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串并聯(lián)插電式混合動(dòng)力汽車的改進(jìn)和測試
由通用汽車公司和美國能源部聯(lián)合主辦混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)大賽。參賽者包括美國和加拿大的15所大學(xué)。比賽目的是為了對一款雪佛蘭品牌汽車進(jìn)行改進(jìn),以減少石油能源的使用和溫室氣體的排放,并提高車輛的安全性和消費(fèi)者的認(rèn)可度。第一年車隊(duì)完成了車輛結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)(包括部件的選型和定位),并且進(jìn)行了混合動(dòng)力汽車監(jiān)督控制策略的開發(fā);第二年專注于硬件和軟件的設(shè)計(jì);第三年主要對整車性能進(jìn)行優(yōu)化與設(shè)計(jì),以保證贏得比賽。
混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)的目標(biāo)如下:采用電驅(qū)動(dòng)的方式減少80%的油耗,在電動(dòng)模式下實(shí)現(xiàn)64km/h的續(xù)駛里程,對所有的結(jié)構(gòu)件要求達(dá)到2.0的安全系數(shù),同時(shí)使用發(fā)動(dòng)機(jī)和后置的牽引電動(dòng)機(jī)以保證動(dòng)力性能。其技術(shù)指標(biāo)如下:0~ 96km/h的加速時(shí)間為8s,96km/h的初始速度制動(dòng)距離為43.7m,在96km/h車速時(shí)其最小爬坡度為6%,最小離地間隙為155mm,續(xù)駛里程大于360km。能量儲(chǔ)存系統(tǒng)位于汽車后部,車架后部的地板焊接有鋼架以安裝電池,要求副車架有足夠大的強(qiáng)度。能量儲(chǔ)存系統(tǒng)由7個(gè)電池組構(gòu)成,每個(gè)質(zhì)量27kg,電池組的總?cè)萘繛?8.8kW·h。
基于軟件在環(huán)和硬件在環(huán)試驗(yàn)臺(tái),對用于混合動(dòng)力汽車監(jiān)督控制器的控制代碼進(jìn)行了測試。當(dāng)獲得新的車輛參數(shù)時(shí),控制代碼和用于仿真的車輛模型都會(huì)進(jìn)行更新?;谲浖诃h(huán)和硬件在環(huán)的試驗(yàn)臺(tái)測試?yán)迷\斷程序來檢測控制代碼錯(cuò)誤,以保證控制器的有效性。在對車輛進(jìn)行改進(jìn)和驗(yàn)證時(shí),進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、12V電壓系統(tǒng)以及高壓系統(tǒng)的測試,以檢測電子部件的性能。高壓總線上采集的數(shù)據(jù)證明了關(guān)鍵信號(hào)沒有受到電壓波動(dòng)的干擾。建立高壓總線模型來模擬總線的充放電并對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。
P. Christopher Manning et al. SAE 2014-01-2904.
編譯:黃潭