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汽车覆盖件拉伸起皱和开裂现象分析及控制措施

汽车覆盖件拉伸起皱和开裂现象分析及控制措施
汽车覆盖件拉伸起皱和开裂现象分析及控制措施

对汽车覆益件在拉伸过程中的起皱和开裂现象进行了分析,并从工艺、设计、调整等几个方面较详细地说明了解决零件拉伸起皱、开裂的方法和控调措拖。

1、引言

汽车车身外形是由许多轮廓尺寸较大且具有空间曲面形状的覆盖件焊接而成,因此对覆盖件的尺寸精度和表面质量有较高要求。车身覆盖件要求表面平滑、按线清晰,不允许有皱纹、划伤、拉毛等表面缺陷,此外还要求具有足够的刚性和尺寸稳定性。车身表面质量的好坏取决于覆盖件拉伸的结果,而拉伸模是拉出合格覆盖件的关键。由于影响拉伸件质量的因索主要是起皱、开裂、拉毛和回弹,所以从编制冲压工艺到模具设计都必须认真考虑。模具制造完毕,在拉伸模调试过程中,还必须对拉伸件的起皱和开裂现象进行仔细分析与研究,并采取相应的措施。

拉伸件在拉伸过程中起皱和开裂的原因很多,主要原因有以下几个方面:

(1)拉伸模设计工艺性是否合理。

(2)模具加工质量(表面精度、硬度等)引起的问题。

(3)压力机精度(滑块平行度等)。

(4)板料质量(厚度超差)。

现对上述造成开裂、起皱的原因分别进行讨论。

2、拉伸件加工工艺的确定

拉伸件的工艺性是编制覆盖件冲压工艺首先要考虑的问题,只有设计出一个合理的、工艺性好的拉伸件,才能保证在拉伸过程中不起皱、不开裂或少起皱、少开裂。在设计拉伸件时不但要考虑冲压方向、冲压位置、压料面形状、拉伸筋的形状及配置、工艺补充部分等可变量的设计,还要合理地增加工艺补充部分,正确确定压料面。各可变量设计之间又有相辅相成的关系,如何协调各变量的关系.是成形技术的关键,要使之不但满足该工序的拉伸,还要满足该工序冲模设计和制造工艺的需要,并给下道熔边、翻边工序创造有利条件,一般应注意以下几个方面。

2.1 冲压方向的确定

零件的冲压方向是确定拉伸工艺首先要遇到的问题,它不但决定能否拉伸出满意的拉伸件,而且还影响到工艺补充部分的多少和压料面的形状。合理确定冲压方向应满足以下3方面的要求。

(1)保证凸模能够进入凹模。如图1a所示,凹模右方下边的形状向外凸出,最凸出点超过凹模口尺寸,使凸模不能进入凹模,这个拉伸方向是不能进行拉伸的,必须改变拉伸方向,使凸模能够进入凹模。如图1b所示,将图1a沿顺时针方向旋转一个角度.使凸棋能够进入凹模。

(2)使凸模接触毛坯的面积大。接触面越大,接触面与水平面的夹角越小.毛坯越不易发生局部应力过载而使零件产生破裂。材料在拉伸时贴模性能提高,容易获得完整的凸模形状,有利于提高零件的变形程度。

汽车覆盖件拉伸起皱和开裂现象分析及控制措施- 小鱼儿- 踏实的工作学习

(3)压料面各部分进料阻力要均匀可靠。拉伸深度均匀是保证压料面各部分进料阻力均匀可靠的主要条件。而压料面各部分进料阻力均匀是确保拉伸件不起皱、不开裂的重要保证。

例如,东风3t车前围上盖板的拉伸深度较浅,考虑到各方位深度大致相同,为改善凸模拉伸毛坯的条件,有利于金属内应力分布更均匀,保证冲压件有更高的表面质量,确定冲压方向为图2所示的沿y轴顺时针旋转25°30’的方向,这样选取有以下2个原因:①使得凸模接触毛坯的面积大;②前围上盖板零件经过汽车位置旋转一定角度后,压料面是乎的,拉伸深度比较均匀,两面进料阻力基本上一样,增加压料力可提高零件变形的均匀度,零件整体刚性提高。同时残留应力分布均匀,减少残留应力回复时带来的回弹程度。

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2.2合理增加工艺补充圈分

为了实现拉伸,往往要在制件的基础上增加工艺补充部分,从而达到满意的拉伸效果。工艺补充的好坏是拉伸件设计水平的重要标志,合理的增加工艺补充部分应满足以下3方面的要求:

(1)该工序拉伸的要求。

(2)压料面的要求。

(3)拉伸后的修边和翻边工序的要求。

设计中应根据修边线的位置确定各工艺补充部分的尺寸,特别是凹模R圆角处,因凹模圆角部分对抗伸毛坯进料阻力影响很大,直接关系到拉伸件的起皱或开裂,所以取值要合理。工艺补充部分的凹模圆角半径一般取8-10mm,在能够拉出满意的拉伸件的条件下,尽可能减少工艺补充部分,但必要时还要有意增加工艺补充(如凹槽、斜槽、凸筋等)。如果在设计拉伸件时,经过仔细分析,已考虑到某一部分(形状变化急剧的部分)在拉伸时有多余的金属,材料易流动,可能会产生起皱,那么工艺人员就要有意在这部分的工艺补充上加凹槽或凸筋等,使多余的金属在拉伸过程中流到凹模或凸筋中,充分吸收多余的材料,使拉伸不易起皱。同时加凹攒时要考虑到修边容易去掉,这个方法可有效地耀决拉伸起皱问题。

2.3正确配定压料面的形状

压料面是工艺补充的一部分,在增加工艺补充时必须正确确定压料面的形状,使压料面各部分进料阻力均匀可靠。要做到这一点,必须要保证拉伸深度均匀,因为只有在压料圈将拉伸毛坯压紧在凹模压料面上,不形成皱纹或折痕,才能保证拉伸件不皱不裂。在确定压料面时要尽量降低拉伸深度,使形面乎绥,还一定要保证压料面展开长度比凸模展开长度短,材料才能产生拉伸。如果压料面展开长度比凸模长,拉伸时可能会形成波纹或起皱。如果压料面是覆盖件本身的凸缘部分,则凹模圆角半径只要根据具体情况确定,因覆盖件圆角半径一般都比较小,直接作为凹模圆角半径不易拉伸,必须加大才不会导致拉伸时起皱或破裂。加大后的圆角,可通过后工序的整形达到产品要求。

