动力与策略范文

动力与策略范文（精选12篇）

动力与策略 第1篇

当前, 发展新能源汽车, 实现汽车动力系统的新能源化, 推动传统汽车产业的战略转型, 在国际上已经形成广泛共识。美、日、德等汽车工业强国先后发布了关于推动包括混合动力汽车在内的新能源汽车产业发展的国家计划。美国奥巴马政府实施绿色新政, 计划到2015年普及100万辆插电式混合动力电动汽车 (PH EV) 。日本把发展新能源汽车作为“低碳革命”的核心内容, 并计划到2 0 2 0年普及包括混合动力汽车在内的“下一代汽车”达到1350万辆, 为完成这一目标, 日本到2020年计划开发出至少3 8款混合动力车、17款纯电动汽车。德国政府在2008年提出未来10年普及100万辆插电式混合动力汽车和纯电动汽车, 并宣称该计划的实施, 标志德国将进入新能源汽车时代。

我国汽车行业的“十二五”规划草案的初稿已经制定完毕, 总体目标仍是强调我国汽车工业发展要从汽车大国向汽车强国转变。其中, “十二五”规划中有一项目标是:将提高自主品牌国内份额。到2015年, 中国自主品牌乘用车国内市场份额超过50%, 其中, 自主品牌轿车国内份额超过4 0%。2015年, 大型汽车企业应具备接近世界先进水平的自主产品平台开发能力。

2 插电式混合动力汽车

2.1 混合动力汽车

混合动力汽车具有两个或两个以上的能量源, 是传统内燃机汽车与电动车的有效组合。这种多能源的特征增加了系统设计的灵活性, 在整车能量管理系统的协调控制下, 多个能源与其他部件相互配合, 可以进行多种优化组合, 形成不同的动力系统工作模式, 既实现了低排放, 又发扬了石油燃料比能量比功率高的长处。

根据国际电子技术委员会 (IEC) 的定义, 混合动力电动汽车 (HEV) 是能够根据特定的运行要求, 从两种或两种以上能量源、能量存储器或转化器中获取驱动力的汽车, 在运行中至少有一种或者能量存储器或转化器直接驱动汽车, 并且至少有一种能量源、能量存储器或转化器能够传递电能。

2.2 插电式混合动力汽车的优点

(1) 具有纯电动汽车的全部优点, 一周中4~5天, 可用全电动模式驾车上班, 周末仍可以用内燃机为主的混合动力模式作长途旅游。

(2) 具有接受外部公用电网对车载电池组插电的能力, 可以在家里就对电池组插电;减少去加油站加油次数, 可降至每月1~2次。

(3) 车辆使用成本低, 用P H E V的全电动模式上下班, 燃料费降至每英里2~4美分 (在美国) 。

(4) 基础设施中的公用电网已经存在, 无须新建, 并可利用晚间低谷电对电池插电, 改善电厂发电机组效率。

(5) 减少温室气体和各种有害排放物。

(6) 降低对石化燃料的依赖。

2.3 插电式混合动力汽车动力结构分析

2.3.1 串联式混合动力系统

串联式混合动力系统结构特点是发动机驱动发电机发电, 发出的电能通过电机控制器输送到电池或电动机, 由电动机产生电磁力矩驱动汽车行驶。在发动机与传动系之间通过电动机实现动力传递, 蓄电池是发电机与电动机之间的储能装置, 其功能是起到功率平衡的作用, 即当发电机发出的功率大于电动机需求功率时 (如低速、滑行、怠速工况) , 发电机向电池充电;当发电机发出的功率小于电动机需求功率时 (如启动、加速、爬坡工况) , 蓄电池就向电动机提供额外的电能, 以补充发电机功率的不足, 满足车辆峰值功率的需求。

串联式结构适用于城市内频繁起步和低速运行工况, 可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转, 通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的。使发动机避免了怠速和低速运转的工况, 从而提高了发动机的效率, 减少了废气排放。它的缺点是能量几经转换, 机械效率较低。

2.3.2 并联式混合动力系统

并联式混合动力系统结构特点是并联式装置的发动机和电动机共同驱动汽车, 发动机与电动机分属两套系统, 可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩, 在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。当汽车加速爬坡时, 电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力, 一旦汽车车速达到巡航速度, 汽车将仅仅依靠发动机维持该速度。由于没有单独的发电机, 发动机可以直接通过传动机构驱动车轮, 这种装置更接近传统的汽车驱动系统, 机械效率损耗与普通汽车差不多, 得到比较广泛的应用。由于并联式混合动力电动汽车在稳定的高速下发动机具有比较高的效率和相对较小的质量, 所以它在高速公路上行驶具有较好的燃油经济性。

2.3.3 混联式混合动力系统

混联式混合动力系统结构特点是混联式装置包含了串联式和并联式的特点。发动机发出的功率一部分通过功率分流装置, 经机械耦合系统至驱动桥, 另外一部分则驱动发电机发电, 发出的电能输送给电动机或者储存到蓄电池中, 电动机的力矩同样也可以通过机械耦合系统传递给驱动桥。混联式驱动系统的结构形式和控制方式充分发挥了串联式和并联式的优点, 能使发动机、发电机、电动机等部件进行更优化的匹配, 在结构上保证了在更复杂的工况下使系统工作在最优状态, 更容易实现排放和油耗的控制目标。

3 插电式混合动力汽车能量控制策略

3.1 模糊控制思想

模糊控制策略的设计目标是:维持蓄电池在蓄电池充电状态值 (S O C) 附近波动, 且实现发动机燃油经济性的优化控制。因此, 以串联式混合动力汽车为例。将模糊控制策略应用于串联式混合动力汽车S H E V的控制中具有如下优点:

(1) 模糊逻辑可以表述SH E V中难以精确定量表达的规则, 如“如果需求功率较大且蓄电池SO C较小, 则发动机输出功率增大”等。

(2) 模糊控制可以方便地实现SOC和需求功率等不同影响因素的折中。

(3) 模糊控制具有良好的鲁棒性, 对路况的适应性好。

SO C维持型模糊控制策略主要包括三部分:

第一部分是发动机开, 关判断模块, 主要根据蓄电池SOC和其他信号, 判断发动机的开/关状态。

第二部分是基于S O C和需求功率的模糊控制器模块, 其工作过程为:首先, 根据踏板开度、车速等信号计算出电动机驱动需求功率, 其与上一时刻驱动需求功率之差为需求功率偏差ΔP;然后, 将ΔP与SOC作为模糊控制器的输入量, 输出量为功率调节系数, 将功率调节系数与调节功率相乘, 再加上当前时刻发动机输出功率, 计算结果为发动机给定输出功率。

第三部分是发动机工作点确定模块。根据给定输出功率, 按照最小燃油消耗曲线轨迹, 通过查表的方式确定发动机工作点, 从而保证了发动机的燃油经济性。

综上所述, 模糊控制器一方面是根据需求功率偏差ΔP和S O C, 经过模糊控制输出功率调节系数, 使发动机给定功率随之变化, 从而在满足路况需求的情况下, 实现蓄电池的目标SOC+维持型控制;另一方面, 通过将发动机工作点控制在高效率工作区间内的最小燃油消耗曲线上, 保证了发动机具有较好的燃油经济性。

4 结语

动力与策略 第2篇

能源危机与城市环境污染的日益加剧对城市公交客车的能耗与排放要求越来越严格,传统的公交客车已经无法满足现在的能耗与排放标准,然而纯电动公交客车虽然能够实现零排放,但其电池成本过高,续驶里程不足始终是现阶段难以解决的问题。并联式混合动力客车结构简单,在成本增加有限的前提下,能够很好地降低能耗与排放。并联式混合动力客车通过自动离合器机构将发动机和电动机两动力源集成在一起,两动力源同轴,并联式混合动力客车具有多种工作模式,能够实现不同工作模式之间的灵活切换[1]。

当前,混合动力汽车的能量管理策略和协调控制算法已成为研究的重要方向,合理的能量管理策略对降低能量消耗具有重要意义,模式切换与换挡时的转矩协调控制能够较大程度地改善驾驶舒适性。能量管理策略侧重于通过ISG电机来调节发动机的工作点,使发动机始终工作在高效区域,进而达到节约能源与减少排放的目的。童毅等人针对并联式混合动力汽车离合器接合、变速器换挡过程中的汽车转矩管理策略和协调控制算法进行了研究[2]。古艳春等人采用了基于逻辑门限值的能量管理策略,并对混合动力汽车起步和换挡过程的转矩协调控制策略进行了仿真研究[3]。戴一凡等人采用了基于优化发动机效率曲线的能量管理策略,但只对纯电动行进中启动发动机过程的协调控制进行了研究[4]。以上研究采用了简单的逻辑门限值控制策略,侧重于发动机局部最优,并且只对部分工作模式切换的协调控制进行了研究。

本文以国家863计划科技攻关项目中度混合动力客车为研究对象,为了达到最优的燃油经济性目标,以动力系统效率最优兼顾荷电状态(State of Charge,SOC)平衡为实现方法[5],对基于自动变速器(Automated Mechanical Transmission,AMT)的并联式混合动力系统工作模式区域进行划分,并制定出相应的能量分配控制策略,计算出在中国典型城市公交工况下任意车速的需求功率,并将需求功率合理地分配给发动机与电机。同时,本文对中国典型城市公交工况下工作模式之间切换的转矩协调控制算法进行了研究。以上研究可以实现工作模式切换过程动力传递的平稳性控制和循环工况油耗最优控制[6]。

1 并联式混合动力系统结构

本文研究的并联式混合动力客车的动力系统如图1所示。系统中发动机输出轴与自动离合器、ISG电机、AMT相连,ISG电机集成在自动离合器与变速器中间,ISG电机既可作为发电机又可作为电动机,驱动力矩通过AMT输出,经车桥主减速器传递至车轮。

通过控制发动机、电机、离合器、变速器的工作状态,该混合动力系统可实现多种工作模式,见表1。由表1可知,该混合动力系统可实现纯电驱动、发动机单独驱动、行车充电、停车充电、联合驱动以及制动回馈工作模式。

2 模式切换转矩协调控制

并联式混合动力客车由静止启动,首先进入纯电驱动模式,当车速信号与加速踏板信号大于设定阀值时,车辆由纯电驱动模式进入并联驱动模式。如果没有转矩协调控制,车辆由纯电驱动模式切换进入并联驱动模式时,离合器结合与变速器换挡会存在很大的冲击,驾驶舒适性很差。通过在模式切换过程中合理地控制ISG电机的转矩变化能够很大程度降低离合器结合与变速器换挡的.冲击,进而改善驾驶舒适性。如图2所示,给出了工作模式切换的整个控制过程。 3 整车能量管理控制策略

整车能量管理控制策略是以燃油经济性为主要目标,结合动力电池的SOC状态、车速信息、负荷信息等因素进行能量分配与工作模式切换的一种控制策略。其原则主要是通过纯电驱动、行车充电、混合驱动等工作模式调节发动机的工作点,使发动机大部分时间工作在高效区域,通过让电机参与制动将制动过程中的一部分能量回馈给动力电池,从而达到节油的目标。

3给出了详细的控制策略示意图。

如图3所示,黑色曲线为车速曲线,蓝色曲线为SOC状态曲线。此控制策略中的时间轴并非真正试验时的时间轴,此时间轴没有实际意义,只是用于说明不同工作模式之间的切换情况。整车能量管理策略具体描述如下:当车速u且nSOCu且nSOCu且nSOC且bloadw且load=0时,即车辆进入制动减速或者滑行时,驱动电机进行制动能量回馈,将制动能量回收给电池充电,此时SOC升高,车速低于w时就停止能量回馈,进入全机械制动模式;当SOC 将整车能量管理策略进行转矩解析,如图4所示,表示了在不同转速下的需求转矩与不同工作模式之间的关系。当0Treq 表2列出了不同工作模式下,电机与发动机的转矩分配情况。

