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• 2013年 第4卷 第1期
  刊出日期：2013-03-25 上一期    下一期
  综述与展望

  非常规热力循环内燃机的节能技术

  裴普成，卢勇

  2013, 4(1):  1-15.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2013.01.001

  摘要 ( 1298 )   PDF (1482KB) ( 3018 )  

  为实现内燃机热效率指标的突破，出现了很多非常规热力循环内燃机节能技术。本文从数种
  典型非常规热力循环内燃机节能技术总结出两点共同特征：工质移缸和水蒸汽辅助。工质移缸技术可
  以让内燃机工质在多个气缸内完成一个工作循环，因而可以通过提高内燃机压缩比或实现充分膨胀循
  环的方式来提升内燃机热效率；水蒸汽辅助技术可以通过直接向高温气体中喷水或者利用热交换器
  的方式将水加热成蒸汽，通过降低内燃机排气温度把残余热能变为压力来实现做功，从而提高整机
  热效率。非常规热力循环内燃机节能技术为高效内燃机技术的发展提供了很多新思路。

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  各国新车评价规程（NCAP）测试评价技术的现状与发展

  刘玉光，刘志新

  2013, 4(1):  16-22.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2013.01.002

  摘要 ( 1925 )   PDF (1856KB) ( 3462 )  

  近年来，随着各国路况变化和安全技术的提升，原有的“新车评价规程(NCAP)”评价体系对
  于汽车安全性的区分度一直在降低；为此，各国不断地更新着各自的NCAP 测试项目和评价规程。本
  文分析了各国NCAP 的历史、基本特点和发展趋势。从试验形态、碰撞速度、假人安放、评价指标等
  角度，比对了正面碰撞、侧面碰撞、翻滚试验、主动安全辅助装置以及总体评价等。结果表明：主动
  安全技术将更强，评价项目更全面，汽车安全标准更严格，将未来的NCAP 评价体系，呈现全球化、
  统一化的趋势。因此，为应对更苛刻的汽车安全技术标准，汽车制造商应进行前瞻性地研究。这些
  结果可为修订中国的NCAP——C-NCAP 提供参考。

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  汽车安全

  后排座椅下潜对假人伤害的影响及其改进

  李月明，韩刚，刘卫国，吴成明，赵福全

  2013, 4(1):  23-26.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2013.01.003

  摘要 ( 1734 )   PDF (1918KB) ( 2187 )  

  为了研发某车型，按照中国新车评价规程（C-NCAP）试验评价体系，进行了台车碰撞试验，
  模拟了50 km/h、正面100 %、刚性壁障的碰撞冲击。首轮试验发现：后排座椅坐垫变形量较大且下潜，
  造成后排女性假人胸部和颈部位置的伤害较为严重，对应C-NCAP 总体得分仅为0.82 分。根据座椅
  支架变形和假人伤害部位的分析，改进了座椅安装支架约束系统，以解决坐垫下潜问题。后续试验
  表明：新方案减小了后排女性假人胸部和颈部伤害，对应C-NCAP 总体得分1.10 分。这为车身进一步
  改进，提供了试验依据。

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  国内某车型小偏置正面碰撞的全面评估

  陈可明，胡丽娟，胡晏殊

  2013, 4(1):  27-34.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2013.01.004

  摘要 ( 1782 )   PDF (2674KB) ( 2444 )  

  车辆小偏置正面碰撞过程中，纵向承力构件( 如纵梁) 不能吸收碰撞能量，对乘员造成潜在
  的伤害，在国际上受到关注，主要集中在事故统计分析和实车测试方面的研究，但在中国此方面研究
  寥寥无几。该文采用CAE 方法，用成熟的有限元整车模型，对国内某款车型在小偏置碰撞下的结构
  变形进行模拟分析；利用与试验对标后的Madymo 模型对乘员约束系统进行评估，根据美国公路安
  全保险协会(IIHS) 最近颁布的试验规范和评估标准，给出该车型在小偏置正面碰撞中总的评估等级。
  结果显示： 该款车型在可变形壁障、40% 偏置碰撞中获得最高等级“优”， 但在小偏置碰撞中仅获得“勉
  强通过”的等级。

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  正碰试验Hybrid-Ⅲ型假人肋骨刚度特性差异的消除

  王洪川，商恩义，赵 阳，王 伟，陈现岭，师玉涛

  2013, 4(1):  35-40.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2013.01.005