2.4 增加工艺切口或冲工艺孔

覆盖件在拉伸过程中,拉伸较深的或有窗口反拉伸成形的零件易拉裂,可用增加工艺切口或工艺孔的方法来解决。增加的工艺孔或切口应保证不因材料流动不好,拉应力过小而形成波纹或起皱,故工艺切口或工艺孔必须放在拉应力员大的拐角处,工艺切口或工艺孔的位置、大小、数量和形状需要在调试拉伸模时试验确定。如东风8t平头柴油车例围外板拉伸模、东风EQ2102军用车的中支按外板拉伸模就是通过在反成形和拉伸深处的拐角处冲制工艺切口得到圆满解决的,保证了拉伸件的表面质量。工艺切口或工艺孔、凹槽应故在废料部分,最后将其修掉。侧围板和中支柱零件如图3、4所示。

大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 大体积混凝土裂缝产生原因及其预防控制措施(正 式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-1365-69 大体积混凝土裂缝产生原因及其预 防控制措施(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、前言 随着我国基础建设的快速发展,大体积混凝土施工日益增多(如斜拉桥的索塔、承台及基础、高层建筑的箱型基础或筏型基础),而大体积混凝土施工中普遍会遇到裂缝控制问题,这是因为混凝土体积大,聚集的大量水化热会导致混凝土内外散热不均匀,在受到内外约束的情况下,混凝土内部会产生较大的温度应力并很可能导致裂缝产生,最终为工程结构埋下严重质量隐患。因此,大体积混凝土施工中应严格控制裂缝产生和发展,以保证工程质量。 二、大体积混凝土裂缝类型及裂缝产生原因分析

大体积混凝土结构裂缝主要包括干燥收缩裂缝、塑性收缩裂缝、自身收缩裂缝、安定性裂缝、温差裂缝、碳化收缩裂缝等。 1.收缩裂缝 混凝土在逐渐散热和硬化过程中会导致其体积的收缩,对于大体积混凝土,这种收缩更加明显。如果混凝土的收缩受到外界的约束,就会在混凝土体内产生相应的收缩应力,当产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。影响混凝土收缩的主要因素主要是混凝土中的用水量、水泥用量及水泥品种。混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土收缩就越大。水泥品种对干缩量及收缩量也有很大的影响,一般中低热水泥和粉煤灰水泥的收缩量较小。

电动汽车电机驱动控制策略研究

本科毕业设计(论文) () 论文题目:电动汽车电机驱动控制策略研究 本科生姓名:关海波学号:201211318 指导教师姓名:赵峰职称: 申请学位类别:工学学士专业:电力工程及管理 设计(论文)提交日期:(小四号楷体加黑)答辩日期:(小四号楷体加黑) 本科毕业设计(论文)

电动汽车电机驱动控制策略研究 姓名:关海波 学号:201211318 学院:新能源及动力工程学院专业班级:电力工程及管理1201班

指导教师:赵峰 完成日期: 兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity

摘要 本论文首先介绍了异步电动机的数学模型,通过坐标变换,得到了异步电动机的空间矢量等效电路。并由理想逆变器的8种开关状态入手,得到了理想逆变器的数学模型,建立了空间电压矢量的定义。并在此基础上对定子磁链和电磁转矩及空间电压矢量之间的关系进行了分析,阐述了六边形磁链轨迹和近似圆形磁链轨迹异步电动机直接转矩控制系统的结构和工作原理。 根据异步电动机直接转矩控制的工作原理,本论文在的平台下,分别搭建了六边形磁链轨迹和圆形磁链轨迹直接转矩控制系统模型。并对仿真结果进行了相应的分析,验证了异步电动机直接转矩控制策略的可行性。而且,对两种磁链轨迹直接转矩控制系统的优缺点及应用范围进行了比较。 本论文以电动汽车的电机驱动部分为研究对象,对于异步电动机的直接转矩控制技术进行了较为深入的理论研究,在电动汽车及其他相关领域的应用具有一定的参考价值。 关键词:电动汽车;电机驱动;直接转矩控制

, . . , . . , . a , a , . . :,, 目录 摘要错误!未指定书签。 错误!未指定书签。 1 绪论错误!未指定书签。 1.1国内外电动汽车的发展及现状错误!未指定书签。 2 电动汽车电机驱动系统分析错误!未指定书签。 2.1电动汽车驱动电机的特殊要求错误!未指定书签。 2.2电动汽车电机驱动系统的分类及选择错误!未指定书签。

