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1.加油卡出现短时间内多次加油现象,其因素无外乎两种:其一油卡故障弹出,重新插卡;其二为绑定外车辆加油。形成油耗管理漏洞。
2.维修费发生具有滞后性,如2月份发生的加油费在登记或保障时已经是3月份,造成数据统计时间误差。
3.公车私用现象已成为当今社会一大热点问题,为公众所诟病。
4.车辆驾驶人员消极怠工,本该2个小时往返的车程,3个小时才完成,不仅浪费了时间,更降低了工作效率。
5.车辆的寿命周期缩短。由于驾驶技术、驾驶习惯、车辆保护意识差、使用频率大等因素影响,车况往往较同期、同里程车辆差,导致车辆行驶6-8年就提前退役。
二、公务车辆管理问题原因分析
1.管理态度落后。大多数单位公务车辆管理的管理态度为消极地保安全、不出事,未真正形成实时可控在控的科学的车辆管理体系。
2.驾驶员监管工作乏力。有制度、有要求、有计划、不检查、不落实是一些单位中普遍存在的现象,有制度落实不到驾驶员,落实不到车辆,放纵不管早晚会出事。引用网上最近流行的一句话:管理中可以有不信任的控制,但绝不能存在没有控制的信任,公务车辆管理更是如此。
3.驾驶员评价机制不够健全和科学。当前大多单位将车辆管理责刘娟大唐山西新能源有限公司030032任笼统地归集到某个车辆管理人员,而个人的能力有限,要实时监管调配几十上百辆车的车队几乎是天方夜谭。车辆管理过程中需要按照“谁主管谁负责、谁派车谁负责、谁用车谁负责、谁带车谁负责、谁开车谁负责”的原则,把车辆驾驶员的评估指标细化到实际用车流程中,才可形成车辆管理工作有人抓、每个环节有人管的有效管理机制。
三、公务车辆管理问题的对策
1.建立健全规章制度。应根据单位自身实际制定符合实际,具有可操作性的车辆管理制度,在此不做赘述。
2..统一调度,集中管理。利用计算机网络技术实现各种信息的交换共享,建立车辆调度平台,对车辆的出车、行驶、停放实行实时精细化管理,避免车辆、人员闲置,有效提高车辆工作效率。
3.通过培训提高驾驶员业务素养。加强驾驶员驾驶技术培训,养成良好的驾车习惯。每项出车任务应包含以下三个环节:出车检查、行车检查、存车检查。检查项目应包括车辆的外观、仪表、电路、机油、刹车、轮胎气压、安全设施、冷却系统等,及时掌握车辆状况,杜绝车辆带病行驶。
4.安装GPS车载定位系统。车辆管控重点在于车辆的行驶过程,亦是车辆管控的难点所在。目前,许多国有企业的车辆管理部门都已经开始借助汽车定位系统对车辆行驶状况进行监控。通过汽车定位系统,车辆管理部门可以随时获取车辆现在位置和相应的行驶数据信息,例如行驶速度、行驶轨迹等。如果车辆在行驶过程中出现故障也可以通过汽车定位系统的报警功能向车辆管理部门反映情况或者请求援助。
5.乘客监督,实现过程控制。通过乘客和驾驶员的相互监督和制约,扩大车辆行驶安全的责任主体,将车辆管理部门由一人负责向全员负责转变。提高全员自觉遵守安全法规的积极性。充分利用“职位越高,责任越大”的社会规则,将安全责任分级到人。驾驶员为第一责任人,根据职位高低,划分第二责任人、第三责任人等。作为汽车行驶安全的核心人物,驾驶员除要遵守驾驶员的基本规章制度和单位的特殊规定之外,还要做好对乘客的监督工作。对于不服从安全行为规定的乘客,驾驶员有权拒载,对于不合理的要求,驾驶员有权拒绝。
6.建立车辆技术档案。从车辆购进到整车报废,建立记载车辆基本情况、性能、运行、维护、保养、事故等内容的档案资料,及时安排车辆的保养和维护。
7.固定车辆驾驶人员。由于驾驶习惯的不同,驾驶员与车辆之间有一段时间的磨合匹配过程。固定驾驶员可以减少磨合过程中车辆硬件的损耗,方便车辆的违章、油耗、维修费用等的考核计算,同时也可培养人车感情,使驾驶员爱护车辆,增加车辆使用寿命。结束语公务车辆管理是一个大课题。
四、总结