4 搭建仿真模型

论文发表范文

以中国典型城市公交工况为混合动力客车的试验工况,利用整车性能仿真分析专业软件AVL Cruise进行性能仿真分析。通过AVL Cruise软件搭建整车动力系统模型,并输入整车与各部件的技术参数,通过Matlab/Simulink搭建整车能量管理策略模型,并将整车控制策略模型通过Interface接口与AVL Cruise整车动力系统模型交互实现联合仿真。并联式混合动力客车整车动力系统模型如图5所示。

表3中列出了并联式混合动力客车整车的基本参数。

图6为整车控制策略中并联模式下的能量管理模型,此模型规定了并联模式下行车充电、纯发动机及混合驱动模式的能量分配情况。

5 仿真结果与试验结果对比分析

根据系统效率最优原则,为了获得最低的油耗值,在标定文件中分别对Tm1、Te1、Te2 三条临界负荷曲线乘以一个系数,得出aTm1、bTe1、cTe2。基于纯电驱动电机效率、发动机燃油消耗特性以及SOC平衡的原则,通过调整a、b、c三个参数进而得到不同的纯电驱动、行车充电及混合驱动临界负荷曲线,分别进行仿真分析。表4中列出了三组不同参数下的仿真油耗值,对比之后在参数三(0.8、0.9、1.1)下的油耗值最低为28.8 L/100 km,进而获得了最优的临界负荷曲线。

通过仿真分析,可以得到在整个循环工况下不同节油方式对节油率的贡献情况,见表5。基准传统车型工况油耗为42 L/100 km,通过减小发动机规格(由传统车6.7 L发动机减小到3.8 L发动机)可以实现15.7%的节油率。在中国典型城市公交工况下,通过发动机快速启动可以实现在车速<10 km/h时,发动机始终处于停机状态,进而可以实现5%的节油率。在中国典型城市公交工况下,通过低速纯电(10 km/h以下为纯电工况)与制动回馈(当5 km/h<车速>

将参数三下的发动机工作点、发动机的外特性以及发动机的万有特性曲线表示在同一图中,如图7所示。从图中可以看出,发动机90%以上的工作点都分布在了发动机效率高于38%的区域。由此可见,其系统效率达到了最优值,中国典型城市公交工况下的燃油经济性能最好。

将参数三(a3,b3,c3)对应的a3Tm1、b3Te1、c3Te2临界负荷曲线应用到试验样车中进行油耗试验,试验所得在公共典型城市公交工况下的综合油耗为28.9 L/100 km,相对基准传统车型油耗42 L/100 km,节油率达到了31.2%,节油效果明显。

6 结论

通过分析并联式混合动力客车的动力系统结构特点,搭建了基于AVL Cruise的整车动力系统模型以及基于Matlab/Simulink的控制策略模型,并

设计了基于参数化调节的能量管理控制策略。使用AVL Cruise与Matlab/Simulink进行联合性能仿真分析,计算整车基于中国典型城市公交工况下的油耗,并进一步在试验样车上进行试验验证,结果表明:

动力与策略 第3篇

摘要：本文主要对火电厂热能与动力工程的现状与改进策略进行了探讨，以供同仁参考。

关键词：火电厂；热能动力工程；现状；改进策略

一、前言

近年来，随着我国经济水平的高速发展，人们的生活水平也在不断提高，人们对电能的需求越来越大，这样，提高电能的利用率显得极其重要。要提高电能的利用率，除了人们的日常生活中节约用电外，主要还是要提高发电的效率，从源头上增加电量。但现实发电中，热能损失、动能损失也十分常见，如何减少这些损失，并尽可能保证能量效用，将直接关系到发电效率及火电厂经济效益。本文主要对火电厂热能与动力工程的现状与改进策略进行了探讨，以供同仁参考。

二、火电厂热能与动力工程的现状分析

（1）火电厂重热现象及其问题表现。在火电厂运作的过程中，重热现象是一个比较普遍的问题，通常这种现象就是指在对能源进行合理利用的基础上，前后两个环节的压力值大致相等的时候，上一个环节的焓值和下一个环节的焓值相比已经呈现现出了下降的现象。这种现象如果得不到及时的控制就会产生非常大的危害，其中最明显的一个不利影响就是会使得火电厂在运行的过程中对能源的使用效率大大的降低。从而影响到电厂效益的实现。

（2）热能及动力工程在火电厂中的节流分析。在多级汽轮机中，假设一级可实现全周进气的现象，那么各级温度便会在工况的不断变化中呈现减弱趋势。假设多级汽轮机可较为顺利地运作，那么可将基本负荷大机组及小容量机组组合使用。这时，火电厂要判断经济性情况，如果经济性不佳，火电厂就要迅速考虑节流，节流的原理依赖的是留格尔公式。这项公式的本质是：流量完全一致的情况下，通过计算多级汽轮机焓降及压差的实际值，从而确定其压力值及功率值。而这样做的目的是实时关注汽轮机的真实状态。换而言之，将留格尔公式用于火电厂中，可在节流分析上起到小小的作用，也为热能及动力工程有效利用奠定基础。

（3）热能及动力工程减少火电厂湿气损失。湿汽损失在如今的火电厂运作中较为常见，并且属于火电厂重大能耗损失。其不利之处在于对进气边缘及叶顶背弧有较大的损伤。反之，减少这项损失能在两方面起良好作用。一方面，汽轮机效率能随之提升。另一方面，热能与动力工程效果更佳。现实中，湿气损失有如下几种表现：1）湿蒸汽温度低，会因为过冷而让蒸汽进一步流失；2）水珠流速远远大于蒸汽流速，动能在水珠作用下流失较大；3）汽轮机运作中，空气温度不相同，久而久之，便会有蒸汽凝结的不良现象，而其中的蒸汽量也就随之减少。（4）热能及动力工程减少火电厂调压调节损失。火电厂中，调压调节十分重要，它能让汽轮机在实际运转中有更高的适应性及可靠性。而现实中，调节调压存在几个典型问题。其一是蒸汽的鼓风损失及斥汽损失；其二是蒸汽做功过程中，蒸汽余热会在机械能转换中有大量损失；其三是在高负荷区域周围，滑压调节的实际耗能过高，以至于经济效益不佳。由此可见，调压调节工作十分重要，减少其损失更是迫切的事情。

三、火电厂热能与动力工程的改进对策

（1）科学的应用重热现象。对电厂热能和动力工程的现状进行充分的了解之后，我们可以充分的总结出重热现象通常就是指多级汽轮机组内的一部分在运行的过程中在上一级存在着非常明显的损失，而这些损失会在下一级运行的过程中得以充分的利用。重热系数通常就是指各级运行过程中焓降值和理想焙降值之比，由于重热现象所产生的负面影响是非常严重的，但是如果我们在机械运行的过程中能够对其予以正确的应用，就可以有效的提高能源的使用效率。而在实际的工作中，我们应该将重热系统运行的能源消耗控制在合理的范围之内，通常来说，重热系数数值会维持在4%以上和8%以下，这是因为在火电厂中，材料设备差异巨大，热能回收的实际效果不佳，达不到预期状态。面对这种情况，火电厂能做的是保障自身发电量的同时尽可能运用热能及动力工程。

（2）尽可能的减少湿气损失。火电厂正常经营和运行的过程中可能会产生一些

能源的损失，所以在这一过程中如果想要更好的保证电厂的电力工程能够充分的发挥其作用和功能，从而也有效的减少资源的消耗，一个非常重要的内容就是要减少其运行过程中所产生的湿气损失，而减少损失的具体办法可分为下列几种：1）喷灌方式选用带吸水缝的方式；2）安装上去湿的装置；3）充分利用再热循环作用；4）将汽轮机冲蚀能力进一步提升。此外，汽轮机在现实运作中，必须要将调速器、主油泵顺利开启，还要克服各类摩擦。而这此行为将直接带来汽轮机机械损伤。面对这种情况，火电厂要注意选用轴流式类型的汽轮机，同时选择汽轮机的其中一端，将高压蒸汽引入进去，与此同时，另一端则负责排除一些低压蒸汽。这也是降低能耗的有利方式，在热能与动力利用中有不少的好处。

（3）提高节流调节的有效性。在机组运行的第一级当中，节流调节通常是可以

完成周進气的，但是如果设备的运行状态产生了一定改变的时候，各级在运行中的温度都会出现非常显著的变化，在这样的情况下就会出现比较明显的损失状况，机组运行的经济性也就在这一过程中受到了极大的影响，所以在工作的过程中一定要保证流量、压差处在合理的水平，同时零部件在工作的过程中也一定要负荷相关的规定和要求，这样我们就以更加积极的方式去调整我们队机组变化情况的了解。

（4）加强可控制工况变化及调配选择。为了更好地说明工况变化及调配选择所产生的作用。本文举一个例子来具体说明：在背压式类型的汽轮机中，为了让其利用率提升，火电厂可将汽轮机加以改造，将低压凝汽式类型的汽轮机后置于原先的汽轮机中，这样做的好处很明显，它让背压式类型的汽轮机变成了气源，火电厂可做到双重发电。汽轮机在实际转动中，外界负荷可能随之变化，而面对这种情况，火电厂可立刻启动负荷调节器，以此来减少或增加负荷，从而让运行周波维持稳定，而这个过程则是现实中火电厂常常捉到的调频过程。但是，假设负荷变大十分巨大，一次调频难以达到目的，这就需要引入二次调频。现实中，二次调频有两类，第一类是手动调频，第二类是自动调频，将两类调频方式加以比较，自动调频易于掌握且方便，这类调频方式在火电厂中运用较多。火电厂中，设施所依赖的调配方式与热能、动能效率有直接关系。本文侧重于说明以下这种调配方式：汽轮机运行与焓降变化密不可分，在汽轮机中，假设第一阀处于个开的状态，那么工况流量及压力会随时间流逝而慢慢增加，而焓降的变化则决定了该减少还是增加调节级，假设第二阀处于全部关闭而第一阀又处于全部开启的状态，那么调节级的最佳位置应位于最大中间级，即便中途的工况有所变化，中间级压力与焓降也应该维持不变。

四、结束语

总之，火电厂在运行的过程中热能和动力运行的情况已经有了新的变化，当前我国经济发展过程中更加倡导环境保护和资源节约，所以要想充分的实现这一目标，就必须要从各个方面采取有效的措施，对于火电厂等企业而言，应该采取有效的措施去做好相应的工作，同时还要针对自身存在的问题找到对应的解决措施，只有这样才能给火电厂的发展奠定良好的基础。

参考文献：

[1]阳帆.试析火电厂中热能与动力工程的改进方向[J].科技创新与应用，2014， 20（10） ：164-165.

[2]艾铎.热能与动力工程在火电厂的运用探索[J].科技与企业，2014，11 （25）：166-168.