纯电动汽车整车控制器的设计

纯电动汽车整车控制器的设计 发表时间:2019-07-05T11:27:03.790Z 来源:《电力设备》2019年第4期作者:王坚 [导读] 摘要:随着社会的发展与科技的进步,各个城市的汽车使用户喷井式增加。 (柳州五菱汽车工业有限公司广西柳州 545007) 摘要:随着社会的发展与科技的进步,各个城市的汽车使用户喷井式增加。传统的内燃机汽车消耗石油,排出大量废气,使得城市的空气质量不断下降。纯电动汽车由于不使用传统化石能源,对环境不造成污染,受到人们的青睐。随着科技的进步,电动汽车的核心技术不断地革新与突破,逐渐完善的城市基础设施提供了有利的帮助,电动汽车已经成为潜力股,逐步取代传统汽车变为可能。本文从汽车结构出发,结合整车信息传输过程,设计了整车控制器的软硬件结构。 关键词:纯电动汽车;整车控制器;硬件设计;软件设计 纯电动汽车作为新能源汽车的一种,以其清洁无污染、驱动能源多样化、能量效率高等优点成为现代汽车的发展趋势。整车控制器(vehicle control unit,VCU)作为纯电动汽车整车控制系统的中心枢纽,主要实现数据采集和处理、控制信息传递、整车能量管理、上下电控制、车辆部件控制和错误诊断及处理、车辆安全监控等功能。国外在纯电动汽车整车控制器的产品开发中,积极推行整车控制系统架构的标准化和统一化,汽车零部件厂商提供硬件电路和底层驱动软件,整车厂只需要开发核心应用软件,有利的推动了整车行业的快速发展。虽然国内各大汽车厂商基本掌握了整车控制器的设计方案,开发技术进步明显,但是对核心电子元器件、开发环境的严重依赖,所以导致了整车控制器的国产化水平较低。本文以复合电源纯电动汽车作为研究对象,针对电动汽车应有的结构和特性,对整车控制器的设计和开发展开研究。 一、整车控制系统分析与设计 (一)整车控制系统分析 复合电源纯电动汽车整车控制系统主要由整车控制器、能量管理系统、整车通信网络以及车载信息显示系统等组成。首先纯电动汽车整车控制器通过采集启动、踏板等传感器信号以及与电机控制器、能量管理系统等进行实时的信息交互,获取整车的实时数据,然后整车控制器通过所有当前数据对驾驶员意图和车辆行驶状态进行判断,从而进入不同的工况与运行模式,对电机控制系统或制动系统发出操控命令,并接受各子控制器做出的反馈。 保障纯电动汽车安全可靠运行,并对各个子控制器进行控制管理的整车控制器,属于纯电动汽车整车控制系统的核心设备。整车控制器实时地接收传感器传输的数据和驾驶操作指令,依照给定的控制策略做出工况与模式的判断,实现实时监控车辆运行状态及参数或者控制车辆的上下电,以整车控制器为中心通信节点的整车通信网络,实现了数据快速、可靠的传递。 (二)整车控制系统设计 复合电源的结构设计,选择了超级电容与DC/DC串联的结构,双向DC/DC跟踪动力电池电压来调整超级电容电压,使两者电压相匹配。为了车辆驾驶运行安全,同时为了更好地使超级电容吸收纯电动汽车的再生制动能量,在复合电源系统中动力电池与一组由IGBT组成双向可控开关,防止了纯电动汽车处于再生制动状态时,动力电池继续供电,降低再生制动能量的吸收效率。 整车CAN通信网络设计,由整车控制器(VCU)、电机控制器(motor control unit,MCU)、电池管理系统(battery management system,BMS)、双向DC/DC控制器以及汽车组合仪表等控制单元(Electronic Control Unit,ECU)组成了复合电源纯电动汽车的整车通信网络。 二、整车控制器硬件设计及软件设计 (一)整车控制器结构设计 整车控制器的硬件结构根据其基本的功能需求进行设计,如图1所示。支持芯片正常工作的微控制器最小系统是整车控制器的核心,基础的信号处理模块,CAN通信与串口通信组成的通信接口模块,以及LCD显示等其他模块分别作为它的各大功能模块。 图1 整车控制器硬件结构图 (二)整车控制器硬件设计 从功能上可以把整车控制器分为6个模块。 1)微控制器模块:本设计选用美国德州仪器公司TI的数字信号处理芯片TMS320F2812为主控芯片,负责数据的运算及处理,控制方法的实现,是整车控制器的控制核心。此芯片运算速度快,控制精度高的特点基本满足了整车控制器的设计需求。TMS320F2812的最小系统主要由DSP主控芯片、晶振电路、电源电路以及复位电路组成。 2)辅助电源模块:由于整车控制器的控制系统中用到多种芯片,所以需要设计辅助电源电路为各个芯片提供电源,使其正常工作,因此输出电平有多种规格。采用芯片LM317、LM337可分别产生+5V和-5V的供电电压。 3)信号调理模块:输入整车控制器的踏板信号是1~4.2V模拟电压信号,TMS320F2812的12位16通道的A/D采样模块输入的信号范围为0~3.0V,因此需要对踏板输入的模拟电压信号进行相应的调理运算,以满足DSP的A/D采样电平要求。选用德州仪器的OPA4350轨至轨运算放大器,在输入级采用RC低通滤波电路与电压跟随电路以滤除干扰信号,减小输入的模拟信号失真。开关信号先经RC低通滤波电路滤除高频干扰,再作为电压比较器LM393的正端输入,电压比较器的负端输入接分压电路,将LM393的输出引脚外接光耦芯片,在起到电平转换作用的同时,进一步隔离干扰信号,提高信号的安全性与可靠性。 4)通讯模块:TMS320F2812具有一个eCAN模块,支持CAN2.0B协议,可以实现CAN网络的通讯,但是其仅作为CAN控制器使用。选用3.3V单电源供电运行的CAN发送接收器SN65HVD232D,其兼容TMS320F2812的引脚电平,用于数据速率高达1兆比特每秒(Mbps)的应

电动汽车AFS与DYC集成控制策略研究79885824

电动汽车AFS与DYC集成控制策略研究79885824

毕业论文 题目电动汽车AFS与DYC集成控制 策略研究

南京航空航天大学 本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)(题目:电动汽车AFS 与DYC集成控制策略研究)是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。尽本人所知,除了毕业设计(论文)中特别加以标注引用的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。 作者签名:2015年6月10日 (学号):021130207

电动汽车AFS与DYC集成控制策略研究 摘要 汽车主动安全技术经过近几十年的发展,特别是主动前轮转向(Active Front Steering, AFS)和直接横摆力矩控制(Direct Yaw Control, DYC)技术已分别被普遍应用于传统内燃机汽车上,并极大地提高了汽车操纵稳定性。但随着电动汽车的大力发展,尤其轮毂电机技术取得突破性的进展,从而使电动汽车相对于传统内燃机汽车具有更好的可控性和灵活性,并能够为AFS和DYC技术提供更为广阔的技术平台。 然而,随着人们对主动安全技术的要求变得越来越高,从而,促进了AFS和DYC集成控制的发展。但是,现阶段的AFS和DYC集成控制方法存在较大的协调控制问题,即AFS和DYC 同时工作时,两者同时产生的横摆力矩会相互影响,不仅增加了系统负担,并且降低了控制效果。因此,针对AFS和DYC集成控制方式存在的协调控制问题,本文采用了分层控制方法进行了解决,并通过滑模变结构控制理论分别对AFS和DYC控制器进行了设计,从而使汽车轮胎的侧向力在线性范围时,主要通过AFS来实现期望的横摆力矩,当汽车轮胎的侧向力超出线性范围时,超出部分将由DYC来实现。 最后,在Simulink中搭建系统的仿真模型。分别在高低速下进行双移线仿真试验,并验证了集成控制方法能够有效地跟踪期望的横摆角速度,且能弥补单个控制器同时起作用时会产生相互影响的问题。 关键词:电动汽车,车辆稳定性控制,滑模控制,s imulink仿真

