一、主要完成人:申永鹏、郭磊磊、杨小亮、安小宇、孔汉、金楠、刘普
二、成果获奖:河南省科技进步二等奖
三、成果简介
发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路,是应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。河南省拥有较为雄厚的新能源汽车产业基础,大力发展新能源汽车是我省“十三五”战略性新兴产业发展规划中的重点任务。然而,以纯电动汽车为代表的新能源汽车存在充电时间长、续驶里程不足等问题。增程电驱动系统是解决上述问题的有效方案,同时也是我国新能源汽车发展技术路线中的重点车型之一。增程电驱动系统研究对于完善我省新能源汽车产业布局,促进汽车产业结构转型升级具有重大意义。
主要研究内容包括:
(1)针对增程电驱动系统功率流向复杂、效率影响因素多元化问题,建立了整车综合运行成本预测模型,提出了模型自适应增程电驱动系统功率流优化策略,以及基于自适应多目标差分进化算法的增程电驱动系统综合性能优化方法。实现了NEDC工况下电池SOC偏差降至0.0659%,增程模式下综合驱动效率提升11.1%。
(2)针对增程电驱动系统电机控制器由共模电压较大导致的绝缘破坏、电机寿命下降问题,以及由编码器故障导致的可靠性降低等问题,提出了低开关频率和低电流谐波模型预测共模电压抑制策略,将共模电压峰值限制为直流母线电压的1/6;提出了无控制器参数自适应预测控制方法和基于全阶滑模观测器、超螺旋滑模观测器的永磁同步电机宽范围无速度传感器控制策略,减少了27.6%的算法计算量,且在电机运行频率低至2.5Hz时仍可消除直流偏置影响。
(3)围绕动力电池组的高精度状态估计以及高效高可靠性均衡控制,提出了多模拟前端动力电池单体电压同步采集方法,构建了BMS、PTC、CID/压力阀三重防护机制,设计了“单体解耦-分散式控制器串联”主动均衡控制系统拓扑结构。实现了恒阻放电及模拟HWFET工况下,动力电池单体标准差分别由0.1125降至0.0086,由0.101降至0.009。