动力与策略 第4篇

一、混合动力汽车的结构及电池管理系统

(一) 混合动力汽车的结构与原理。

混合动力电动汽车将传统的内燃机驱动与纯电动驱动方式相结合, 在满足汽车动力性能要求的前提下, 利用电池系统和电机系统的配合来优化内燃机的效率, 使整车经济性和排放性能较传统汽车有很大提高。混合动力汽车根据电力驱动系统和内燃机动力系统的布置形式可以分为3类:串联式、并联式和混联式混合动力汽车。

1.串联式混合动力驱动系统。

它是由发动机、电池组、发电机、电动机、控制装置和汽车传动系等组成。串联式结构适用于城市内频繁起步和低速行驶工况, 可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转, 通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的。

2.并联式混合动力驱动系统。

它主要由发动机、电动机发电机两大动力总成组成, 其功率可以互相叠加。并联式驱动系统最适合于汽车在城市间公路和高速公路上稳定行驶的工况。由于并联式驱动系统的发动机工况受汽车行驶工况的影响, 因此, 不适于汽车行驶工况变化较多、较大;相比于串联结构式, 需要变速装置和动力复合装置, 传动机构较为复杂。

3.混联式混合动力驱动系统。

它是发动机与电动机以机械能叠加的方式驱动汽车, 但驱动电动机的发电机串联于发动机。混联式HEV充分发挥了串联式和并联式的优点, 以达到热效率更高、排气污染最低的效果。

(二) 电源及电源管理系统。

混合动力汽车是汽车、电力拖动、化学电源、自动控制等工程技术中最新成果的集成产物, 混合动力汽车的开发和产业化需解决诸多关键技术。混合动力汽车上的电池使用状况不同于一般的电动汽车, 混合动力汽车在工作中电池处于非周期性的充放电循环中, 电池充放电速率和效率较高。这就要求混合动力汽车所用电池在具有高能量密度的同时, 更重要的是要具有高的功率密度, 以便在加速和爬坡时能提供较大的峰值功率。电池的性能和寿命与电池的充放电历史、电池工作温度等因素密切相关, 过充电和过放电会严重影响电池性能甚至造成电池损坏。所以通过电池管理系统对电池工作过程和工作环境进行监控, 提供准确的电池剩余电量预测, 对充分利用电池能效、延长电池使用寿命具有非常重要的意义。正因为如此, 研究与开发高性能、低成本、长寿命的电池及其管理系统, 仍然是影响混合动力汽车发展的关键问题之一。

二、电源管理系统的功能和特点

混合动力汽车电池管理系统是汽车中一个越来越重要的关键部分, 是一个处于监控电池运行及保护电池关键技术中的核心部件, 能给出剩余电量和功率强度预测、进行智能充电和电池诊断安全等功能集合的综合系统。

(一) 优越的电池管理系统的功能。

综合国内外的研究, 混合动力汽车电池管理系统应具备实时显示电池荷电状态的功能、对动力电池的各项指标进行监控的功能、控制功能等主要功能。实时显示电池荷电状态的功能能够实时预报混合动力汽车镍氢电池的剩余电量或者电池已经放出多少电量。对动力电池的各项指标进行监控的功能是电池组中每块电池的端电压和温度进行采集, 并确认电池组内各电池单体的状态。控制功能是控制电池组内的各电池单体的荷电状态, 防止出现不一致性带来的个别电池单体出现过充、过放现象, 同时控制电池的充放电状态, 其在汽车上使用可以达到节能的目的。

(二) 电池管理系统的性能要求和结构特点。

混合动力汽车电池能量管理系统主要包括数据采集模块、数据处理与存储模块、监测控制模块、输入输出模块。由于汽车的运行工况十分复杂, 运行环境的变化也很大, 都会对电源管理系统产生影响, 同时汽车行驶时所产生的噪声和电波等可能会使系统功能丧失, 使其不能正常工作。因此, 混合动力汽车电池能量管理系统需要具备相当的可靠性、通用性、经济性。

由于混合动力车辆上装有内燃机和电动机两种动力源, 其连续行驶能力和动力性比纯电动汽车更好, 而且可以充分发挥电动机低速、大扭矩的特点, 使得发动机的排放和油耗大为降低, 同时还能回收汽车减速和制动时的能量, 进一步降低了汽车的能量消耗。混合动力车辆需要具备高能量和高功率的能量存储装置, 低成本、高效率的功率电子设备和燃料经济性高、排放低的发动机, 所面临的关键性技术和需要解决的问题包括以下几个方面:一是内燃机与电机耦合功率分配的最优控制;二是能量存储装置较高的比功率;三是开发高性能的电子控制元件;四是加快电力驱动系统研究;五是建立更先进的驱动系统数学模型。而混合动力汽车内燃机与电机耦合功率分配的最优控制十分重要, 在满足汽车动力性能的前提下, 能量管理策略应当能够根据汽车动力系统的特性及实时的运行工况, 实现在发动机、电机之间合理的转矩分配, 以获得整车最大的燃油经济性能、最低的排放以及平稳的驾驶性能。

三、混合动力电动汽车电池控制策略

(一) 串联式混合动力电动汽车控制策略。

由于串联式混合动力汽车的发动机与汽车行驶工况没有直接联系, 因此能量管理策略的主要目标是使发动机在最佳效率区和排放区工作。此外, 为了优化能量分配整体效率, 还应将传动系统的动力电池、发动机、电动机和发电机等部件一同考虑。串联式混合动力汽车一般采用恒温器策略、功率跟踪式策略、基本规则型策略三种基本的能量管理策略。恒温器策略优点是发动机效率高、排放低, 缺点是动力电池充放电频繁, 加上发动机开关时的动态损耗, 使得系统总体的损失功率变大, 能量转换效率较低。功率跟踪式策略由发动机全程跟踪车辆功率需求, 发动机在从低到高的较大负荷区内运行, 使得发动机效率和排放不如恒温器策略。基本规则型策略综合了恒温器策略与功率跟综式策略两者的优点, 根据发动机负荷特性图设定了高效率工作区, 根据动力电池的充放电特性设定了动力电池高效率的荷电状态范围, 并设定一组控制规则, 根据需求功率和SOC进行控制, 以充分利用发动机和动力电池的高效率区, 使其达到整体效率最高。

(二) 并联式混合动力电动汽车控制策略。

并联式混合动力汽车的能量管理策略目前仍不成熟, 需要进一步优化。早期的混合动力汽车能量管理策略大多是以汽车速度为主要控制依据, 由于其设计简单, 易于理解, 技术门槛较低, 因此在混合动力汽车开发初期得到了较为广泛的研究和应用。在基于速度的能量管理策略中, 车速是最重要的控制依据, 现在的能量管理策略基本都是属于基于转矩的控制。目前提出的基于转矩的并联混合动力汽车能量管理策略主要有静态逻辑门限策略、瞬时优化能量管理策略、全局最优能量管理策略、模糊能量管理策略四种。静态逻辑门限策略其实现简单, 目前实际应用较为广泛。但由于主要依靠工程经验设置门限参数, 静态逻辑门限策略无法保证车辆燃油经济性最优, 而且这些静态参数不能适应工况的动态变化, 无法使整车系统达到最大效率。瞬时优化能量管理策略针对静态逻辑门限策略的缺点, 一般是采用“等效燃油消耗最少”法, 等效燃油消耗最小方法在每一步长内是最优的, 但无法保证在整个运行区间内最优, 而且需要大量的浮点运算和比较精确的车辆模型, 计算量大, 实现困难。全局优化模式实现了真正意义上的最优化, 但实现这种策略的算法往往都比较复杂, 计算量也很大, 在实际车辆的实时控制中很难得到应用。模糊能量管理策略基于模糊控制方法来决策混合动力系统的工作模式和功率分配, 可以表达难以精确定量表达的规则, 可以方便地实现不同影响因素的折中, 但是模糊控制器的建立主要依靠经验, 无法获得全局最优。

(三) 混联式混合动力电动汽车控制策略。

混联式混合动力汽车由于其特有的传动系统结构, 如采用行星齿轮传动, 除了采用瞬时优化能量管理策略、全局优化能量管理策略和模糊能量管理策略以外, 还有发动机恒定工作点策略、发动机最优工作曲线策略等特有的能量管理策略。发动机恒定工作点策略采用了行星齿轮机构, 发动机转速可以独立于车速变化, 这样使发动机工作在最优工作点, 提供恒定的转矩输出, 而剩余的转矩则由电动机提供。这样电动机来负责动态部分, 避免了发动机动态调节带来的损失, 而且与发动机相比, 电动机的控制也更为灵敏, 易于实现。发动机最优工作曲线策略是指发动机工作在万有特性图中最佳油耗线上, 只有当发电机电流需求超出电池的接受能力或者当电动机驱动电流需求超出电动机或电池的允许限制时, 才调整发动机的工作点。

四、结语

能源短缺和环境污染是现今世界汽车工业发展面临的两大挑战, 因此开展新能源汽车的研究已经刻不容缓。混合动力汽车较传统车而言, 兼具内燃机车的特点又吸收了电动车的优势, 在有效提高经济性和降低排放方面有很宽广的应用前景。作为混合动力汽车的关键部件, 动力电源对整车动力性、经济性和安全性具有重大影响。

作为一种新型的多能量源交通工具, 混合动力汽车的性能与其采用的能量管理策略密切相关。在满足汽车动力性能的前提下, 能量管理策略应当能够根据汽车动力系统的特性及实时的运行工况, 实现在发动机、电机之间合理的转矩分配, 以获得整车最大的燃油经济性能、最低的排放以及平稳的驾驶性能。

参考文献

[1].范海雁.城市公交车辆的发展方向分析[J].能源研究与信息, 2007

[2].张卫青.混合动力汽车的发展现状及其关键技术[J].重庆工学院学报, 2006

[3].车威, 杨勇.混合动力汽车关键技术探讨[J].公路与汽运, 2011

体育教学动力有效策略研究论文 第5篇

摘要：体育教学动力是在体育教学过程中教与学的双边活动得以运行和发展的动力。体育教师作为体育教学活动的主导者，也是体育教学动力的主要载体;学生作为体育教学活动的主体，同时也与教师共同构成体育教学动力载体。

关键词：体育教学;教学动力;有效策略

体育教学动力的力量源泉是出自体育教学过程中的参与对象和活动主体，体育教学过程中教师教的动力与学生学的动力各自形成体育教学动力的分动力，两者的合力构成了体育教学动力。教学要素理论所包含的教师、学生、课程、教学目标、教学方法、教学环境与教学评价等是体育教学动力的内部因素。而政策、资金、家庭、社会关系与环境等组成体育教学动力的外部因素。体育教学过程中教师教的动力与学生学的动力相互影响、相互转化，不断推动促进体育教学活动向前发展。教师教的动力与学生学的动力不是简单的叠加关系，而是一种乘积关系，其中任何一方的动力表现为零时就会直接导致体育教学动力的消失。体育教学动力的周而复始持续运转必须依赖于教学过程中分动力运行的各种载体，载体间的配合运转促进体育教学动力的生成与发展。矛盾是存在于事物中的固有现象，体育教学过程中的矛盾纷繁复杂，教师教的矛盾与学生学的矛盾是体育教学的主要矛盾，这种矛盾构成体育教学动力的主动力;体育教学过程中的其他教学要素之间的关系构成体育教学中的次要矛盾，由此所产生的动力是体育教学动力的次动力。体育教学作为一种社会活动现象，与各种社会关系产生的矛盾也是体育教学的次要矛盾，这些矛盾运行所产生的动力构成体育教学动力的助动力。可见，体育教学动力是由教学中教学要素间相互运行所产生的分动力所构成的合力。

一、明晰教与学的双边关系，确立教师与学生的主体身份

体育教学是由教师的教和学生的学共同组成的学校教育活动形式。体育教学动力的生成与发展是由教师与学生双边作用力相互促进而发挥效应。在体育教学过程中，须将教师与学生的主体身份予以明确，强化各自在教学活动中所承担的.具体职责、任务和目标，有效构建起教师与学生之间的互通桥梁，做到教学相长、教学合一，实现体育教学中教师的教与学生的学相辅相成、互相促进、共同提高。体育教师与学生作为体育教学活动的参与对象，体育教学活动的开展与完成都是两者共同作用的结果，因此，在体育教学中要把主体属性、主题知识、主体职责、主体任务、主体目标、主体评价等分别对体育教师和学生进行规范，使其明确在体育教学中的责权划分，从而促进体育教师教的动力与学生学的动力双向作用，共同合力形成体育教学动力。