墙体或混凝土裂缝控制与措施毕业论文

墙体或混凝土裂缝控制与措施毕业论文 裂缝产生的原因 裂缝产生的原因可以分为两类:(1)结构性裂缝是由于外荷载引起的,包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受裂缝;(2)材料型裂缝,是由于非受力变形变化引起的,主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的;(3)施工原因。 1.1 温度裂缝 温度裂缝产生的主要原因是外温差引起的温度应力。大体积混凝土由于水泥水化过程产生的水化热积累,浇筑后3~4d混凝土部温度急剧上升引起的混凝土膨胀变形,混凝土部应力表现为压应力,此时混凝土的弹性模量很小,由于温度变化引起的受基础混凝土膨胀变形仍旧很小。温度峰值过后,混凝土由升温期转为降温期,混凝土开始收缩,部应力表现为拉应力。此时混凝土的弹性模量较大,降温引起的受约束的收缩变形会产生相当大的拉应力,当拉应力超过混凝土同龄期的抗拉强度时,就会产生温度裂缝,对混凝土结构产生不同程度的危害。此外,在混凝土部温度较高时,外部环境温度低或气温骤降期间,外温差过大在混凝土表面也会产生较大的拉应力而出现表面裂缝。 1.2 收缩裂缝 收缩裂缝包括干燥收缩,塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。 1.2.1 干燥收缩 干燥收缩多出现在混凝土养护结束后的一段时间或混凝土浇筑完毕后的一周左右。干缩裂缝产生的主要原因;混凝土受外部环境影响,表面水分损失过快,变性过大,部混凝土变性较小,较大的表面干缩变形受到混凝土部约束,产生较大的拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。混凝土干缩主要与混凝土水灰比、水泥成分、水泥用量,集料性质和用量,外加剂用量等有关。 1.2.2 塑性收缩 塑性收缩是混凝土终凝前,表面因失水过快而产生的收缩,一般在干热或大风天气出现。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素,由水灰比、混凝土的凝结时间、环境湿度、风速、相对湿度等。 1.2.3早龄期收缩 早龄期收缩特指混凝土浇筑后3d的干燥收缩值(包括干燥收缩),文献【5】的研究表明,混凝土浇筑后早期得不到有效地保湿养护,那么早龄期,尤其是第1天的干缩被大大加剧了 2. 外墙裂缝的产生原因 外墙裂缝除了以上介绍的原因外还有,就是局部设计的缺陷 2.1局部节点设计缺陷 ①保温设计中常常忽视对结构挑出部位,如阳 光、雨罩,靠外墙阳台栏板、空调室外机隔板、附 壁柱、凸窗、装饰线、靠外墙阳台分户隔墙、檐 沟、女儿墙外侧及压顶等部位的保湿。

混凝土裂缝的控制措施

摘要 混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。本文从设计、材料、配合比、施工现场养护等方面对混凝土工程中常见的一些裂缝的成因进行了分析探讨。针对混凝土裂缝产生的原因,在混凝土结构设计、混凝土材料选择、配合比优化、以及施工现场的养护等方面提出了控制裂缝发展的措施。依据相关文献,并总结了混凝土裂缝的处理方法:表面处理法、填充法、灌浆法、结构补强法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等。 关键词:混凝土,裂缝,成因,控制

目录 第1章概述 (7) 1.1 课题的提出 (7) 1.2 本论文的研究内容 (7) 1.3本论文的研究方法 (8) 第2章裂缝的成因 (8) 2.1 设计原因 (9) 2.2 材料原因 (9) 2.3 混凝土配合比设计原因 (10) 2.4 施工及现场养护原因 (10) 2.5使用原因(外界因素) (11) 第3章裂缝的控制措施 (11) 3.1 设计方面 (11) 3.1.1 设计中的‘抗’与‘放’ (11) 3.1.2尽量避免结构断面突变带来应力集中 (11) 3.1.3采用补偿收缩混凝土技术 (12) 3.1.4 设计上要注意容易开裂部位 (12) 3.1.5 重视构造钢筋 (13) 3.2 材料选择 (13) 3.3 混凝土配合比设计 (13) 3.4 施工方面 (14) 3.4.1 模板的安装及拆除 (14) 3.4.2 混凝土的制备 (15) 3.4.3 混凝土的运输 (15) 3.4.4 混凝土的浇筑 (16)

3.4.5 混凝土的养护 (17) 3.5 管理方面 (18) 3.6 环境方面 (18) 第4章混凝土裂缝的处理方法 (19) 4.1 混凝土裂缝的处理方法 (19) 4.1.1.表面处理法 (19) 4.1.2填充法 (19) 4.1.3灌浆法 (19) 4.1.4.结构补强法 (19) 4.1.5混凝土置换法 (20) 4.1.6电化学防护法 (16) 4.1.7仿生自愈合法 (20) 第5章结论 (20) 5.1 混凝土裂缝产生原因 (20) 5.2 混凝土裂缝的控制措施 (21) 5.3 混凝土裂缝的处理方法 (21) 参考文献 (23)