系统主要由远距离读卡系统、控制器系统、LED显示系统、计算机系统及管理软件等部分组成。其中远距离读卡系统对进出搅拌站的车辆进行信息采集;控制器系统对车辆的进出状态进行识别、存储,并实时传输到计算机系统,结合软件操作进行管理和监控;LED显示系统对相关信息进行显示、提醒;软件管理系统是系统的核心,对车辆信息进行实时登记、显示、存储、监控,并对数据进行管理。系统采用“一车一卡”模式,每辆进入混凝土搅拌站的车辆都对应有唯一的电子标签。车辆进入搅拌站,安装于进口处的读卡器对进入读卡器识别范围的电子标签进行跟踪,与读卡器相连的控制器对读卡器的数据进行甄别和存储,获取的车辆信息通过数据传输接口传输到计算机中进行相应的分析和处理,处理结果通过LED屏幕指示司乘人员进行后续的工作流程。安装于操作楼入口处的读卡器获取车辆信息后,通过计算机系统与操作楼的系统关联,实现了对装车情况的监控。车辆出站时,布置在出口处的读卡器通过识别车辆电子标签,记录车辆的离站信息,传输到计算机系统中。
2系统设计
2.1硬件组成
硬件系统由控制器系统、RFID系统、计算机系统、LED显示屏以及语音系统等组成。控制系统以NXP微控制器LPC2214为核心,通过隔离接口电路以韦根信号方式与RFID系统相连;RFID系统由3个读卡器与电子标签组成,其中,一个读卡器布置在搅拌站的入口,一个读卡器布置在搅拌站的出口,一个读卡器布置在操作楼入口处;控制器通过读卡器识别车载电子标签,与所存储的标签信息对比,识别有效电子标签信息,进而识别车辆及其位置信息,存储到控制器芯片,同时通过RS485总线传输到计算机系统中。控制器、LED显示器、计算机系统通过RS485总线组成局域网。布置在监控中心的计算机系统可将控制器存储的车辆信息读入数据库中,中央计算机系统可远程调整控制排队调度,录入、管理车辆电子标签信息,刷新LED显示屏,优化排队信息等。
2.2软件组成
系统的软件采用模块化设计,主要包括:用户登录模块、系统管理模块、调度管理模块、数据管理模块、数据管理模块以及异常处理模块。(1)用户登录当用户输入用户名和密码后,依据用户的相应权限,可对系统进行相应的维护、管理等操作。(2)系统管理系统管理包括用户管理、系统维护两个子模块。用户管理子模块可进行用户增加、删除、信息变更和权限设置等操作。系统维护子模块主要是对网络系统的配置进行维护管理,包括计算机的IP地址配置、读卡器位置信息配置、车辆进出方向的信息配置等。(3)调度管理模块发卡系统:主要实现对电子标签的发放和车辆信息的登记,包括了混凝土搅拌站车辆登录、发卡、变更和删除等。信息:依据车辆情况,进行实时信息的,并显示到LED显示屏或计算机监控屏上。车辆监控:对车队的所有车辆实时情况的监控,反馈车辆的工作状态,为调度员提供调度依据。(4)数据管理模块数据管理:管理系统中的关键信息,包括发卡记录、车辆基本信息等统计、查询。统计报表:按照用户的要求,可以按照时段、车辆、进行信息统计,提供按时间、车辆的工作量报表。(5)异常处理模块异常处理模块包括智能处理、报警提示功能,对车辆在驶入过程中出现的异常情况进行自动处理或语音提示人工处理。系统的软件部分,适用于WindowXP,WindowsVista,Windows7操作系统,采用ACCESS数据库管理,需要安装Office2003或Office2007及以上版本。
2.3系统特点
(1)远距离识别功能:读卡器自动识别距离大于15m,车速不大于60km/h,车辆无需停车;(2)现场指挥功能:车辆进入搅拌站后,加入搅拌站排队作业流程,车主可以通过LED屏显示内容实时查看当前信息;(3)自动统计功能:对进出车辆进行计数并统计,并实现搅拌站所有车辆的工作量统计;(4)自动生成报表:按需求可自动生成日报表、月报表、季度报表等。
3结束语
关键词:制动能量回收电动汽车镍氢电池Simulink模型
电动汽车(EV)的研究是在环境保护问题及能源问题日益受到关注的情况下兴起的。在EV性能提高并逐步迈向产业化的过程中,提高能量的储备与利用率是迫切需要解决的两个问题。尽管蓄电池技术有了长足进步,但由于受安全性、经济性等因素的制约,近期不会有大的突破。因此如何提高EV能量利用率是一个非常关键的问题。