二、优化教学内外部环境，分解动力形成与运转要素

体育教学作为一种社会现象，受到来自内部教学要素的影响，以及教学范围之外的复杂多样环境的影响。要形成并发挥体育教学动力，就要分解体育教学动力的形成要素与运转环境，充分优化内部动力与外部环境，促进教学有序运行。第一，要分解提炼体育教学内部环境要素，将体育教学内部环境产生的动力进行分解，这主要从教学要素的视角予以操作实施，从教师、学生、教学内容、教学方法、教学组织、教学反馈与教学评价多个方面构建体育教学内部分力要素体系。第二，要全面整体化调控和优化体育教学的外部环境，从认知观念、知识基础、行为方式与情感态度等个体行为，到社会政治、经济、文化、政策、生态等宏观环境进行分解提炼，从而加速体育教学系统中不同内外元素之间的有序运转和动力之间的相互作用，进一步推进体育教学动力的凝聚与整合。

三、融汇教学分力，构建教学保障体系

体育教学是一个复杂的系统，体育教学动力是由多个分力共同组建运行而成的力量体系。要促进体育教学动力的最大化，就需对其内在分力系统进行逐一培育，构建起体育教学长效运行的保障体系。体育教学保障体系的建立需要将自上而下与自下而上的两种保障路径有机结合，一方面要提高学校教育管理组织的体育管理水平，建立健全学校体育教学制度保障体系，构筑学校体育教学实时监控机制和反馈机制;另一方面要从体育教学内在系统出发，全面提高体育教师与学生的自我教学保障，从心理认知、行为准则、教学目标、教学任务、教学互动、教学目标等方面构建教师与学生的体育教学保障内容，加强师生间的教学互动，促进体育教学的课堂氛围与体育文化的传承与发展、创造与传播。

四、构建多元化教学评价体系，提升体育学科实力

良好的评价是对教学活动的一种激励。在新的体育课程标准理念下，要强化体育教学的客观、科学评价，尤其是过程与结果、进步度与达成度、诊断性与终结性、知识技能与参与情感意志、量化与质性等评价的有机结合。要将体育教学与其他学科的教学评价加以区别，在探究中找出属于体育学科的独特评价体系，大力发挥体育教学动力的教育功效，提升体育学科的整体实力，全面推动体育教学在学校人才培养和健全人格塑造中的学科优势。

参考文献：

[1]李森.教学动力论[M].重庆:西南师范大学出版社,.

[2]骆郁廷.精神动力论[M].武汉:武汉大学出版社,.

[3]李晓敏.精神动力及其育人功能[D].武汉:武汉理工大学,.

[4]严彬.信息动力导论[M].北京:北京邮电大学出版社,.

职校生学习动力教学策略探讨 第6篇

职校生学习动力教学策略如何使学生爱学、乐学，是当今职业教育必须重视的问题。从目前职校生学习现状看，学习兴趣不浓，积极性不高，而且带有一定普遍性。因此，采取相关教学策略，提升学生学习动力，显得迫切而重要。

一、提高学生学习自觉性，增强内部学习动力

1.加强理想信念教育，激发学生学习动机

理想会使人产生动力。当学生有了自己的理想和坚定的信念时，他就会树立学习目标并制定好自己的学习计划，从而使学习变成自己的学习需要，乐此不疲。但调查发现，29%学生在“学习目标的实现情况”中选择“早忘了”，还有59%选择“和现状有很大差别”；有41%学生认为“没有目标和动力”影响了自己的学习状态。当问及“掌握一门技能有什么好处”时，有66%学生选择“找份好工作”，而选择“实现理想”的仅占1%。可见，学生的理想信念教育必须重视，可考虑以下途径：

（1）发挥思想政治课主渠道作用

理想信念教育是思想政治课重要的教学内容，教师应发挥它的主渠道作用。职校生多为90后，他们富有个性，但存在弱点，分辨能力弱、抗挫能力不强等，因此，对学生教育既要因材施教，又要求真务实，引导他们把个人就业等现实需要和社会发展联系起来，以增强学生的社会责任感，激发学习动机。

（2）学科渗透

教育是一个系统工程，任何一门学科都可以有机地穿插渗透理想信念教育的内容。职校应根据职业特点，将理想信念教育内容融入到专业课程、语文、心理等学科中，可根据理想信念案例设置相关任务或讨论议题，以利于拓展理想信念教育渠道，提升学生学习动力。

（3）活动体验

可以活动为平台，结合职校生特点，开展形式多样的主题班会、社团活动，形成健康、高雅、具有职业特色的校园文化氛围。教师可作引导，抵制庸俗、消极的东西侵入校园，使学生在良好氛围中受到潜移默化的影响与熏陶，以饱满的热情投身到实践理想信仰的社会生活中去。

（4）校园网络的有效使用

目前，网络已成为学生生活的重要组成部分，有效使用网络，可以拓展理想信念教育的网络空间，学校可建立与学生身心特点、认知水平、接受能力等相关的理想信念教育内容，如网上论坛、网上投稿等，还可以挂一些益于学生理想信念教育的网游软件，使学生在掌握网络知识的同时，树立理想，坚定信念。

2.磨砺意志，重塑学生自信

职校生多数是中考落榜或被重点高中放弃的学生，因学习基础差，往往自卑，甚至破罐破碎。在“职校生是否低人一等”调查中，有56%学生“以前有过”，还有28%学生认为“自己是渣子”。这直接影响了学生的学习积极性、主动性。因此，要磨砺学生意志，还学生自信。

（1）多鼓励。鼓励是促进学生进入状态最好的催化剂，它可以使学生形成强烈的内驱力，产生积极学习的欲望，克服自卑感，提高自信心，认为“我能行”。

（2）帮学生获得成功体验。一次失败可能会摧毁一个人的自信，而一次小小成功或许能激活一个人的潜在动力，因此，要遵循低起点严要求的原则，在提问问题、布置作业等活动中，因人而异，使每个学生都有成功希望，让他们获得成功体验，找回自信。

（3）引导学生自我教育。引导学生进行自我教育，就是引导他们战胜自我，超越自我。加强对学生自我教育的监督，使学生自我教育能力不断增强。

二、完善学校激励机制，增强教育合力

1.课程设置科学，教学内容合理

课程设置是否科学，教学内容是否合理，会直接影响学生的学习兴趣。因此，在课程设置上，既要符合技能人才培养目标，又要联系学生实际，不能凭空而论或靠某人喜好；教学内容安排要合理。在符合教学大纲的基础上，充分考虑职业院校的职业特性、学生特点以及市场需求，教师讲课时，应把教材相关内容与学生实际结合起来，避免单一枯燥的理论课。尽量使教学内容丰富多彩、生动有趣，从而刺激学生学习欲望。

2.讲究教学方法，实现多样化教学方式

好的教学方法和多样化的教学方式对提高学生学习积极性具有重要意义。常言说：“教学有法，但无定法，贵在得法”。職业院校要有与培养目标相适应的教学特色：一要改变传统封闭、单一的“填鸭式”教学，培养学生解决实际问题的能力，启迪学生的创造性思维和主动学习精神。二要实现多样化教学方式。教学、管理、生产密切配合，创设“教、学、做”合一的教学方式，如情景教学、实践教学等。利用课件、计算机网络等媒体教学手段，将所学内容以图、文、声并茂的方式传给学生，激发学生学习兴趣，提高教学质量。

3.创造良好学习氛围

良好的学习氛围能使学生愉快学习，提高学习欲望。为此有以下建议：（1）教师要加强学习，提高自身素质。心理学研究表明，“重要他人”、“榜样”对一个人的发展有着重要影响。教师作为影响学生学习的“重要他人”，要不断学习，从而增强对学生的影响力。（2）建立良好的师生关系。“师生关系对于教育质量、教学效益和学生成长的重要意义，丝毫不亚于空气对人的价值。”因此，教师不仅要有广博的知识，还要有爱心，这样才能赢得学生尊重，与学生产生共鸣。（3）弘扬学风。从制度上对那些不爱学习、破坏纪律的学生进行约束，使他们认识到学习重要性。对那些学习认真、刻苦的学生及时表扬，从而树立正气，形成良好的学习氛围。

4.完善评价机制

评价机制是检验学生学习效果的依据。笔者从事职业教育多年，根据日常观察和亲身体验，测试学生的学习水平一般采用形成性评价和总结性评价，但多数停留在理念层面上，评价方式形式化，因此，要提升学生学习动力，应建立完善的评价机制。一要评价指标多样化。以往多用考试成绩作为衡量学生学习的指标，这样会造成 “唯分数论”，所以教学评价既要衡量学生对知识的掌握程度，更要重视学习过程、方法及情感、态度等。二要评价方法多样化。传统的评价方法多用“考试”方式，由于职业院校的职业特性，评价的具体方法应针对不同专业、不同内容采用笔试、实际操作、作品展示、教师评价以及学生自评等进行判断。

参考文献：

[1]干锢，沈绮云.互联网对学生负面影响的调查与分析[J].中小学信息技术教育，2004.

[2]苏霍姆林斯著.给教师的建议[M].教育科学出版社.

动力与策略 第7篇

1 锅炉结构分析

锅炉作为一种能源转换设备, 也就是把燃料中的热能转化为电能、光能等形式的能量。由于锅炉应用的范围十分广泛, 所以锅炉的质量直接关系到锅炉企业以及其他应用行业的发展。按照不同的标准锅炉可以分为不同的类型, 但是不论是哪种类型, 其和其他种类的锅炉具有同样的实质, 起到的作用就是实现能源转换。当前最为常用的就是电站锅炉和工业锅炉。二者的区别就是后者比前者使用的范围更加广泛。不同的行业所使用的锅炉类型是不同的, 锅炉生产企业应该生产不同用途的锅炉, 满足市场的需求。

从锅炉的整体来说主要包括以下两个部分:外壳与电气控制。而外壳则是由底壳和面壳两个部分组成的, 这两个部分的作用存在着很大不同, 但都对外壳的正常使用有着重要意义, 底壳在功能上支持锅炉燃烧, 在作用上则是锅炉燃烧的核心部分。在底壳上设置了电控盒与热交换器, 这两个部件和底壳连接在一起就构成了一个完整的部分, 同时也能够保证与其他部分的连接质量。面壳对于锅炉的燃烧起到间接保护的作用, 能够有效地避免杂质进入到锅炉内部, 对锅炉燃烧造成不良影响, 同时也能够对锅炉中的其他部件起到有效地控制作用。

2 热能与动力工程在锅炉领域中的应用

随着热能与动力工程的发展, 人们开始针对热能与机械能之间的转化进行了深入地研究, 如何提高二者之间转化的效率已经成为了锅炉生产企业必须关注的问题, 这也要求研究生产人员具备较高的专业知识, 特别是工程机械学和跨热能动力学方面。在研究热能与动力学工程的过程中, 实现理论和实践相结合, 即把理论知识运用到实践中, 从实践中总结出理论知识, 这样才能更好地促进热能与动力学工程在实践中的有效运用, 特别是在锅炉生产领域。由于热能与动力工程涉及的内容很多, 随着我国信息技术水平的不断发展, 其获得了大量高新技术的支持, 在使用中发挥出更好的作用, 促进我国锅炉生产企业的发展, 也进一步提高了企业的经济效益, 在激烈的市场竞争中获得生存。

2.1 热能与动力工程在锅炉风机监控中的应用

锅炉的构造十分复杂, 其中风机是锅炉构造中十分重要的部件, 风机性能的好坏直接关系到锅炉能否正常运行。风机所起的作用就是把外部夹杂氧气的气体运送到锅炉中, 这样才能够保证锅炉内的燃料充分燃烧, 提高了锅炉的热能转化率。在我国经济发展同时需要消耗大量的能源资源, 而能源资源的数量是有限的, 所以为了解决节省能源资源, 就需要延长风机的运行时间。但是在风机运转的过程中, 随着时间的增长会产生大量的热量, 一旦这些热量排不出去, 就会导致风机烧毁, 甚至导致整个锅炉设备无法正常使用。而热能与动能工程在风机监控中使用, 就能够改善风机的工作现状, 延长风机的时间并迅速地排出大量的热能。