电动汽车智能充电系统控制策略研究

电动汽车智能充电系统控制策略研究 发表时间:2020-04-14T07:34:25.255Z 来源:《中国电业》(发电)》2020年第1期作者:王琦[导读] 本文以电动汽车以锂离子动力电池为分析对象,研究如何改进其快速充电方法。 西安麦格米特电气有限公司陕西省西安市 710075摘要:随着电动汽车的逐渐普及,电动汽车充电桩的大规模接入会对电网的运行规划产生重大影响。提出了一种以预约为前提条件,面向用户端的电动汽车智能充电控制策略。根据充电桩实时运行状态,结合对电动汽车充电时间的预测,并充分考虑用户需求,建立了电 网控制端—计算机处理终端—智能充电桩终端—电动汽车用户端之间的信息反馈系统数学模型。通过算例分析,结果表明:采用所提出的充电控制策略,可显著提高充电系统运营效率,适用于大规模电动汽车智能充电系统。 关键词:电动汽车;充电桩;控制策略;预约;信息反馈 引言 生活水平的提高,人们的出行生活越来越多地依赖于汽车,以致汽车拥有量不断增加,从而加重了车尾气造成的环境污染,另外汽车数量的增多也使石油等资源的利用度剧增,严重造成这些能源的紧缺。这种现象严重违背了当代汽车发展中的“节能环保”主题。因此,电动汽车因具有较高的性能、较低的尾气排放和较好的续航能力等优点受到众人的青睐。因此,如何快速高效而且低损地为动力电池充电不仅对电动汽车的发展具有重要意义,而且是对电动汽车发展的重大挑战。本文以电动汽车以锂离子动力电池为分析对象,研究如何改进其快速充电方法。 1充电系统的设计 充电系统的主要设计界面主要就是实现铅酸电池组在充电过程的设计,也就是说能够让电池在较短的时间内充满汽车所需要的电量,而在较短时间完成对蓄电池的充电,对蓄电池初始状态可以做出实时的监测,那么电池在最初状态做出了检测,确定了蓄电池组的负荷状态,同时在温度和内部两端电压两个方面,蓄电池的实时监测状态对蓄电池参数实施的采样;按照蓄电池的各项指标来讲,在智能充电的过程中,处理器可以分析当前的电路对蓄电池的接入情况,从而导致蓄电池性能状况和负载区域能力共同的显示在了LCD板上,之后智能充电对于故障时会经过GSM通信通过短信的方式回馈给车主人,让车主及时地做出应有的判断,从而实现了自动化、智能化汽车充电。智能充电的基本模块包括:LCD触摸板、电源模块、数据存储模块、GSM通信模块、声光报警模块、参数检测模块这六大模块。近些年电脉冲充电方式成了充电的首选方式,正脉冲充电过程中产生的脉冲会在负电极中产生的脉冲相抵消,那么这样的现象就使得极化现象的影响减少,可以在缩短充电时间的基础上,降低在速冲过程中的危害,从而达到了真正的高效率充电。 2智能充电装置 为进一步提高本系统的智能性,分布式智能充电装置除具备传统功能(包括充电、计量、保护等)外,还实现了:(1)移动终端控制功能,通过终端App即可对启停机进行控制,用户通过移动终端即可对符合充电条件的充电装置的启停状态进行实时控制;(2)上传充电信息,包括电压、电流、电量、费率、计费、工作状态、故障等在内的充电信息会在App界面实时显示,同时充电信息由充电装置完成到服务器的上传。充电装置的控制核心为负责完成指令控制与信息分发功能的MCU,选用CORTEX系列芯片(具备低功耗、高性价比优势)完成同Wi-Fi通信模块间的通信过程(通过串口、SPI总线)及与数字电能表间的通信过程(通过485总线),同存储单元则通过I2C总线完成通信过程,并通过驱动电路同接触器相连,充电电能输出通过MCU实现通断状态的控制。相关信息的上报(电流、功率、电能)及远程控制充电装置开关状态则通过低功耗的Wi-Fi通信模块同无线网关的数据通信实现。交流电通过电源转换模块完成到直流电(包含不同电压等级)的转换。 3充电装置智能系统的设计与实现 3.1硬件框架 硬件系统主要由中央主控板、读卡器、检测芯片、显示屏、通信设备等构成,接入电网电源(380V)为AC交流电源输入,由中央处理单元进行相关操作后(包括滤波、整流、稳压等)转换为可用直流电源以供电动汽车充电使用。用户需通过IC卡识别模块完成充电装置的激活过程,系统识别IC卡用户信息(通过读卡器)后可显示余额及个人信息。状态显示包括充电模式、电流、电压、充电状态等在内的信息。作为监控系统的核心主控板的主要功能在于控制充电过程的启动/关闭及实时监控,并将数据向后台实时传输,具备工业级的温度范围,主控板具备7个串口,下位机数据检测及采集模块同备显示功能的上位机CPU模块采用串行总线完成通信过程;具备一个以太网口,采用动态的SDRAM和NAND控制器。 通过监控保护单元的设计实现对充电装置状态(包括进线输入电压、充电电压/电流、接口连接状态、车载电池状态等)的实时监测,出现异常时可及时切断电源输出,以确保充电过程的安全可靠。建设过程中为确保阴湿天气情况下的正常运行,应选择镀锌钢板作为充电装置外体材料,在外体上链接一根接地线抑制共模效应。

混凝土裂缝控制措施

混凝土裂缝控制措施 二、混凝土裂缝产生的现象及原因分析: 1、现象: 裂缝多出现在新浇筑并暴露于空气中的结构构件表面,有塑态收缩、沉陷收缩、干燥收缩、碳化收缩、凝结收缩等收缩裂缝。 2、原因分析: 1)、混凝土原材料含泥量过大; 2)、配合比不合理,水泥或掺合料用量超出规范规定; 3)、混凝土水灰比、坍落度偏大,和易性差; 4)、混凝土浇筑振捣差,养护不及时或养护差; 5)、收面时间掌控不好; 6)、天气干燥或室外环境温度高,混凝土水分蒸发快; 三、控制措施: 1、混凝土原材料含泥量过大;配合比不合理,水泥或掺合料用量超出规范规定;混凝土水灰比、坍落度偏大,和易性差; 由于本工程的混凝土为预拌商品混凝土,故上述原因皆为混凝土公司产生的原因。对此,我项目部的措施主要有以下几方面:1)、与商品混凝土公司签订的供货合同中明确责任,因混凝土原材料不合格、配合比不合理、水灰比坍落度大等原因造成的混凝土质量缺陷和质量事故由混凝土公司承担上述原因造成的全部经济经济损失,以提高商品混凝土供应商的责任心,源头上控制混凝土的质量; 2)、随时抽检,在混凝土供应过程中,我项目部陪同监理人员多次突发的检查商混公司的原材料情况,包括对骨料的的含泥量及配合比中水泥和掺合料用量等,从抽查情况看,未发现有上述情况的存在;