制动能量回收问题对于提高EV的能量利用率具有重要意义。电动汽车采用电制动时,驱动电机运行在发电状态,将汽车的部分动能回馈给蓄电池以对其充电,对延长电动汽车的行驶距离是至关重要的。国外有关研究表明,在存在较频繁的制动与起动的城市工况运行条件下,有效地回收制动能量,可使电动汽车的行驶距离延长百分之十到百分之三十。
目前国内关于制动能量回收的研究还处在初级阶段。制动能量回收要综合考虑汽车动力学特性、电机发电特性、电池安全保证与充电特性等多方面的问题。研制一种既具有实际效用、又符合司机操作习惯的系统是有一定难度的。本文对上述问题作了一些积极的探索,并得出了一些有益的结论。
1制动模式
电动汽车制动可分为以下三种模式,对不同情况应采用不同的控制策略。
1.1急刹车
急刹车对应于制动加速度大于2m/s2的过程。出于安全性方面的考虑,急刹车应以机械为主,电刹车同时作用。在急刹车时,可根据初始速度的不同,由车上ABS控制提供相应的机械制动力。
1.2中轻度刹车
中轻度刹车对应于汽车在正常工况下的制动过程,可分为减速过程与停止过程。电刹车负责减速过程,停止过程由机械刹车完成。两种刹车的切换点由电机发电特性确定。
1.3汽车长下坡时的刹车
汽车长下坡一般发生在盘山公路下缓坡时。在制动力要求不大时,可完全由电刹车提供。其充电特点表现为回馈电流较小但充电时间较长。限制因素主要为电池的最大可充电时间。
由于电动汽车主要工作在城市工况下,所以本文将研究重点放在中轻度电刹车上。
2制动能量回收的约束条件
实用的能量回收系统应满足以下要求:
(1)满足刹车的安全要求,符合驾驶员的刹车习惯。
刹车过程中,对安全的要求是第一位的。需要找到电刹车和机械刹车的最佳覆盖区间,在确保安全的前提下,尽可能多地回收能量。具有能量回收系统的电动汽车的刹车过程应尽可能地与传统的刹车过程近似,这将保证在实际应用中,系统有吸引力,可以为大众所接受。
(2)考虑驱动电机的发电工作特性和输出能力。
电动汽车中常用的是永磁直流电机或感应异步电机,应针对不同的电机的发电效率特性,采取相应的控制手段。
(3)确保电池组在充电过程中的安全,防止过充。
电动汽车中常用的电池为镍氢电池、锂电池和铅酸电池。充电时,避免因充电电流过大或充电时间过长而损害电池。
由以上分析可得能量回收的约束条件:
(1)根据电池放电深度的不同,电池可接受的最大充电电流。
(2)电池可接受的最大充电时间。
(3)能量回收停止时电机的转速及与此相对应的充电电流值。
本项目原型车为XL型纯电动车,驱动采用异步交流电机,额定功率为20kW,峰值功率为60kW,额定转矩为53Nm,峰值转矩为290Nm,持续输出三倍额定转矩时间不小于30s,额定转速为3600r/min,最高转速为9000r/min。蓄电池采用24节100Ah镍氢电池,其瞬时充电电流可达1.5C(C为电池放电倍率),即150A。在充电电流为0.5C时,可持续安全充电。实验表明,在电机转速为500r/min时,充电电流小于6A。可设此点为电刹车与机械刹车的切换点。
3制动能量回收控制算法
3.1制动过程分析
经推导可得,一次刹车回收能量E=K1K2K3(ΔW-FfS)。
特定刹车过程中,车体动能衰减ΔW为定值。特定车型的机械传动效率K1和滚动摩擦力Ff基本上是固定的。对蓄电池来说,制动能量回收对应于短时间(不超过20s)、大电流(可达100A)充电,因此能量回收约束条件(2)可忽略,充电效率K3也可认为恒定。对于电机来说,在制动过程中,其发电效率K2随转速和转矩的变化而变化。制动距离S取决于制动力的大小和制动时间的长短。
由以上分析可知,如果电池状态(包括放电深度、初始充电电流强度)允许,回收能量只与发电机发电效率和刹车距离有关。在满足制动时间要求的前提下,通过调节电机制动转矩可以控制电机转速。
3.2控制算法
控制策略可描述为:在满足刹车要求的情况下(由中轻度刹车档位决定),根据能量回收约束条件(1)和(3)的不同值,确定最优制动力,使回收的能量达到最大,即电流对时间的积分达到最大。为了与平常的刹车习惯相符合,令制动力随刹车时间呈线性增长,即Fj=Fo+Kt。问题转换为寻找最优的制动力初值Fo和制动力增长系数K。