  摘要 ( 1654 )   PDF (2564KB) ( 1708 )  

  在中国新车评价规程（C-NCAP）中，正面碰撞时胸部压缩变形量是评价车辆安全性的重要指
  标之一。正面碰撞试验中不同试验假人的肋骨性能的不一致，可能导致所测胸部压缩数据差异。为了
  消除这种差异, 该文研究假人肋骨刚度特性及刚度差异对胸部压缩变形的影响。对于两个50 百分位
  的混合Ⅲ（Hybrid-Ⅲ）型男性假人，进行了标定条件下的正碰冲击试验；在计量校准中，修正了胸部
  位移传感器的灵敏度系数。结果表明：通过修订灵敏度系数，可以消除肋骨刚度特性引起的试验结果
  差异，进而可提高试验的准确性，有力地支持汽车约束系统的研发。

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  汽车节能与环保

  汽车电控执行器的充能释能过程与驱动器的电路设计

  李建秋，王金力，宋子由，徐梁飞，杨福源，欧阳明高

  2013, 4(1):  41-47.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2013.01.006

  摘要 ( 1241 )   PDF (2573KB) ( 1706 )  

  柴油机高压共轨系统的喷射控制电磁阀直接影响多次喷射的性能。因输入/ 输出或者网络传
  输等原因，造成时间延迟，因而严重影响汽车电子控制系统的响应性和稳定性。为了缩短执行器驱动
  响应时间，本文分析了典型高速强力执行器的充能和释能过程；并给出了释能功率的粗略估计公式。
  设计了一种高压驱动电路。在该电路中，为执行器在工作工程的各个阶段，配置不同的续流回路。结
  果表明：该电路明显地缩短了执行器的充能和储能过程：将高压共轨系统的喷油器电流上升和下降的
  响应时间由原来的500~1 000 μs，缩短到100~300 μs ；从而，加快了控制系统的实时性和灵活性。

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  汽车前挡风玻璃隔热膜的研究进展

  干蜀毅，赵 腾，陈大鹏，张 霖，周佳南

  2013, 4(1):  48-53.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2013.01.007

  摘要 ( 1820 )   PDF (2138KB) ( 3309 )  

  研究节能隔热膜，可降低汽车空调的能耗，是低碳、绿色社会发展的必然趋势。本文总结
  了汽车玻璃节能隔热膜的研究进展，包括：隔热贴膜、氧化铟锡(ITO) 薄膜、可热弯单银基或双银
  基低辐射(Low-E) 膜、透明隔热涂料膜及溶胶—凝胶镀膜；介绍了膜的设计方法；对比了实验结果。
  结果表明：隔热贴膜目前技术最成熟，市场应用最广泛，但难以获得可见光透射率和隔热性俱佳的薄
  膜；透明隔热涂料膜、溶胶—凝胶膜是隔热膜制备新技术，但红外波段反射率较低；可热弯双银基
  低辐射膜是实现高可见光透射率和高红外光阻隔率的最佳解决方案，未来的研究重点是寻找性能更
  好的Ag 层保护材料，以减缓或消除高温情况下Ag 层的氧化、凝聚和扩散现象。

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  深圳和杭州电动出租车充电或换电池服务的商业模式

  才艺欣, 王贺武, 叶 强, 欧阳明高

  2013, 4(1):  54-60.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2013.01.008

  摘要 ( 1977 )   PDF (2037KB) ( 3224 )  

  为推进中国电动车产业化，分析了深圳和杭州两电动车应用示范城市电动出租车充电/ 换电
  服务商业模式的组织模式和盈利能力。深圳的组织模式是：快速充电—整车销售—第三方运营；杭州
  的组织模式是：快速换电—裸车销售—电池租赁。用价值链理论和现金流法，分析了这两种模式业
  务单元的盈利能力。结果表明：这两种商业模式的盈利能力均比较差，在有政府财务补贴的条件下，
  业务单元的净现值(NPV) 和内部收益率(IRR) 仍均为负值。因此，需业务转型和扩大市场规模，以提
  高盈利能力。

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  锂离子电池内部温度场的传递函数在线估计

  刘光明，欧阳明高，卢兰光，李建秋，梁金华，韩雪冰

  2013, 4(1):  61-66.  doi: 10.3969/j.issn.1674-8484.2013.01.009

  摘要 ( 1530 )   PDF (2633KB) ( 2377 )  