3)、在施工现场准备坍落度检测桶,专人负责对每盘混凝土的到场坍落度检测,坍落度超配合比的作退场处理。 2、混凝土浇筑振捣差,养护不及时或养护差; 1)、落实振捣手责任,专人负责在振捣过程中振捣部位的监控,楼板混凝土采用平板振动机振捣,转角处和振捣死角采用棒式振动机振捣; 2)、实时监控混凝土凝结情况,监督混凝土班组在混凝土强度达到2.5MP的时候及时浇水养护,每天的养护次数根据当天气候条件及混凝土水分蒸发的情况决定,一般每天不少于四次,以混凝土表面保持湿润为原则。 3、收面时间掌控不好; 混凝土的收面分三次进行,一次为混凝土振捣后,目的为找平;二次为混凝土初凝前的抹压,目的为闭合混凝土的毛细孔和裂缝;三次为混凝土终凝前的拉毛,目的为混凝土观感及成型。二次、三次收面的时间根据当天的气候条件及混凝土实际情况决定,由混凝土班班长实时监控。 4、天气干燥或室外环境温度高,混凝土水分蒸发快; 在混凝土二次收面完成后即开始塑料薄膜的覆盖工作,边收边覆盖,确保混凝土内的水分尽少蒸发,达到混凝土初凝过程中的自我养护。三次收面同样是边收边覆盖,保证混凝土的水分不至于蒸发过快产生干燥裂缝,在混凝土强度达到一定程度后(以人踩上去无脚印为标准)掀开塑料薄膜即时进行浇水养护。 四、结论 通过以上的原因分析及控制措施,在八层及其以上的楼板已基本

混凝土裂缝成因分析及控制方法

混凝土裂缝成因分析及控制方法 摘要:混凝土结构裂缝是当今工程领域非常难以解决的一个问题,如果施工中混凝土常常出现裂缝就会影响到结构的整体性和耐久性。结合实际经验,从建筑构件、温度变化、体积收缩和施工操作等方面分析了施工期混凝土裂缝产生原因和影响因素,提出了施工期混凝土裂缝的控制技术,对在施工期如何进行混凝土裂缝控制的研究和实践有一定的指导意义。 关键词:混凝土施工;温度裂缝;裂缝控制;防治措施 1 混凝土施工中常见裂缝 1.1干缩裂缝 干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05~0.2mm之问,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。 1.2塑性收缩裂缝 塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩

裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3IT1,宽l~5mm。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。 1.3沉陷裂缝 沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑问距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30~45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。 1.4温度裂缝 在大体积混凝土结构中,温度应力变化及温度控制具有重要意义。这主要是由于两方面的原因:首先,在施工中混凝土常常出现温度裂缝,影响到结构的整体强度和耐久性;其次,在使用过程中,温度变化对结构的应力状态具有显著的不容忽视的影响。混凝土施工中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理、原材料不合格(如碱骨料反应)、模板变形、基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在后期降温过程中,由于表面温度散失较快,受到内部混凝土或基础的约束,使混凝土表面产生拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,即会出现温缩开裂。即使混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度变化较大

混凝土裂缝的预防措施和处理方案

混凝土裂缝的预防和处理 混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,针对兰渝正线浩口双线大桥11#承台出现的一些裂缝问题,项目技术负责人带领领工及班组施工在现场进行了探讨分析,同时通过查询资料,针对混凝土的各种具体裂缝情况提出了系统的探讨,并提出了相关的预防和处理措施,作为书面交底,希望大家遵照执行,避免出现裂缝,影响工期、质量及加大项目成本。 一、混凝土裂缝产生的原理及危害 混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人身安全。 二、凝土工程中常见裂缝起因及预防 混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,根据实际情况解决问题。 1.干缩裂缝及预防 干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05~0.2mm之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。 主要预防措施: 一、是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。 二、是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。 三、是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。 四、是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。 五、是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。 2.塑性收缩裂缝及预防 塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连

混合动力电动汽车控制策略优化

混合动力电动汽车控制策略优化 混合动力电动汽车其中一个非常重要的技术是控制策略,文章对混合动力汽车控制策略进行了分类及分析,指出混合动力汽车的控制策略的缺点和不足,需要进一步优化,整车性能会受到动力系统匹配参数和控制策略参数二者的共同影响,提出一种结合了遗传算法和模拟退火算法二者的优化算法。 标签:混合动力电动汽车;控制策略;优化 1 概述 对于不同类型的混合动力汽车,已经研究出来很多不同种类的控制策略,但是对于所有类型的混合动力汽车来说,控制策略的参数优化有着很大的共通。一般情况下,都是根据以往的经验来设定一套大概的值,然后进行参数的微调找到最合适的参数。然而这种尝试的办法很难锁定最佳的参数搭配方案,因此在参数优化的过程中就使用优化算法来解决问题。 2 控制策略的分类 2.1 基于规则的能量管理策略 2.1.1 逻辑门限值控制方法。通过阈值的设置来限制发动机的有效工作范围,控制发动机和电池在高效率范围内工作。该算法简单易实现,应用较普遍。此种策略中要提前设置阈值,所以造成控制系统较难随时匹配实际的情况和参数的改变,同时也忽略了电机的效率情况,所以这种静态控制策略并不是最优的。 2.1.2 基于模糊控制的智能型控制策略。该策略来源于人类的思维方式,提取被控系统的定性和定量信息,通过推理来控制一些很难模型化的系统。由于不能够模型化,所以设计者通过自己以往的经验来提炼规则。 2.2 瞬时优化控制策略 对于不同的功率分配以及地点,该策略实时监控发动机和电动机的消耗燃油量和排放量,通过这些数据得到最适合该混合动力系统的工作模式以及地点。该策略目前并未广泛使用。 2.3 全局优化控制策略 全局最优控制策略是根据最优化方法和最优控制理论而得到的策略,用于分配混合驱动动力。若想使用该策略最重要的前提是清楚汽车的行程,由于这一点的限制,该策略目前尚未投入实用阶段。所以,可以说全局最优控制策略仅仅称得上是一种控制策略设计的方法。