我国常用的轿车循环25工况规定,汽车最高速度不超过60km/h,加速度变化范围为-1.5m/s2~1.5m/s2。为了体现城市工况下汽车制动的典型性,同时保证安全性和平稳性,考察如下制动过程:电制动初始速度为60km/h(对应电机转速为4500r/min),电制动结束速度为5.4km/h(对应电机转速为500r/min),要求加速度的绝对值小于2m/s2,速度曲线尽量平滑。中度档位刹车时规定制动时间为8s~12s,轻度档位刹车时规定制动时间为12s~18s。下面只讨论中度档位刹车情况,轻度档位刹车情况与之类似。
镍氢电池(100Ah)在常温以0.5C放电时,电池单体电压变化范围为12~15V,但电池主要工作于平台段,即12.2~13V。为讨论问题方便,认为电池单体端电压为12.5V,总电压等于300V。据此假设,计算所得的充电电流误差不超过6%。
电机在不同的转速与转矩运行时,实测的效率曲线类似指数函数。为了处理方便,可将效率曲线分三段线性拟合成如下函数(拟合误差不超过5%,其中n为电机瞬时转速):
与此相对应,可将制动过程分成三个阶段:
第一阶段:电机转速变化范围为4500r/min~3600r/min,电机发电效率为0.9,要求制动时间t1≤3s。
取制动转矩为60Nm,即F0=1860N,K=20,可得t1=2.62s,平均加速度约为-1.29m/s2。计算可知,充电电流I单调减小,IMax=It=0=75.75A。
第二阶段:电机转速变化范围为3600r/min~1500r/min,电机的发电效率变化范围为0.9~0.82,要求制动时间t2≤5s。
此时问题归结为在约束条件下的最优控制问题。经仿真计算可知,回收能量值随F0、K的增加而单调增加,并且主要由F0决定。当F0较小时,K的变化对制动时间的影响较大。由于电机可运行在三倍过载(140Nm)的情况下,可得最大制动力为4300N。当F0=4300N、K=30时,回收能量取最大值,为274.3(单位:安秒/As),平均加速度为-2.83m/s2。为了满足刹车平稳性的要求,取F0=2300N、K=50。制动时间为4.71s,此时回收能量为262.8As,较最大值减少4.2%,而平均加速度为-1.68m/s2,仅为最大值的59.3%。此阶段充电电流最大值为76.9A。为了准确描述能量回收的效果;引入了一个新的单位“安秒/As”(即时间以秒为单位对电流的积分)来衡量能量的大小。
第三阶段:电机转速变化范围为1500r/min~500r/min,电机的发电效率变化范围为0.82~0.6,要求制动时间t3≤2s。
仿照第二阶段的分析方法可得,取F0=3000N、K=30时,制动时间为1.88s,回收能量为42.1As,平均加速度为-2.01m/s2。此时回收能量较最大值减少2.3%,而平均加速度为最大值的74.1%,此阶段充电电流最大值为35.9A。
4仿真模型及结果
根据汽车动力学理论并结合其它相关方程可得仿真模型:
驱动力合力:Ft=Ff+Fj+Fi+Fw
其中,Ft为作用于车轮上的驱动力合力,Ff为滚动摩擦力,Fj为加速阻力,Fi为坡度阻力,Fw为空气阻力。在城市工况下,Fi和Fw可忽略。
其中,车体质量为M,瞬时车速为V,制动初始车速为V0,电制动结束时车速为V1,充电电流为I,电池端电压为U。其它符号含义与前相同。
在Simulink环境下建立仿真模型,可得电机转速曲线如图1所示,充电电流曲线如图2所示,回收能量曲线如图3所示。
5制动能量回收控制算法功效的评价
以初始速度为60km/h的电制动典型过程为例,经仿真计算可得,回收能量占车体总动能的65.4%,其余的34.6%为机械刹车和电刹车过程中的损耗。以我国轿车25循环工况为例,考虑到摩擦阻力及各部分效率的问题,回收能量占总耗能的23.3%。
实验证明,本文提出的制动能量回收控制策略是简洁有效的。在典型城市工况下,配备能量回收系统的XL型纯电动轿车运行可靠,可以延长续驶里程10%以上。
