混合电推进系统进行建模仿真分析,在MATLAB/Simulink中利用现有模块搭建推进系统仿真模型。采用恒功率、模糊逻辑以及动态规划能量管理策略对混合电推进系统进行验证,结果表明在三种不同控制策略下,旋翼电机与尾桨电机均能准确运行在满足无人机性能指标的转速范围内,且动态规划能量管理策略的控制效果明显优于恒功率和模糊逻辑控制策略,累计油耗相比前两种控制策略分别降低5.5%和6.3%。以动态规划能量管理策略的仿真结果为理论依据,基于M2C开发平台对油电混合电推进系统进行硬件在环实验验证。结果表明,电池SOC与电机转速的硬件在环实验结果相对于仿真结果的精度分别为98.98%、99.16%,进一步说明本文针对垂直起降固定翼无人机设计的油电混合电推进系统具有可行性。 这是一篇关于动力学仿真,软件二次开发,参数化,人机交互界面,参数匹配,联合仿真的论文, 主要内容为现阶段工业制造是国民经济的重要支撑,仿真软件作为工具于工业制造中起到了辅助设计、完善设计甚至指导设计的重要作用。正所谓“工欲善其事,必先利其器”,目前国内外存在着诸多对仿真软件的二次开发成果,对仿真软件运用和开发的程度对工业制造来说具有重要的意义。本文以实现对动力学仿真过程的参数化为基础,以搭建仿真软件平台为目标做出的创新点和主要工作内容如下:(1)开发了三种车型的以动力性能和制动性能作为输出结果的参数匹配UI界面。首先,介绍了整车架构参数与性能参数之间的匹配计算过程,并附以不同车型下的三种工况的参数计算公式详细说明;然后,基于专业的GUI设计平台Py Qt绘制初步的用户界面;最后,基于Python语言结合计算公式编程实现界面的匹配功能。(2)提出一种对动力学软件Trucksim的参数化方法,开发出相应的人机交互平台界面。首先,阐述了在Trucksim软件中进行仿真分析的具体步骤即定义车型参数变量、试验参数变量和环境参数变量,再到运行分析和试验后处理;然后,整理了Trucksim软件的数据管理模式和COM接口语言,以此为依据确定参数化的方法;最后,基于Python语言编程通过COM接口实现对Trucksim软件中数据的调用,再基于Py Qt进行GUI平台界面设计。(3)开发了Trucksim与Simulink进行联合仿真的平台界面。首先,介绍从Trucksim中调用Simulink进行联合仿真的方法、步骤以及意义,即在Trucksim中建模并加载Simulink中的控制文件来实现对仿真过程的动态调整;然后,基于Python语言编程通过COM接口实现联合仿真的仿真步骤;最后,基于Py Qt进行GUI平台界面设计。(4)集成上述所有开发的用户界面于一体,形成整车动力学仿真软件平台。首先,提出了一种可以管理多类型多功能多数量的仿真软件的平台搭建方法,然后将上述三个界面集成在平台上,最后分别介绍了每个界面的操作方法,完成了对仿真软件平台的搭建。该软件平台极大的降低了专业软件的操作门槛,大幅减少了计算时间,缩短了产品的开发周期,节约了研发成本。 这是一篇关于电动汽车,车身结构,概念设计,拓扑优化,正向开发,参数匹配的论文, 主要内容为目前国内主流电动车,车身结构常沿用同级别传统燃油车。电动车由于是全新的承载和性能要求,车身结构可能有较大的不同,设计方法也会有相应的改变。一方面电动车由于动力电池体积大,质量重,其布置方式对车身结构的开发影响较传统车更大,考虑布置工作可进一步设计出符合电动车承载要求的结构。另一方面,动力电池参数涉及整车动力性能,在概念设计阶段以动力电池布置为中心进行设计开发,可以实现整车动力性能与动力电池参数匹配,实现整车性能、车身结构、结构性能一体化全新架构综合设计开发。本文以一款A00级微型在研纯电动为研究对象,进行全新架构电动车车身结构形式正向开发,应用铝型材,秉持以电动汽车动力电池为中心的设计理念,对全新架构电动车车身结构的设计方法进行研究。本文针对全新架构电动车车身的开发建立了车身指导数据库,包括多种动力电池布置形式、市面存在的车身先进结构形式,也选定了一款在研车作为对标车,试验与仿真分析在研车车身结构结构性能。之后完成全新架构电动车的开发工作,首先确定整车性能及续航里程要求,基于要求建立动力电池体积与整车质量的约束方程,求出合适的整车质量和动力电池体积。基于动力电池体积建立三种不同的动力电池布置形式,确定多种总布置空间方案,并基于此车型建立多级别车型动力参数匹配数据库。利用拓扑优化的设计方法,针对弯扭及碰撞多工况,计算得到拓扑结构的力传递路径。根据模块化建模思想,基于拓扑计算结果和现有车型结构数据库,对车身机构进行多方案多模块设计,最后组合优选出两种车身结构方案。对两方案的弯扭刚度和耐碰撞性能分析总结,为车身详细设计阶段获得多种参考设计意见与方案。概念方案相比在研车,车身质量下降13.7%,弯曲刚度提升3%,扭转刚度提升31.1%。本文提出开发出一套基于动力电池布置的全新架构电动车车身结构开发技术方案,对纯电动汽车的开发具有重要借鉴意义。 本文内容包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主题。发布者：源码客栈
，原文地址：https://m.bishedaima.com/lunwen/55380.html基于能量源等寿命设计的复合储能燃料电池汽车分层能量管理策略
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