由于风机的内部构造十分复杂, 使用常规的测量方式很难正确测量风机内部的温度数据, 而且虽然科学技术得到了发展, 但是针对解决风机温度的测量方案取得的效果不是很好。把热能与动力工程软件应用到风机温度测量中, 能够实现从不同方向上对风机温度进行测量, 而且能够自动创建二维模型并进行网格划分, 同时计算出结果, 使风机的运行得到有效控制。虽然这种方式相比其他的测量方案取得的效果更加显著, 但是仍然存在一定的误差, 不过这种误差都是在可控范围内的。

2.2 热能与动力工程在锅炉燃烧控制中的应用

锅炉主要是通过燃烧燃料来实现热能的转换。而锅炉燃烧的控制技术就是对能量转换的幅度进行控制和调整的技术。随着科技的发展, 锅炉填料已经从过去的人工填料转化为自动填料, 甚至出现了全自动智能化锅炉控制系统。锅炉燃烧控制技术可以根据锅炉所采取的自控技术进行分类, 下面进行细致阐述。

2.2.1 以烧嘴、燃烧控制器、电动蝶阀、热电偶、比例阀、流量计、气体分析装置以及PLC等部件组成的空燃比例连续控制系统。这种燃烧控制系统主要是通过热点偶检测燃烧的温度数据传输到PLC中, 并与已经设定的标准值进行比较, 把两个数据之间的偏差值通过比例积分运算输出电信号, 并同时进行调节, 进而达到满足锅炉所需要的空气和燃料之间比值的目的并有效地调节锅炉内部的燃烧温度, 但是使用这种控制系统对于温度的控制并不准确, 这就需要工作人员能够对标准数值进行确定并对燃烧温度的数值进行仔细测量。

2.2.2 由烧嘴、燃烧控制器、流量阀、流量计、热电偶等组成的双交叉限幅控制系统。其工作原理主要是通过温度传感器和热电偶把需要进行精确测量的温度变成电信号, 这个电信号即测量点的实际温度, 此测量点温度期望值是由预先存贮在上位机中的工艺曲线自动给定的, 根据这两个数据之间偏差值的大小, 由PLC自动调整燃料与空气流量阀门的开合程度, 通过电动运行机构的定位及空气和燃料的比例控制, 并借助孔板和差压变送器测量空气的流量, 采用一个专用的质量控制装置来控制燃料量, 从而使温度精确地控制在需要的数值上。

3 热能与动力工程的发展方向

随着对热能与动力工程研究的不断深入, 该项技术应用和发展的范围更加广泛, 也更加关注燃烧污染、动力机械设计等方面。除此之外, 汽车工程方向也是该项技术应用和关注的主要方向, 例如内燃机电子控制、发动机运行等方面。还有一个方向就是制冷方面。总之, 当前对热能与动力工程研究的还只是一小部分, 还需要专家学者不断在实践应用中总结, 不断丰富该项技术的理论知识, 尝试在其他领域应用该项技术, 促进该领域的发展。

4 结束语

综上所述, 文章主要针对当前锅炉领域热能与动力工程的有效应用进行了分析, 使得锅炉利用效率得到提高, 锅炉燃烧水平呈现上升趋势。除了热能与动力工程知识以外, 其他领域知识的综合运用也使我国锅炉燃烧质量更加有保障。热能与动力工程是一门内涵丰富的学科, 可运用的空间很大, 需要社会人员对该项工程进行系统性的研究, 这对于社会经济的发展也具有促进作用。

摘要：随着社会经济的快速发展, 热能与动力工程得到了人们的广泛关注, 而且被应用到不同领域, 特别是锅炉领域, 进一步提高了锅炉的使用效率, 节约了能源。煤在燃烧的工程中会产生大量的有害气体, 造成大气污染, 给环境也会带来不良影响, 通过新技术的使用能够减少有害气体的产生, 这些都归功于热能与动力工程的有效运用。文章主要针对当前锅炉领域中热能与动力工程有效运用的具体策略, 希望能够给相关人员提供一定的借鉴性, 促进我国锅炉工业的快速发展。

关键词：热能与动力工程,锅炉,热能动力,创新

参考文献

[1]吴江, 郑莆燕, 任建兴, 等.关于热能与动力工程专业卓越工程师培养的探索与实践[J].中国电力教育, 2011 (24) .

[2]冯磊华, 鄢晓忠.热能与动力工程专业实践教学环节校企互通培养模式的探索与实践[J].中国电力教育, 2011 (24) .

动力与策略 第8篇

1 校企合作的基础和动力分析

校企合作的目的是学校、企业和学生能直接受益, 社会间接受益。因此, 校企合作的动力主要来源于以下4个层面。

1.1 社会层面

成功的校企合作可以提高学生的就业率, 提高企业的经济效益, 维持社会稳定, 对于保证国家长治久安意义重大。

1.2 学校层面

通过校企合作, 使学校培养的学生获得实际的工作体验, 帮助他们顺利就业, 使毕业生能快速实现由学生向社会人的角色转变, 帮助学生了解社会, 了解农牧行业, 掌握就业信息, 实现学生就业和企业用工的零距离对接, 从而提高学校在企业中的知名度和在社会中的影响力。

1.3 企业层面

通过校企合作, 企业可以选择优秀的农牧类高技能人才, 同时可以利用高职院校的资源对企业员工进行继续教育培训, 从长远观点, 通过刺激、激励, 以潜移默化的方式转化为学习型企业, 提高企业竞争力[2];企业还可以利用高职院校的信息与技术进行新产品的研制开发、新技术的引进、设备的技术改造以及做好产品的售后服务, 聘请学院专家教授为顾问, 以扩大企业的影响力;利用学生使用企业提供的专业实训设备进行训练, 起到针对潜在消费者的广告作用, 同时通过学生的劳动, 企业在分担责任的同时获得由学生劳动而产生的经济利益。

1.4 学生层面

一方面, 学生通过在与学校合作的企业进行顶岗实习, 了解行业的重要信息, 不断提高实践技能, 提高适应社会的能力, 树立信心, 提高就业质量;另一方面, 通过参加企业培训增长管理能力, 促进其在多方面发展[4]。

2 校企合作中存在的问题

目前, 国家越来越重视农牧类高职校企合作工作, 学校的热情高涨, 企业参与的积极性进一步加大, 但是总体上还不是十分理想, 有待进一步加强, 主要问题表现在以下方面。

2.1 政府重视程度加大, 但缺少有效的政策激励和资金支持

国家还没有出台校企合作对企业十分有利的奖励机制, 对校企合作中的企业利益保护不够。国家没有建立专门的校企合作协调机构, 负责设计、监督、考核和推行校企合作, 很多项目难以获得企业主管单位、劳动部门、教育部门的充分协调[2]。

2.2 农牧行业波动性和风险性大的特点决定很多企业缺少长期规划

由于农牧业生产具有明显的周期性和风险性, 所以许多农牧业企业无法准确地预测市场, 缺少长期的规划, 有的甚至在一次波动过程中受影响较大, 因而就不可能考虑与学校合作开办教育。尤其是一些小型的企业, 他们只是到学校选择人才, 而根本不考虑对人才的培养, 认为培训教育学生是额外负担;有些农牧企业录用实习生就是为了降低成本, 让学生作为廉价的劳动力为企业效劳, 待遇往往低于公司最低的工资标准, 甚至有的单位不发放任何费用, 等学生毕业后再重新招聘实习生。这种做法既伤害了学生的自尊, 又损害了企业的形象, 不利于企业的长期发展。

2.3 学校没有从根本上重视校企合作, 缺乏保障机制

有的学校没有从根本上重视校企合作, 没有建立有效的配套机制, 没有充分调动起广大教师的积极性;同时学校体制改革滞后, 弹性学制没有建立和完善, 制约了校企合作的前景[5]。目前, 大多数农牧类高职院校为求生存、求发展和适应市场经济的要求, 主动向企业寻求合作, 企业主要通过给予学校资金资助、教学设备捐助、实习基地提供、员工培训等层次的合作, 有的院校只是和企业签合作协议就算完成了校企合作, 离真正意义上的校企合作目标相差甚远。

2.4 学生的流动性较大, 忠实度不够, 跳槽率较高

因为农牧行业的工作环境相对比较艰苦、交通闭塞, 而现在很多学生家庭条件较好, 没有吃苦耐劳的精神, 所以根本接受不了这种艰苦的工作。因此, 很多学生在实习时都半途而废, 没有真正提升自己的能力, 进而错过很多升职晋升的机会, 以致其感觉农牧行业没有发展前途, 有的最终改行从事其他行业;有的企业反映学生的跳槽频率很高, 在选择人才时顾虑重重, 从而造成学生找不到满意的工作, 企业找不到优秀人才的尴尬境地。

3 对策

为使校企合作真正顺畅, 就要充分发挥政府、企业以及学校的积极性, 共同建立良好的合作环境, 具体措施如下。

3.1 政府要加强政策和资金的支持, 加大对高职院校的舆论宣传

高职院校与行业企业能否长期合作, 取决于双方利益平衡点的寻找与把握, 而能否使合作产生最大效益, 则取决于长期合作中双方逐步探索建立的各种保障机制, 而法律法规保障是其最重要的保障因素。校企合作不仅是学校与企业、教学与生产实践的合作, 也是一种科技与经济相结合的合作行为, 应有相应的政策法规来调节、规范和推动, 并提供必要的资金保障[2,3]。因此, 必须健全有关政策与法规, 鼓励和保护企业参与职业教育。同时, 要加强政府的舆论宣传, 通过政府的舆论引导, 逐步建立崇尚技术教育的社会风尚和文化氛围, 人们以接受职业教育为荣, 进而从根本上提高高职院校的生源质量, 提高高职院校学生的整体竞争力。通过政府的协调, 建立具有标准齐备和运行规范的劳动力市场和培训市场, 全面建立和推行国家职业资格证书制度, 从而提高全民对职业教育的重视[6]。

3.2 学校要进一步提高积极性和主动性, 创造良好的信誉度

学校要认识到企业深层次参与教学过程是保证高职教育特色和质量的不可缺少的要素之一, 要把合作伙伴的兴衰看作自己的事情予以关心和重视, 具体应考虑以下几个方面。

3.2.1积极联系企业, 共同制订学生培养计划。

学校要明确认识到“面向社会、着眼未来、服务经济”是高职教育的办学宗旨, 学校在人才培养模式和课程设置方面应该更多地征求企业的意见, 在专业设置方面, 要在把握市场的同时, 重视人才培养[2,3]。在校企合作中学校起到组织实施者的作用, 主要承担理论基础教育任务, 为在企业开展生产实习教学奠定理论基础, 把一些实践性较强的内容运用到实习过程中, 从而使学校和企业之间形成良好的衔接。

3.2.2 进一步完善制度, 大力培养专家级教师, 鼓励其参与校企合作。

为增强学校的吸引力, 学校要加大政策扶持力度, 大力培养专家级教师, 通过政策的制定, 鼓励具有一定影响力的专家、教师走出去进行社会服务, 通过教师的参与和中介进行实质性的校企合作, 夯实校企合作的基础。

3.2.3 学校适当考虑企业利益, 完善技师聘任制度。

学校通过为企业的工作人员提升学历和职称服务, 一方面解决兼职教师的聘请问题, 另一方面可以调整企业员工的层次结构。

3.2.4加强对学生的培养力度, 提高毕业生素质。

因为毕业生的质量直接影响学校在企业的声誉, 所以学院要从长远利益着眼, 加强对学生的管理和教学培养, 真正树立起以学生为本的办学理念, 从根本上提高为学生服务的能力, 加强对学生的素质教育, 从而提高毕业生质量, 在行业企业中树立良好的口碑[7]。

3.3 企业要树立长远目标, 注重人才培养的长期性

3.3.1 重视实习生资源, 培养选拔优秀员工。

在校企合作中, 企业要承担实际职业基础知识和基本技能的培训任务, 提供人力、物力和财力保证。因此, 企业要以长远的眼光, 将校企合作作为营造“学习型企业”的重要组成部分。同时, 必须明确认识到, 作为社会的重要一员, 支持和积极配合高职教育是企业的责任和义务, 要鼓励企业的相关管理人员积极参与课程设计和进课堂讲课。企业要充分认识到实习生潜在的价值, 不能单纯地把实习生作为廉价劳动力, 要积极调动学生对工作的兴趣和激情, 加强对实习生的管理与考核, 锻炼他们的实践工作能力, 从而在顺利完成实习任务的同时增加其对企业的信赖, 进而选拔成为企业优秀的员工, 为企业的长期发展蓄积力量[2,3]。

3.3.2 加强与院校交流, 共同建立“校中厂, 厂中校”。

通过推行“厂中校、校中厂”校企合作模式, 强化学生实践能力培养, 提高学生就业能力。重视学生职业素质和就业核心技能的培养, 提高学生的素质;合作企业通过院校的舆论媒体效应进一步得到宣传和扩大, 提高其在社会的影响力, 带来更大的经济效益和社会效益[8]。

总之, 随着国家制度的逐步完善以及对农牧企业扶持力度的加大, 学校和企业对校企合作的认识会逐渐加深, 校企合作将会为我国的高职教育贡献更大的力量。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部高等教育司, 中国高教学会产学研合作教育分会.必由之路——高等职业教育产学研结合操作指南[M].北京:高等教育出版社, 2004.