  锂离子电池的温度是一个强烈影响电动汽车性能的因素。为实时计算电池内部温度场，预测
  电池性能，本文提出一种电池内部温度场的传递函数估算方法。对某磷酸铁锂/ 石墨（LFP-G）动力电
  池，测定电池的传热参数，建立三维热模型，在自然对流条件下用Fluent 软件进行仿真，并进行了
  验证。从而获得电池产热功率和内外温差的传递函数。结果表明：与实验结果相比，该三维模型的
  温度估计误差小于0.7 K。在一定的加热功率下，用传递函数预测的电池内部温度与用三维模型的预
  测结果差别小于0.1 K。因此，该传递函数方法可以满足车用在线温度预测的需求。

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  电池管理系统软件虚拟仿真环境下的建模

  陈平，朴昌浩，段崇禧，禄盛

  2013, 4(1):  67-74.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2013.01.010

  摘要 ( 1708 )   PDF (2857KB) ( 1728 )  

  为验证电动汽车的动力电池管理系统软件前期设计，建立了电池管理系统软件的虚拟仿真环
  境。根据电池管理系统软件的输入输出参数，包括荷电状态（SOC）、功率预测、故障诊断、应急控制
  等算法在内，确定了与电池管理系统直接相连的外部对象，通过整合所建模型和现有模型资源，建立
  了整车系统下的电池管理系统软件虚拟仿真环境的模型。结果表明：该模型实现了电池系统在整车工
  作环境下的虚拟环境，离线验证电池管理系统各软件模块的有效性。

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  车载网络通讯协议Flexray 网络的分析及搭建

  程驰，帅志斌，李建秋，徐梁飞，欧阳明高

  2013, 4(1):  75-81.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2013.01.011

  摘要 ( 1263 )   PDF (2155KB) ( 1528 )  

  替代传统CAN 网络的车载网络通讯协议Flexray，可适应汽车动力和底盘系统的控制数据
  传输的要求：节点数多、数据容量大、实时性要求高、功能安全要求严、时间触发。本文分析了包
  括Flexray 的时间层级和帧结构在内的关键部分；搭建一个简单的3 节点Flexray 网络，并分析了
  Flexray 网络参数的配置要求（包括全局参数和局部参数）。结果表明：用所搭建的flexray 三节点网
  络，根据假定的参数配置，展示了三节点通讯的实际数据传输情况，验证了所搭建网络的可实现性，
  为搭建更复杂的网络提供参考。

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  针刺速度对动力锂离子电池安全性的影响

  刘仕强，王芳，樊彬，张振鼎，裴峰

  2013, 4(1):  82-86.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2013.01.012

  摘要 ( 2068 )   PDF (2753KB) ( 2137 )  

  动力电池的安全性是制约其在电动汽车上使用的关键因素。电池的内部短路是影响动力电池
  安全的重要原因。在机械滥用试验中经常采用针刺试验来模拟内部短路。本文参照中国汽车行业标
  准《电动汽车用锂离子蓄电池》，以圆柱型和软包两款磷酸铁锂体系动力电池为研究对象，采用直径
  为3 mm 的耐高温钢针，以不同的穿刺速度进行针刺试验，分析试验过程中电池电压和表面温度的变
  化，研究不同针刺速度对电池安全性的影响。试验结果表明：针刺速度对圆柱型电池的针刺安全性
  影响较小，而软包电池随着针刺速度的提高，热失控的可能性提高。

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  两种控制策略下电动汽车逆变器功率损耗的近似计算

  朱元，李根生，吴志红，田光宇

  2013, 4(1):  87-92.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2013.01.013

  摘要 ( 1886 )   PDF (2503KB) ( 1762 )  

  为了选择电动汽车永磁同步电机功率模块，设计散热装置，并提高其驱动系统的效率，提出
  了一种计算逆变器功率损耗的近似方法。针对驱动系统中常用的对空间矢量脉冲调制(SVPWM)，根据
  绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 的特性及参数，积分计算了SVPWM 中不同扇区的功率损耗。比较了在d
  轴电枢电流为零时和最大转矩电流比的两种控制策略下的逆变器功率损耗。结果表明：两者相比之下，
  在最大转矩电流比控制策略下，逆变器的功率损耗较小，从而逆变器散热器温升也较低。

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