新型车辆动力系统仿真及控制技术实验室简介

牛继高工学博士

中原工学院机电学院车辆工程系

新型车辆动力系统仿真及控制技术实验室

2023年1月14日新型车辆动力系统

仿真及控制技术实验室介绍2023/1/141234合作方式合作领域——项目鉴定/专利申请合作领域——控制系统设计与开发5合作领域——新能源汽车建模与仿真团队合作与项目经历在传统内燃机汽车继续发展完善的基础上，开发节能、环保的新能源电动汽车已成为各国政府、汽车生产商、相关高校车辆专业的重点发展方向。地面交通工具技术路线图新能源汽车的发展趋势2023/1/14特斯拉纯电动汽车宝马纯电动汽车比亚迪纯电动汽车江淮纯电动汽车2023/1/14新能源汽车——纯电动汽车（EV）2023/1/14动力电池的能量管理系统（BMS）电机驱动控制系统（MCU）整车控制系统（VCU）新能源汽车——纯电动汽车的三大核心技术混合动力公交车混合动力轿车（上海）混合动力轿车（Prius）2023/1/14新能源汽车——混合动力汽车（HEV）混联式HEV驱动系统双轴并联式HEV驱动系统串联式HEV驱动系统2023/1/14新能源汽车——混合动力汽车（HEV）新能源汽车——插电式混合动力汽车（PHEV）2023/1/14新能源汽车——增程式电动汽车（EREV）通用-雪佛兰Volt增程式电动汽车Volt纯电动驱动系统2023/1/14新能源汽车——增程式电动汽车（EREV）E-REV动力系统方案确定及其工作模式分析采用串联式动力系统结构方案蓄电池单独驱动模式发动机单独驱动模式双动力源驱动模式行车充电驱动模式制动能量回馈模式串联型E-REV的工作模式分析2023/1/14新能源汽车——燃料电池电动汽车（FCEV）燃料电池基本原理2023/1/14新能源汽车——燃料电池电动汽车（FCEV）同济大学研发的燃料电池发动机2023/1/14新能源汽车——燃料电池电动汽车（FCEV）军工上的应用空间领域的应用家庭应用开发的燃料电池发电机组2023/1/14新能源汽车——燃料电池电动汽车（FCEV）燃料电池汽车是当今世界各大汽车生产商研究的热点2023/1/14新能源汽车——技术瓶颈

动力电池性能及其管理系统

比功率，比能量较低，限制了续驶里程；SOC估计，电池热管理等

电机性能及其控制系统

外特性，机械结构的改变；高电压，大电流，控制算法等

整车能量管理能量管理策略是整车控制的核心，直接关系到新能源汽车的经济

性、动力性以及适应复杂工况的能力，是实现车辆低油耗和低排

放等目标的关键所在。2023/1/14参与的项目——燃料电池应急电源系统设计与开发燃料电池应急电源主回路电气原理图2023/1/14参与的项目——燃料电池应急电源系统设计与开发EPS控制系统整体结构框图2023/1/14参与的项目——燃料电池应急电源系统设计与开发DC/DC磷酸铁锂电池组DC/AC逆变器1kW燃料电池堆DSP2812控制系统2023/1/14参与的项目——增程式燃料电池微型车设计与开发裸车照片2023/1/14参与的项目——增程式燃料电池微型车设计与开发改装后改装前2023/1/14参与的项目——增程式燃料电池微型车设计与开发控制原理示意图2023/1/14参与的项目——增程式燃料电池微型车设计与开发整车控制方案2023/1/14参与的项目——增程式燃料电池微型车设计与开发动力电池组高压供氢系统燃料电池系统DC/DC变换器液晶仪表显示器增程器控制器2023/1/14参与的项目——增程式燃料电池微型车设计与开发研发团队合影照片上海世博会参展照片原教育部副部长试驾照片2023/1/14参与的项目——永磁无刷直流电机控制器设计与开发船用电机控制器电机控制器（调试阶段）2023/1/14参与的项目——十二五面向示范的燃料电池轿车及其关键技术子课题：混合模式对动力系统平台性能的影响研究内容建立典型工况条件下动力系统不同混合模式的对比分析评价体系，分析混合模式对系统性能、控制效果的影响。研究现状北京汽车研究总院有限公司的林逸等人基于中国客车典型循环工况建立了燃料电池混合动力系统的优化模型，分析了燃料电池发动机与动力蓄电池之间的功率分配比对整车燃料经济性的影响，为燃料电池混合动力汽车的构型提供指导。北京工业大学刘旭东博士从混合比的角度对串联式混合动力电动汽车（SHEV）进行了分析研究，在不同的混合比下对SHEV的百公里油耗、动力性能、蓄电池组工作效率以及行驶性能进行了仿真分析。2023/1/14参与的项目——十二五面向示范的燃料电池轿车及其关键技术利用Matlab/Simulink软件建立的控制策略模型2023/1/14参与的项目——十二五面向示范的燃料电池轿车及其关键技术利用Cruise软件建立的FCEV整车模型2023/1/14参与的项目——十二五面向示范的燃料电池轿车及其关键技术锂电池燃料电池功率/最小功率限制/kW混合度动力源部件质量试验质量/kg容量/A·h功率/最大充电功率kW电池/kg燃料电池/kg00100004002293510/13.1690/90.1|min2936022821020/26.3280/80.25832022711530/39.4870/70.38728022602040/52.6460/60.411624022492550/65.850/50.514520022383060/78.9640/40.617416022273570/92.1230/30.7|max20212022154080/105.2820/20.82318022044590/118.4410/20.926040219350100/131.601.028902182动力源总功率为100kW时FCHEV混合度及部件参数列表2023/1/14参与的项目——水下燃料电池电源系统方案设计方案正视图方案俯视图2023/1/14参与的项目——基于LIN总线技术的电动车窗控制系统设计某型汽车电动车窗LIN总线控制系统2023/1/14参与的项目——基于LIN总线技术的电动车窗控制系统设计