[2]黄亚妮.高职教育校企合作模式的国际比较[J].高教探索, 2004 (4) :70-72.

[3]王运宏, 白鸿辉.工程类高职校企合作模式分析[J].机械职业教育, 2007 (5) :14-16.

[4]李惠峰.推进校企合作搭建就业平台[J].甘肃林业高职教育:综合版, 2008 (12) :14.

[5]朱懿心, 倪天祥, 常小勇.坚持产学研合作培养应用性人才探索校企零距离对接的新模式[J].中国高教研究, 2004 (2) :47-48.

[6]严昌荣.高职教育畜牧兽医专业校企合作的几点思考[J].西藏科技, 2010 (5) :31-32.

[7]梁焱, 韩忠军.产学研合作教育发展的新趋势[J].中国高教研究, 1998 (6) :57-58.

动力与策略 第9篇

能源和环境问题已日益成为国际社会关注的焦点。电动汽车作为一种新型交通工具,在缓解能源危机、促进环境与人类和谐发展等方面具有不可比拟的优势,是推进交通发展模式转变的有效载体。发展混合动力电动汽车是目前最现实可行的技术方案。混联式混合动力电动汽车能够使动力系统部件间有更多的组合,从而在结构上保证了在复杂的工况下使系统工作在最优状态,因此更容易实现排放和油耗目标。国外对混联式混合动力汽车的研究早就开展,已成功推出了多种混联式混合动力车型;国内的混联式混合动力车型相对较少,在动力系统匹配方案和控制策略方面的工程应用尤其不多[1,2,3,4,5,6]。笔者围绕混联式混合动力城市客车动力系统匹配优化以及整车控制策略等问题展开分析,开发出样车并投入运行。

1 混联式混合动力城市客车动力系统的匹配[3]

混合动力汽车的动力传动系参数包括发动机功率、发电机功率、电动机功率、电池组容量、变速器挡位和速比、主减速器速比等,它们之间的合理匹配和组合对整车的动力性、燃油经济性和排放性能有显著的影响。

1.1 发动机发电机组功率

根据有关的统计数据或者混合动力汽车(hybrid electric vehicle,HEV)所预期达到的最高车速,初步选择发动机的功率。再根据HEV在起步、爬坡和加速时发动机的功率与电动机的功率所占的比例,即它们的匹配关系来选择发动机。传统汽车发动机的最大功率是按照满足最高车速要求来选择的,后备功率大,加速爬坡能力好,而混合动力汽车发动机作为驱动系统的主要动力源,发动机发电机组提供平均行驶功率。在加速、爬坡、高速等大负荷工况下,动力电池输出电能并通过电动机辅助驱动车辆,因而发动机发电机组功率选择的依据是平均行驶阻力功率Pav。平均行驶功率Pav是由车辆整车参数和行驶工况来决定的,即有

式中,Pi为第i个功率区间的功率;ti为第i个功率区间的行驶时间;T为总的行驶时间;fi为第i个功率区间的使用频率;n为功率区间的个数。

根据下式确定发电机功率Pg:

式中,ηl为传动系效率;ηm为电动机效率;ηc为功率变换器效率。

发电机是由发动机带动发电的,发动机功率根据发电机功率来确定:

式中,Pe为发动机功率;ηg为发电机效率。

1.2 电动机参数

在HEV上使用的电动机都要具备良好的转矩-转速特性,根据车辆行驶工况,发动机发电机组和驱动电动机,无论是起主要作用还是起辅助作用,都能够使发动机保持平稳的运转,都能在HEV启动、加速和爬坡时提供辅助动力,使发动机避开怠速和低效率的工况。混联HEV的电动机是直接驱动的主要动力,要满足起步、额定车速、加速、爬坡、最高车速等工况的要求。电动机的设计参数包括额定功率、额定转速和最大转速等。

电动机的最大功率一般用最高车速来确定,即

式中,Pm,max为电动机最大功率,kW;vmax为最高车速,km/h;CD为空气阻力系数;A为迎风面积,m2;f为滚动阻力系数;m为整车质量,kg;g为重力加速度,m/s2。

若设计的车辆对加速性要求很高,或运行区域有很大坡度,可计算加速、爬坡等特殊工况下的需求功率,电动机最小功率必须不小于所有工况功率需求中的最大值。

电动机额定功率的选取要考虑到车辆的实际行驶状况,使车辆的经常行驶功率与电动机的经济区对应,即在车辆经常使用工况下,电动机能以经济的负载率运行。通常,电动机额定功率可依据巡航车速来选取,巡航车速一般为(0.6~0.8)vmax。

电动机最高转速和额定转速的比值称为扩大恒功率区系数β。最高转速一定时,β越大,恒功率区越宽。电动机的最高转速对电动机的额定转矩和传动系尺寸都有影响。在额定功率一定的前提下,β越大,最高转速越小时,对应的电动机的额定转矩越大。额定转矩越大,一方面对电动机的机体支撑有较高要求,另一方面由于电动机驱动电流增大,就会相应增大功率变换器的尺寸和损耗。但β大是车辆起步加速和稳定运行所必需的,所以电动机额定转矩的减小,只能通过选用高速电动机来解决。但这样相应又会增加传动系尺寸,因此必须协调考虑最高车速和传动系尺寸的关系。

一般选择中高速电动机(最高转速在8000~15 000r/min之间),β取4~6,相应电动机额定转速为

式中,nm,r为电动机额定转速;nm,max为电动机最高转速。

1.3 发动机与电动机的动力匹配

在开发和研制HEV时,若选用的车型、发电机、电动/发电机、驱动电动机、控制策略和控制系统等不同,则HEV的发动机与电动机的匹配关系也完全不相同。一般原则是:在HEV上配置的发动机的功率略小于同级别的内燃机汽车的发动机的功率,而驱动电动机功率要小于HEV上配置的发动机的功率。

1.4 传动比的选定

最小传动比应按满足最高车速要求选取:

式中,imin为最小传动比;r为轮胎滚动半径,m;nmax为发动机最高转速,r/min。

为保证高挡时拥有足够的动力性能,最小传动比还应满足:

式中,G为汽车重力,N;D0max为整车在最高挡位时动力因素的最大值;va为对应电动机额定转矩下的车速,km/h;TN为电动机额定转矩,Nm;ηT为传动系统效率。

若电动机最大转矩满足不了最大爬坡的要求,则最大传动比应满足:

式中,Tmax为电动机最大转矩,Nm;θmax为最大爬坡角。

1.5 动力电池及其管理系统

HEV动力电池的荷电状态(state of charge,SOC)工作区间较窄,对循环寿命的要求要远高于EV电池。锂离子电池具有电压高、能量密度大、循环性能好、自放电小、无记忆效应等突出优点,和传统电池相比重量更轻,可以制成各种形状,安全性更好,因此样车选用锂离子电池[7]。

电池要配备电池管理系统才能工作,电池管理系统的功能主要包括:准确地计算电池SOC,SOC直接决定整车续驶里程,对整车控制策略有直接关联;对电池单体/模块的电压和温度进行监控;能够确定电池的当前工作极限并及时向整车电子控制单元(electric control unit,ECU)发送信息;能够对电池组进行热管理,包括需要时加热或冷却电池组;能够监控并校正电池组内单体或模块电池的库仑不均匀。

蓄电池数量应与发动机功率合理匹配,串联HEV中的蓄电池在车辆加速、爬坡、高速等大负荷工况下,若发动机所能供给的最大功率仍满足不了行驶要求,则需辅助驱动。

蓄电池需要提供的最大功率为

式中,Pmax为电动机提供给车辆的最大行驶功率。

再根据所选蓄电池的比功率就可确定所需蓄电池的数量。

1.6 多能源动力系统的控制与管理

混合动力汽车能量管理系统的主要功能是监测车辆能量状态,控制能量的流动,优化能量利用率,从而提高车辆的动力性、经济性和安全性。HEV的低能耗、低排放是建立在对整车能量的优化管理和对动力系统的精确控制的基础上的。实现整车能量管理与动力系统控制的算法称为控制策略。控制策略根据驾驶员的操作,判断驾驶意图,在满足驾驶需求(动力性、驾驶平稳性)的前提下,最优地分配电动机、发电机、发动机、电池等动力部件的输出,指挥各系统协同工作,实现能量的最优管理和效率与排放的最佳平衡。

图1为混合动力汽车的能量转换示意图。能量管理策略的目标,就是使燃料能量转换效率尽可能高。

2 混联式混合动力城市客车的匹配分析[8]

2.1 混合动力城市客车的开发目标

混合动力城市客车的开发目标为:最高速度大于等于80km/h;0~50km/h的加速时间短于20s;最大爬坡度大于等于20%;发动机油耗比传统车小25%;续驶里程大于等于450 km;排放比传统车降低30%。

2.2 动力总成布置方案

动力总成布置方案如图2所示。其中,发动机飞轮与ISG辅助电动机通过法兰刚性连接;ISG辅助电动机与主驱动电动机通过离合器连接,两电动机的连接部分带有离合器的操控系统(通过气缸动作控制离合器拨离与闭合);ISG辅助电动机既能提供辅助动力,又能将发动机输出轴的动能转化为动力电池的化学能;发动机自带的发电机可以为蓄电池充电,满足整车24V的低压需求。

2.3 动力系统选型

动力系统选型参数如下:发动机参数值为136kW(2500r/min转速下);主电动机额定功率为63kW;辅助电动机额定功率为50kW;动力蓄电池为电池容量为100Ah锂离子动力电池;主减速比为6.833。

2.4 动力性能指标分析计算

电动汽车的动力性能指标包括最高车速、最大爬坡度、续驶里程、0~50km/h加速时间等。

2.4.1 最高车速的计算

根据汽车的行驶方程式可知

其中,Ft为汽车驱动力;Ff为汽车的滚动阻力;Fi为汽车的坡度阻力;Fw为汽车的空气阻力,N;Fj为汽车的加速阻力;Ttq为发动机(电动机)转矩,Nm;f为轮胎的滚动阻力系数,一般在良好沥青或混泥土路面上,滚动阻力系数在0.010~0.018之间,计算取0.016;CD=0.7;A=7.0m2;ua为汽车速度,km/h;n为发动机转速,r/min;i0为主减速器传动比。

计算最高车速时,坡度阻力和加速阻力为零,根据式(10)~式(14)可以计算出电动车不同车速下的Ft和Ff+Fw。

当发动机处于怠速状态,其转速在600~800r/min时,若由发动机单独驱动HEV,则发动机转速与HEV速度的关系如下:600r/min时,17.4km/h;700r/min时,20.4km/h;800r/min时,23.3km/h。故可认为由发动机单独驱动该车时的最低车速应为20km/h。