6其它相关问题的讨论
锂电池由于比能量高,也是EV常用的动力源。实验证明国内研制的锂电池瞬时(20s)充电电流上限可达1C,对常用的80Ah锂电池而言,其最大充电电流为80A左右。但是出于安全方面的考虑,如果把制动能量回收系统用于锂电池系统,需要严格的限流措施或将电刹车与机械刹车同时作用。
1.1车辆的配置不合理导致运输成本加大
车辆作为生产运输工具,拥有庞大的种类体系和不同的适应方向。因此,在选择运输工具时,要根据自身的实际情况选择适当的车辆进行运输生产。不应为了节约成本,选购不合适自身企业发展的车辆,这种情况会导致车辆的过度使用或不合理闲置,导致对运输成本的增加或浪费。甚至在对车辆进行运行配置时,让过度耗损的车辆继续上路,导致驾驶员的安全得不到保障,以至于严重的威胁运输安全。这些都会使运输成本增加。
1.2车辆耗损和维修费用导致运输成本加大
车辆的耗损是车辆上路之后就开始的一种必然的机械使用的过程,而车辆的耗损在与车辆使用时间、行驶公里数有关系之外,还与车辆的维护力度有很大的关系。车辆的维护措施完善,对车辆的损耗也会相应的减少,使车辆在上路时保证良好的状态,减少车辆在路上导致的抛锚、熄火等故障的出现。而车辆的状况不佳会导致车辆的维修率加大。频繁的维修产生大量的维修费用和误工费用,这些费用最后都会折算到运输成本里,成为运输成本的一部分。导致运输成本的增加。因此,车辆技术管理,对减少车辆维修率,保证车辆的上路时间有很大的作用。
1.3能源油耗等费用对运输成本的影响
车辆的运行状况在影响车辆的安全系数以外,对车辆所需油耗和所产生的排放废物都有着密切的关系。一台车辆如果没有经过合理的技术管理,就会导致车辆的使用时间越长,使用寿命越短,对能源油耗的消耗量越大,排放废物越多的问题。石油能源作为不可再生资源,且由于开采量大的原因,价格一直居高不下且具有逐年上升的趋势。这种情况就意味着油耗作为运输成本的一大组成部分,会给运输成本带来巨大的变化。
2.如何通过技术管理减轻运输成本压力
2.1选择合理的车辆配置进行运输工作
车辆技术管理的第一步,就是要通过对车辆进行合理配置来达到运输状况最优、成本最低的目的。运输状况最优就是保证每台上路车辆都经过检测,能够保证上路时的行车安全和运输速度,成本最低就是保证车辆在进行运输时,所产生的消耗和其它的运输成本都是最低的。确保单次运输成本的最小化,以便于保证经济效益对大化的目的。通过对有故障需要检修的车辆进行停运维修,将车况良好的车辆进行排班作业,在保证运输的同时,使车辆能够定期进行检查和维修,保证每台上路车辆的状态,使驾驶员和运输的安全有所保证。对无法进行维修或超出使用期限的车辆进行更新和报废,将所有车辆通过“择优选配、定期检测、高效维护、适时更新”这一原则合理的管理起来,达到在降低成本的同时,实现经济效益的保证和增长。
2.2加大车辆的维护力度,减少车辆的维修次数。
车辆的损耗是不可避免的。但是通过合理的维护措施则可以使车辆的损耗减慢,减少车辆的维修次数,延长车辆的使用寿命。车辆要严格按照规定的间隔里程,到指定的修理厂进行车辆的维护。通过实施严格的车辆技术管理制度,可以有效的改善车辆的机件损耗,减少车辆大修的次数。通过加强车辆技术管理,对于车辆的易损件经常更换,保证易损件的运行良好,并通过严格的记录,将车辆更换配件实施维修进行详细的登记。确保车辆的维修和维护信息得到很好的保存。为车辆的维修维护提供有理数据。
2.3通过强化技术管理,减少能耗所带来的成本压力
通过强化车辆技术管理,使车辆保持在最佳状态,既可以延长车辆的使用寿命,确保车辆的使用价值。同时,也减少对车辆的油耗和废物排出量有着重要的意义。车辆的油耗会因为车辆发动机的使用年限而增加,因此,在车辆发动机中添加油就是有效的方法之一。油的作用就是减少发动机因在使用中产生的损耗。从而延长汽车发动机的使用寿命。针对汽车各个不同的配件,合理的使用不同的剂。将汽车配件的耗损率降到最低。对减少运输成本有着重要的意义。
3.结语