浅谈混凝土裂缝控制措施

浅谈混凝土裂缝控制措施 摘要:本文主要从建筑工程中混凝土裂缝产生的原因和混凝土裂缝控制技术两 个方面探讨了建筑工程混凝土裂缝控制措施,通过对混凝土产生裂缝的原因进行 分析,对混凝土裂缝控制措施提出了几点建议和意见。 关键词:裂缝混凝土控制措施 一、建筑工程中混凝土裂缝产生的原因 1.水泥水化热影响。水泥在水化过程中会产生大量的热量,使混凝土内部的 温度升高,当混凝土内部和表面温差过大时,会产生温度变形和温度应力。温度 应力与温差成正比例关系,温差越大,温度应力越大,当温度应力超过混凝土内 外约束力时,就会产生裂缝。 2.内外约束条件的影响。混凝土在早期温度上升的时候,产生的膨胀受到约 束形成压应力;当温度下降时,会产生较大的拉应力。此外,混凝土的内部由于 水泥水化热而形成中心温度高,热膨胀大,所以在中心区会产生压应力,在表面 产生拉应力。如果拉应力超过混凝土的抗拉强度,混凝土将会产生裂缝。 3.楼板力学形变的影响。楼板支座处负筋下沉和楼板弹性变形对混凝土都会 造成裂缝。在施工过程中,在混凝土尚未达到设计强度时就进行拆模,或混凝土 尚未终凝就过早地施加荷载,这些均可造成混凝土楼板产生弹性变形,使混凝土 在早期无强度或强度低时承受压、拉等应力,进而导致混凝土产生裂缝。 4.外界温度变化的影响。大体积混凝土在施工阶段常受外界气温的影响。混 凝土内部温度是由浇筑温度、水泥水化热引起的绝热温度和结构的散热温度三者 的叠加。浇筑温度与外界气温直接相关,外界气温越高,浇筑温度也就越高,外 界温度降低又会使混凝土内外温度梯度增加。如果外界气温下降过快,会导致温 度应力很大,极容易造成混凝土裂缝。此外,外界的湿度对混凝土裂缝也会产生 很大影响,外界湿度降低会使混凝土的干缩加速,导致混凝土裂缝的产生。 二、建筑工程中混凝土裂缝的控制措施 1.混凝土结构设计。在设计时,应避免使用高强度混凝土,多采用中低强度 的混凝土。为了尽量减少大体积混凝土的表面裂缝,可采用合理的在承台表面增 加配筋数量的措施。虽然增加配筋数量的措施不能使裂缝的出现产生明显的改变,但可以减小温度裂缝的宽度和增加结构的整体性。大体积混凝土如果施工过程中 允许设置水平施工缝,可以依据温度裂缝要求分块设置,且应该设置必要的连接 方式。 2.混凝土浇筑施工工艺。楼层混凝土浇筑完毕24小时内,仅限于进行测量、弹线、定位等准备工作,禁止吊卸大宗材料,以此来避免振动冲击。24小时以后可以分批次吊运少量小型材料,尽量做到轻放、轻卸、分散就位。第三天后可以 正常从事楼板楼面的模板的支模施工。对于设计中确定吊卸放材料的部位的模板,在模板支撑架设前应预先考虑采用加密横杆和立杆增加模板支撑刚度的技术措施,来达到增加刚度、减少变形的目的,使该区域的抗冲击振动荷载增强;同时应在 此区域新浇筑混凝土表面铺设跳板或木模来加强保护和扩散应力,减少楼板裂缝 的产生。 3.混凝土原料的选择与配比。(1)如果混凝土采用的骨料吸收率较大,或者骨料含泥量较多、干缩较大,会增加混凝土的收缩性;如果骨料级配良好、粒径 较大,可以较少混凝土中水泥浆的用量,会减少混凝土的收缩性。掺加适量的粉 煤灰可以减少水泥用量并能降低水化热,可以有效降低混凝土用水量,减小混凝

增程式电动汽车控制策略的优化

增程式电动汽车控制策略的优化 摘要:增程式这类电动汽车有着自身的运转模式,同时也要配备最合适的控制策略。循环系统要在最大范围内减低损耗的总能量,在这种基础上结合实情探析了最优的控制策略。对此可选取外部优化,借助仿真软件以此来调控并优化给定的参数。优化程序设有非支配算法及精英策略,优化探析得出的结论表明:优化的新式算法拟定的参数可覆盖全局,从整车入手减低了运行汽车损耗的循环能量,因而更能吻合新形势下的节能思路。 关键词:增程式电动汽车;控制策略;优化思路 在现今状态下,生产电动汽车日渐受到多样的要素约束,例如电池本体的密度、耗费的总成本、可运转的年限。在这些要素制约下,电动汽车常规的产品将很难拓展现存的市场。增程式新的电动车配备了混合特质的内在动力,这种纯电动车可拓展继续行驶的总体路程。历经长期探究,针对于这类汽车设定的控制策略日趋成熟,然而仍没能给出最完备的控制思路。为此有必要预设合适的优化目标,在根本上优化现存的控制方式。 1 新式汽车构造 增程式电动汽车有着新式的构架,这是由于增程式车身

添加了发电配备的机组及发动机。增程式汽车拥有纯电动汽车固有的特性,同时又增添独特性。相比于供应混合动能的传统汽车,增程式车身减低了发动机附带的功率,电池及电机提升了固有的功率。同时,增程式电池还可随时补充电网缺失的电能[1]。增程式车身设定为串联的,驱动装置设为电机。发动机在各时段都可运转,在拥挤城区行进的电动车常常会频繁停止及启动,为此增程新式的车型更能适用。 2 增程式配备的控制策略 2.1 总的控制方式增程式电动汽车依循新式的工作模式。详细来看,初期电动车在行进时,电池充满了电能。动力电池可供应整车必备的功率需求,但发动机可暂停运转。在这种状态下,纯电动车相比于增程新型车辆显现了不足。电动汽车行进的过程中电池组将会持续耗电。起动发动机时,发动机会协同动力电池一并运转,这种状态下增程式及混合性车型二者是等同的[2]。 增程电动车设有持久可供应的动能,减低了消耗掉的电池成本。运用增程式车型可避免行驶至中途的暂停,免去驾驶员额外的担忧。若电池现有电能并不充足,那么启用辅助类的供应电能。在这种设置下,发动机不必供应行驶路径中的一切动能,在最大程度减低了根本的发动功率。(见图1) 2.2 增程式运转的新模式纯电动车增程车身配备双重的 动力源:增程装置即发电机组、动力供应性的电池组。在两