另根据汽车功率平衡方程:

式中,δ为汽车旋转质量换算系数;a为汽车行驶加速度,m/s2;i为爬坡度。

当发动机工作在额定转速2500r/min时,由式(14)可知对应的车速为72km/h。此时驱动功率大于阻力功率,故该车由发动机单独驱动的最高车速为72km/h。

综上可以得出由发动机单独驱动时混合动力车的最高车速为72km/h。

2.4.2 纯电动驱动模式下的耗电量及续驶里程

(1)等速电量消耗率。汽车在水平路面上等速行驶时,消耗的平均功率为

取电动机等速状态下的平均效率ηm=0.90,则等速电量消耗率λw(kWh/km)为

车载电池总容量Q为

等速续驶里程S为

通过计算可得出,耗电量分别为0.50~0.85kWh/km(空载)、0.95~1.15kWh/km(满载)。续驶里程分别为75~90km(空载)、53~62km(满载)。

2.4.3 最大爬坡度

根据式(10)可得

式中,ig为减速箱减速比。

计算爬坡度时,略去式(10)中的δma项,由于一般汽车的最大爬坡度达到30%,因此利用式(10)确定低挡爬坡能力时,应采用Gsinα作为坡道阻力,这样爬坡度为

计算得出,当混合动力客车以车速5km/h爬25%的坡时,所需驱动电动机转矩为1369Nm。所以最大转矩为1203 Nm的主驱动电动机和最大转矩为650 Nm的发动机混合驱动可以满足爬20%度坡的要求。

2.4.4 0~50km/h的加速时间t

根据式(20),计算得出0~50km/h的加速时间为18s,可以满足混合动力客车设计要求规定的加速时间20s(0~50km/h)的要求。

式中,u0为开始加速时的速度,km/h;u1为加速后的车速,km/h。

3 混联式动力系统控制策略

混联式动力系统控制策略的基本思想是:汽车低速行驶时,驱动系统以串联方式工作;汽车高速稳定行驶时,则以并联工作方式为主。动力系统在不同工作状态时的控制策略如下。

3.1 停车状态

仅空调运行,则要求发动机工作在低怠速状态;如果空调运行且要求发电机对动力电池充电,则发动机必须工作在高怠速状态,ISG电动机处于发电状态。

3.2 运行(含启动)状态

(1)电池实际电量超过70%Q且油门输入量小于95%。在发动机转速小于1550r/min时,采用纯电驱动模式。当发动机在1550~1700r/min区间内运行时,通过启动定时器并压合离合器来使发动机扭矩达到期望值,并使电动机扭矩降低到零或达到期望值,同时使发动机工作在低怠速状态。当发动机在1700~2000r/min区间(发动机的最佳油耗区间)运行时,由发动机驱动车辆。当发动机转速在2000r/min以上时,由主驱动电动机和发动机共同驱动车辆,发动机按照等油门线控制,所需的补充转矩由电动机提供。如果主驱动电动机驱动后,整车动力仍达不到要求,则启动ISG电动机,三者共同驱动。

(2)70%Q>SOC>30%Q且油门输入量小于95%。当发动机转速小于1550r/min时,由主驱动电动机驱动车辆。当发动机转速在1550~1700 r/min区间内时,则通过启动定时器并压合离合器来使发动机扭矩达到期望值,使电动机扭矩降低到零或达到期望值,同时使发动机处于低怠速状态且保持ISG电动机处于发电状态。当发动机转速在1700~2000r/min区间时(此区间是发动机的最佳油耗区间),仅由发动机驱动车辆,并设定发动机提供额外的5%的油门量给电池充电,此时,ISG电动机处于发电状态。发动机转速超过2000r/min时,由主驱动电动机和发动机共同驱动车辆,发动机按照等油门线控制,所需的补充转矩由电动机提供。如果主驱动电动机驱动后,整车动力仍达不到要求,将设定ISG电动机为电动机状态,三者共同驱动。

(3)油门输入量大于95%。启动油门定时器,如果在2s后,油门输入量仍然大于95%,则根据离合器状态分别处理。离合器处于打开状态时,则压合离合器,并且使发动机、ISG电动机、主驱动电动机均以最大扭矩参与工作。离合器如果处于压合状态,则增加发动机、主驱动电动机和ISG电动机扭矩至最大。此时电池电量不再予以考虑。

3.3 制动策略

轻度刹车(转速变化在100r/s以内),电气系统不作反应。中等刹车(转速变化在500r/s以内),驱动电动机和ISG电动机均回馈发电。重度刹车(即驾驶员希望立即刹车),离合器断开,驱动电动机和ISG电动机均回馈发电。混联式混合动力城市客车动力系统控制流程如图3所示。图3中,Pt为引功率,SOCBot为动力电池荷电状态最小值,SOCTop为动力电池荷电状态最大值,Peopt为发电机的最佳输出功率。

4 样车开发和试验

研制的样车动力电池、电辅助系统、动力系统和样车如图4~图7所示。

道路试验结果如下:

(1)道路工况。典型城市道路。

(2)车辆最高车速。80km/h。

(3)车辆加速性能。车辆在直路上从0加速到50km/h行驶200m所需时间为18s。

(4)车辆爬坡度。不小于20%。

(5)车辆操控性。在200m平路上按照规定放置若干圆锥状障碍物,绕桩花费时间57s。

(6)车辆噪声。当环境噪声为52.5dB时,测试车辆噪声为71.7dB。

(7)车辆油耗。百千米油耗42L,同类型传统燃油车百千米油耗约57L,可见混合动力客车比同类型传统燃油车节油26.3%。

5 结语

本文提出了一种混联式混合动力城市客车动力系统匹配方案和控制策略,并开展了工程实践。道路试验结果表明,混联式混合动力城市客车在城市公交工况下具有明显的节能优势。

摘要：混联式混合动力系统能够使发动机、发电机、电动机等部件间有更多的组合,并在结构上保证系统能在复杂的工况下工作在最优状态。通过对混联式混合动力城市客车动力系统的匹配和分析,提出了一种混联式动力系统的匹配方案和控制策略并成功开发出样车。示范运行结果表明,整车动力性及经济性满足设计要求,节油效果良好,可为规模化示范运行提供依据。

关键词：混联式混合动力城市客车,动力系统,匹配,控制策略

参考文献

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[6]罗玉涛.混联式混合动力电动汽车的关键技术研究[D].广州:华南理工大学,2002.

[7]陈清泉,孙逢春.混合电动车辆基础[M].北京:北京理工大学出版社,2001.

混合动力汽车多平台控制策略分析 第10篇

1 混合动力汽车的结构

混合动力汽车是指利用两种动力源作为动力装置的汽车。混合动力汽车具有不同的布置方式、控制策略和组成部件, 所以形成了各式各样的结构型式。本文根据蓄电池组的荷电状态的变化情况, 对混合动力汽车的结构类型进行分析。

1.1 荷电消耗型

荷电消耗型的混合动力汽车运行时它的蓄电池组的荷电状态逐渐消耗具有纯电动行程。蓄电池组利用车外充电器进行充电, 它的有效利用的电力相当高, 大约为45%。这种类型的汽车的电池充放电损失小, 能量经济性比较好。

通常这类汽车的蓄电池组容量都比较大, 而且发动机的排量小。这样就可以提供较长的纯电动行程, 如果蓄电池组不能有效的保证足够功率的动力时, 那么发动机会直接开始运行。如果需要将蓄电池的容量相应的减少, 可以选择配置小型的发动机, 结合一定的能量管理控制系统来确保汽车在电动使用里程的长度, 提供更好的续驶能力。

1.2 荷电维持型

该类型混合动力汽车都已经预先设定一定长度的纯电动行程, 但是也存在一部分车辆没有设置或者很少的纯电动里程。在汽车运行完成一次循环之后, 能够有效的保证SOC系统不变。

荷电维持型汽车可以不使用电能, 例如动力辅助型汽车就是采用该系统类型, 根据相关专业技术研究部门的确定, 该类型汽车采用并联型混合动力汽车在燃油方面具有十分明显的优势, 相对串联型混合动力汽车效率高大约6%左右。

2 混合动力汽车多平台控制策略

一旦确定混合动力汽车各个部分的配件之后, 技术的核心内容为优化相应的控制系统, 保证混合动力汽车在油耗和排放等方面相比普通汽车具有更为明显的优势。基于Simulink的V模式开发方法, 针对混合动力汽车各部件的特性及汽车的运行工作状况和混合动力汽车开发的各个阶段, 遵循了相应汽车控制系统研究内容, 采用高效、可靠、低投入的汽车控制系统, 同时已经逐渐发展形成高效控制系统的重要思路。而目前常用的系统控制技术大部分采用对于固定类型的混合动力汽车进行设计, 具有很强局限性, 不能有效的满足所有类型的汽车控制要求。在移植性、通用性和继承性等方面存在许多不足。

为了减小混合动力汽车的开发周期和成本, 提高开发效率, 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室提出了一种基于Simulink的混合动力汽车多平台能量分配策略的通用构架, 该策略适用与不同开发阶段、不同仿真环境、不同构型、不同车型。它采用标准化、模块化、层次化的建模思想进行搭建, 在可读性、扩展性、通用性、移植性和继承性等方面具有很大的优势。

2.1 多平台控制策略架构的建立

建立现代化的控制系统需要通过几个流程来实现:功能设计与离线仿真、原理设计、代码编写、硬件仿真、整车测试。开发完成需要实现功能设计到测试结束一体化设计, 整体设计流程下来, 最重要的内容是保证核心控制系统的正确性, 在信号的输入和输出端口, 设备的了解稳定性, 加强不同平台之间信号联系和关联。

采用该框架进行汽车控制系统设计时, 如果汽车需要选择不同的平台, 那么不需要对核心内容进行重新调配即可完成不同平台之间的切换, 只需要完成在不同接口处的交换控制即可。

构架核心控制策略的模型框架有三个基本原则:

第一, 采用总线结构。在实际信号处理过程中, 设备将所有收集到的信息都集中到设备总线内, 并且不同分块之间的信号传输过程也需要由总线控制。

第二, 具有统一的建模规范。根据相应控制算法提出的建模指导信息, 技术人员根据建模规范中内容来进行模型的建立, 其中比较重要的数据全部储存于m文件中, 在进行命名时, 对于不同的模块、参数和信号都是参考目前行业公认的仿真软件来命名的。

第三, 采用模块化、使能结构。技术人员根据实际功能应用的情况将其划分为不同操作部分, 通过将使能状态调整能够实现控制不同功能的开启和停止, 从而使复杂程度不同的设备都能全面符合系统的控制要求。

2.2 多平台控制策略的应用

利用本文研究的不同平台能量分配策略形成的混合动力汽车控制系统, 同时结合硬件管理的不同模块搭建技术, 配合仿真软件的实际模拟, 得到最终的分析结果可以发现, 混合动力汽车在车速控制上能够满足要求, 运行模式与设计完全相同, 蓄电池的响应速度也能够满足汽车使用要求, 因此可以说明这种模型构架的通用性和继承性很好。这种框架有利于提高混合动力汽车能量分配策略的开发效率。

3 结束语

混合动力汽车是车辆工程发展重要方向, 采用多平台混合动力控制技术能够有效的满足以后人们生活的需求。目前多平台控制策略发展还存在一定的不足。并联混合动力汽车的运行原理与串联型混合动力汽车更为复杂, 在控制策略管理过程中参考依据应当保证燃油的经济特点, 同时还要分析结合不同的汽车使用环境, 结合发动机的排放量、电池使用时间、驾驶的舒适性等特点, 考虑成本的投入, 进行全面的综合评定。为了满足上述不同要求的内容, 需要进行全面的分析和研究, 将多平台控制策略深入研究, 保证混合动力汽车的发展。

参考文献

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[3]付俊.混合动力汽车控制策略及其仿真系统的研究[D].哈尔滨工业大学, 2012.