采用飞思卡尔及PHILIPHS单片机，开发了带有LIN总线并集成有车窗控制、中控锁控制及射频接收功能的车窗开关。四门电动窗控制四门中控锁遥控控制尾门中控锁控制车辆防盗报警遥控锁门自动关窗防夹功能某品牌开关某品牌开关某品牌开关某品牌开关某品牌中控开关某品牌开关2023/1/14参与的项目——基于LIN总线技术的电动车窗控制系统设计前左车窗及中控锁控制模块前右车窗控制模块后左车窗控制模块后右车窗控制模块车窗玻璃电机车窗玻璃电机车窗玻璃电机车窗玻璃电机中控锁左右闪光灯报警喇叭振动传感器高频接收模块遥控器尾门锁控制模块尾门锁电机LIN总线基于LIN总线的电动车窗及中控锁控制模块原理框图2023/1/14参与的项目——基于LIN总线技术的电动车窗控制系统设计——targetlink控制算法自动代码模型2023/1/14参与的项目——基于LIN总线技术的电动车窗控制系统设计本案例基于众泰A00汽车主/副门电动窗控制器硬件，利用Matlab/Simulink/Stateflow软件和dSPACE的Targetlink自动代码工具，完成对众泰A00副门嵌入式控制算法代码自动生成的研究。基于模型的自动代码开发平台照片2023/1/14参与的项目——基于CAN/LIN总线技术的智能控制系统设计汽车车身智能控制器BCM软件平台2023/1/14目前在研项目2023/1/14项目合作单位：郑州跃博汽车电器有限公司基于LIN通信的轿车四门电动车窗测试平台设计增程式微型电动车整车控制系统VCU设计与开发轿车无钥匙进入PKE关键技术研究目前在研项目2023/1/14项目合作单位：国家机动车产品质量监督检验中心（上海）4.纯电动汽车用永磁同步电机控制系统的研究与实现5.电动汽车锂电池组管理系统的研究与实现2023/1/14合作领域一——控制系统设计与开发

汽车车身智能控制器BCM设计与开发

基于LIN/CAN总线的汽车四门电动车窗控制系统设计与开发

基于嵌入式系统的汽车各型组合开关控制系统设计与开发

纯电动汽车整车控制器控制系统设计与开发基于dSPACE软硬件设备的硬件在环V模式开发（硬件部分）其他基于单片机微控制器的特定功能控制系统设计与开发*含硬件电路设计，软件算法编程，调试及试验验证，实车测试等。2023/1/14基于dSPACE软硬件设备的HIL仿真设备（一）快速原型控制器和仿真器dSPACE设备2023/1/14基于dSPACE软硬件设备的HIL仿真设备（二）dSPACE设备——试验过程的综合管理界面2023/1/14基于dSPACE软硬件设备的HIL仿真设备（三）dSPACE设备——试验过程的动画显示AVLCRUISE新型车辆动力系统仿真建模软件利用Cruise软件建立的EV/HEV整车模型2023/1/142023/1/14合作领域二——新能源汽车建模与仿真

基于AVL-CRUISE和MATLAB/SIMULINK软件的纯电动汽车联合仿真平台搭建

纯电动汽车动力系统参数匹配与优化增程式电动汽车控制策略优化设计基于dSPACE软硬件设备的硬件在环V模式开发（软件部分）

基于模型算法的TargetLink自动代码生成技术2023/1/14合作领域三——项目鉴定