电动汽车整车控制系统介绍

电动汽车整车控制系统介绍 本文主要探讨纯电动汽车整车控制系统功能及研发流程。根据用途,整个电气系统可分为动力系统、能源系统、底盘电子控制系统、照明指示系统、仪表显示系统、辅助系统、整车综合控制系统、空调系统和舒适性安全系统等子系统。其中很多功能模块都需要和整车综合控制系统相关。整车电气系统列出如表1所示。 整车综合控制系统根据驾驶员的操作指示(油门、刹车等),综合汽车当前的状态解释出驾驶员的意图,并根据各个单元的当前状态作出最优协调控制。 1 整车控制器系统配置 整车控制器与整车其他电气系统连接如图1所示。整车控制器通过CAN总线与电池ECU、电机ECU、电源分配ECU、ABS系统、中控门锁、仪表显示系统连接。与其余的电气系统通过IO端口连接(也可使用CAN通讯)。下面分别对各电气单元的功能要求分别叙述。 1.1 动力系统提供整车的动力输出,其核心是驱动电机和电机驱动ECU 电机驱动ECU通过CAN总线与整车综合控制器通讯。应能提供电机转速、转矩、功率、电压、电流、水温、工作模式等参数。并应该能接受整车控制器发来的控制命令。 1.2 能源系统包括电池、电池管理单元和电源分配系统 与整车控制器通讯的有电池管理ECU和电源分配ECU。 电池管理ECU对电池进行充放电管理及保护。它应能提供电池组总电压、电流、单体电池电压、温度、剩余电量、电池健康状态、故障类型等信息。 电源分配ECU应能提供各个子电源的电压、电流和工作温度以及故障类型等信息。 1.3 ABS系统应能提供各个车轮的转速、液压系统状态、各个制

动阀的状态以及自身的工作状态等信息 1.4 中控门锁,应提供各车门状态等信息 1.5 仪表显示系统,应向整车控制系统提供所显示信息的全部内容 1.6 照明指示系统,可以通过CAN总线来控制,也可以通过IO来指示照明指示系统的运行状态 1.7 转向助力、制动助力、变速箱需提供档位位置、液压压力、工作状态等信息 可以是简单的开关量也可以用CAN总线通讯。 1.8 驾驶员的油门踏板和制动踏板经信号调理后接入到整车控制器内 2 整车控制器详细功能 纯电动汽车的整车控制器的主要功能包括:汽车驱动控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN网络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视、行车记录等。整车控制器功能框图如图2所示。整车控制器通过CAN总线和IO端口来获得如加速踏板开度、电池SOC、车速等信息,并根据这些信息输出不同的控制动作。 下面分别介绍各部分实现的具体功能。 2.1 汽车驱动控制 根据司机的驾驶要求、车辆状态等状况,经分析和处理,向电机控制器发出指令,满足驾驶工况要求。包括启动、前进、倒退、回馈制动、故障检测和处理等工况。 2.2 整车能量优化管理 通过对电动汽车的电机驱动系统、电池管理系统、传动系统以及其它车载能源动力系统(如空调)的协调和管理,以获得最佳的能量利用率。 2.3 网络管理 整车控制器作为信息控制中心,负责组织信息传输,网络状态监控,网络节点管理等功能,网络故障诊断和处理。

混合电动汽车整车控制策略研究及发展趋势探讨

混合电动汽车整车控制策略研究及发展趋势探讨 张嘉君 武汉理工大学汽车工程学院,湖北武汉 430070 E-mail:941ai@https://www.wendangku.net/doc/8d3352114.html, 摘要:混合电动汽车整车控制策略是电动汽车的灵魂。本文综述了当前混合电动汽车控制关键技术,分析了应用于电动汽车的主要控制理论,提出了整车控制策略研究的重点和突破方向,对混合动力整车控制策略设计与开发具有指导和借鉴意义。 关键词:混合电动汽车,控制策略,关键技术 1 引言 混合电动汽车(Hybrid Electrical Vehicle, 简称HEV)是指同时装备两种动力来源——热动力源(由传统的汽油机或者柴油机产生)与电动力源(电池与电动机)的汽车。通过合理复合动力系统,灵活调控整车功率流向,使发动机保持在综合性能最佳的区域工作,从而降低油耗与排放。美国的PNGV (Partnership for a New Generation of Vehicles)、欧洲的“The Car of Tomorrow ”计划、日本的“Advanced Clean Energy Vehicle Project”以及我国的“清洁汽车行动”都正是基于HEV而制定的战略计划。刚刚闭幕的“十一五”规划着力自主创新,混合动力技术可能是我国汽车行业自主创新的最大突破口,而在HEV关键技术中,整车控制策略占据着核心灵魂位置,因此,科学深入研究混合动力汽车的整车控制策略显得必然重要。作者对混合电动汽车的控制理论及技术现状作了系统分析,并指出了HEV控制策略研究关键技术和发展方向。 2 概念与结构 混合动力汽车主要有串联(SHEV)、并联(PHEV)和混联(SPHEV),和传统汽车的主要区别在于其多了电动机或发电机,不同混合动力之间的结构区别主要在于起能量流向的不同,图1和图2给出了串联和并联混合动力汽车的能量流向。抽象的混合动力控制策略,就是通过合理规划整车在具体行使工况中的不同动作,使整车能量高效、合理流动,达到整车经济性、动力性、排放等各项指标达到最佳结合点。 由于各种混合动力电动汽车结构上的差异,因而需要不同的控制策略来调节和控制功率流从不同元件的流进和流出,采用不同控制策略的目的是为了实现不同的控制目标。具体来说,混合动力控制策略的控制目标主要有以下四个:燃油经济性;排放指标;系统成本;最驱动性能。 - 1 -

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