[4]曾小华, 彭宇君, 宋大凤, 白鸽, 王庆年.混合动力汽车多平台控制策略架构[J].吉林大学学报 (工学版) , 2015 (01) :7-15.

激发中小学生学习动力的有效策略 第11篇

一、中小学生学习学习动力不足的影响因素

中学生学习动力不足是制约学习效果的主要因素。中学生学习动力不足有以下一些表现：

学习目标影响学习动力。有些同学无学习目标，更无学习计划，得过且过，敷衍了事，学习动力严重不足。部分学生有远大目标，有好的价值取向。但可惜的是，这些远大目标只停留在理想的层面，既无实际行动，也无短期规划，显得好高骛远，志大才疏。有些同学只把学习当成一项必不可少的工作，有学习计划，有近期目标，而无远大理想和长远人生规划。这对一个人的长远发展，对保持学习动力的持久性是很不利的。

责任感缺失影响学习动力。受社会环境，家庭教育、学校教育缺失等因素的影响，部分学生的责任感不强，学习的内在动力不足。许多学生的兴趣不在学习上，而是与学习无关的奇闻轶事、影视明星、青春偶像、歌坛新秀等方面。部分学生学习是为了家长，而不是为了实现理想，实现自我，回报社会。这使针对学生进行责任教育成为当前的急需。

教育方式、教学方法、学习方法不当影响学生学习动力。当前教育，存在着过分重视学生成绩，忽视学生道德素养等问题。部分教师，对学生不能一视同仁，看好学生什么都顺眼。调查中发现，不论什么层次的学生，都不喜欢把自己的成绩公之与众。教育者应注重保护学生的隐私权和自尊心，用恰当的教育方式来引导不同层次的学生有效提升学习动力。正确的教学方法有利于激发学生的学习积极性。部分教师教学方法老旧，照本宣科、满堂漫灌、刻板机械，直接影响着学生学习积极性的提高。有的学生想学好，但没有好的学习方法，又缺少科学的引导，耗费了时间，成绩却不理想，久而久之，会产生自我否定，产生挫败感，丧失自信心。

不和谐的人际交往影响学生学习动力。调查发现，初中生热衷交往，渴望友谊。但现在的家庭独生子女居多，又使他们养成敏感、脆弱、孤僻的性格特点。与人交往时，唯我独尊，不顾及他人的感受，缺少包容心，形成交往的障碍。但一旦出现人际关系不和谐的状况，他们又容易受到伤害，产生情绪上的大起大落，从而影响学习。

经过以上分析可以看出，初中生学习动力不足的问题，既有社会上的客观背景，更有学生自身和学校、家长的主观原因。认识这些背景，了解学生学习动力不足问题的深层原因，就能做到有的放矢，更有针对性地解决问题。

二、针对中小学生学习动力不足的对策建议

针对中学生学习动力不足的问题，最关键的是有效调动学校、教师、社会、家庭等各种因素，修复学生内心情感系统的发动机，让学生对学习产生不竭的动力源泉。

实施目标管理，激发学生的学习动力。人生不能没有目标，没有目标的人生，可用“盲人骑瞎马，黑夜临深渊”来形容。学习，何尝不是如此？没有目标，没有梦想，就像走路的人，不知道目的地，会越走越消沉，越走越懒散。因此，我们启动“目标奖赏管理机制”，高目标、低要求，让学生把大目标化解成可胜任的小目标，跳一跳，够得着，不断强化胜任感、成就感，并让学生学会规划人生，为终生发展奠定良好的基础。具体方法是：

每学期之初，让学生根据自己的特点，填写一份人生规划书，一直到初中毕业，并在每学期结束，反观人生目标的落实情况，学校根据情况，评选“学校目标落实标兵”，给予奖励。在日常管理中，通过开展一系列与人生目标、理想有关的主题班会、演讲活动等，激发学生对理想的追求。教师根据学生年龄阶段的特点，恰当施以教育影响，帮助学生树立目标，达成目标，实现人生规划。

实施责任教育，引导学生为自己的学习负责。责任是道德的核心，孔子的“当仁不让”，顾炎武的“天下兴亡，匹夫有责”无不彰显着对国事民生的崇高责任感。教育的发展方向之一，就是是每个人承担起包括学习责任在内的一切责任。因此，我们提出了“我的学习我负责”的口号，对学生实施责任教育。

策划“我的学习我负责”“感恩父母，我有责任努力学习”等主题活动，并通过班会、演讲、升旗仪式等，营造责任教育的氛围，激发学生的责任意识，严格要求自己，并把责任意识化为学习动力。

开展“自我发展规划”制定、交流活动，通过制定“自我发展规划”，让学生在明确奋斗目标的同时，意识到自己的责任。家长和学校共同监督，促使学生与责任同行。每学期一次修订自己的“自我发展规划”，各个年级相互交流，让责任成为一种共识。

开发“责任教育”校本课程。课程按年级分类，以体系化，立体化的方式逐步深入展开。结合学生的常规习惯，培养学生的责任心，增强学生的信心和责任意识，引导学生能够明确自己身上担负的责任，并为之不断努力，最终达到自我管理、主动发展的目的。

营造公正、公平的教育教学环境，激发学生主动学习的积极性。新课程改革倡导育人为本，以学生为中心的理念。教师不应该只是知识的传递者和传播者，而应成为学生心灵的引导者，学习生活的参与者、点拨者。学会蹲下身子和学生说话，公正公平地对待每一个学生，尊重每个学生的个性和天性，是新时代给我们教育工作者提出的新课题。

创设氛围，家校联手，帮助学生学会交往，学会合作。学生人际关系不和谐的因素是多方面的，既有个性因素、生理因素，又有家庭因素、社会因素、学校因素、环境因素。为此，学校从这样几个方面入手，帮助学生学会交往，学会合作，建立和谐的人际关系。

通过“教辅联席”，加强师生沟通、交流。联席会每月举办一次，分级部进行，部门负责人、部分班主任、任课教师、学生代表参加。联席会上，学生们针对日常教学、学生管理和生活等方面踊跃发言，教师细心聆听，并对学生提出的问题进行详细地耐心地解答。教辅联系，搭建师生沟通的桥梁，促进教学方法、教学手段的改进，促进融洽师生关系的形成，也有利于提高学生学习的积极性。

利用课堂主阵地，帮助学生建立新型师生关系、生生关系。近年来，借课堂教学改进行动研究的东风，在落实“三四五”教学模式的过程中，我们推出了符合学校实际，具有本校特色的“四环八步教学模式”。这个模式的核心内容，就是倡导小组合作、同伴互助、集体研讨、教师点拨。通过这个模式的落实、推广，课堂上新型的师生关系、生生关系，正在形成。

加强学生社团建设，开发校本课程，通过丰富多采的课外活动，加强同学之间、师生之间思想感情的交流，增进彼此的了解。

家校联手，帮助学生学会与人相处。学生个性的形成，家庭至关重要。因此，学校把帮助学生学会与人相处，作为家长会、家长委员会的一个重要议题，让家长参与进来，帮助孩子学会与人相处。同时，各级部用电话联系，邮件沟通，给家长的一封信等形式，收集、反馈有关孩子与人相处的信息，及时沟通、及时解决。

提高学生的学习兴趣；树立学生的学习信心；创设丰富多彩的情境；创造和谐的师生关系，才能调动学生思维活动的积极性；才能使学生对学习产生浓厚的兴趣；才能使学生快乐的学习，发挥他们的聪明才智，充分享受学习的快乐和成功的喜悦，并最终达到快乐学习的目的。

高职学生内在动力建立的策略研究 第12篇

一、高职学生学习内在动力的理论分析

1. 主动学习是学习内在动力的源动力

学生在学习知识的过程中没有受到任何胁迫, 督促所表现出来的自觉性、积极性、独立性的特点就是学生学习的内在动力的一种体现。是学生在进行创造性学习的过程中的一种自我督促能力, 它包括认知过程、活跃程度、情绪与欲望的兴奋水平、精力投入程度和意志努力的强度, 主要体现在, 在学习的过程中, 注意力高度集中、对学科知识的好奇心很强、维活跃、擅于独立思考, 愿意积极参与到各项教学活动中, 大胆发言讨论, 能够另辟蹊径解决学习过程中遇到的困难。

2. 学习兴趣是主动学习的驱动力

任何一个人对于客观世界的物质存在形式都会有一种意识的偏向, 这就是喜好和兴趣, 他在一个人认识世界的言行中具有一定的积极意义, 在学生的自主学习的过程中, 它起的作用最大, 是督促学生自主学习的最大的动力。孔子曾说过:“知之者不如好知者, 好知者不如乐知者。”这就说明了兴趣在学习过程中确实是最好的老师。所以, 在教学活动中如何提高学生们对该门学科的喜爱, 是促进学生形成主动学习、创新性学习的重要措施。

3. 学习毅力是维持学习内在动力的纽带

在教学活动中老师一定要注意要维持保护学生对某一个门学科的偏爱之情, 之所以要这样做是因为随着年龄的增长, 时间的推移学生们的兴趣爱好肯定也会发生一定的变化, 学生们学习状况是否稳定要看他们在学习的过程中是否具备坚韧不拔的意志力, 那就是说他们在学习的过程中是不是容易三天打鱼两天晒网。如果在学习的过程中不能坚持不动摇, 那么即使是一个学生对一门学科有再多的喜好, 那么兴趣只能是短暂、缺乏根基的, 也是不能长久的, 极有可能在一些特殊情况下转变成其他的类型。所以持之以恒的精神对于学生内在动力的形成来说具有十分重要的作用。

4. 学习目的是形成学习内驱力的直接指向

学习目标又叫做学习目的, 在一个学生的内在动力体系中, 这种目标起着十分重要的作用。从某种程度上来看, 在高职院校所有的教学活动都是在教室内尽进行的一种室内培训, 也就是说高职院校的培养目标更加注重学生实际操作技能的提高, 从而让学校学生一毕业就能找到符合自己专业特定的工作, 为社会生产做贡献。

二、建立学生学习内在动力的机制

1. 创设民主、平等、和谐、接纳的环境氛围

建筑界有一个著名的大师级人物, 他叫密斯梦德罗。这位专业人士提出了很多关于建筑的观点, 他提倡用最少的框架支撑结构创建一个简洁的大空间。所以这位大使提出的是关于建筑的观点但是也能带给我们的教育事业些许意见, 也就是在教学活动中不仅要注重“教”的比重同时还要注重“学”的比重, 为广大的学生提供足够的进行自我学习, 自我反思, 自我总结的时间与空间, 有了学习自由选择的空间, 学生就有了畅所欲言, 各抒已见的机会, 就能为学生的创新活动创造一个良好的心理环境养成良好的学习行为习惯。

2. 尊重学生人格, 建立和谐师生关系

通常情况下, 每一个学生都希望能够受到老师的喜爱和认可, 能够和老师建立一种良好的师生关系。当这种希望得到实现以后, 学生不但会更加信任与喜欢这个老师也会爱屋及乌地喜欢上这位老师带的这门课程, 加深师生感情, 在很大的程度上可以提高学生的学习积极性与学习热情, 自然而然学生的学习效果也会得到提高。所以, 在实际的教学活动中老师应该充分地尊重学生的主体地位尊重每一个学生的独立自主性同时要根据他们实际情况, 挖掘他们的特长, 为每一个学生提供一个可以展示自我的平台构建教学相长的教学体系, 营造良好师生关系氛围, 提高学生学习效率。

3. 建立积极有效的激励机制

每一个人自从出生之日起就对生活中的事物充满了求知欲在这种心理的作用之下对不知道的知识就会进行探索性的研究。求知欲在有效的时间内会产生很大的作用能够促进人不断地加强学习, 能够形成内在动力。成功激励。在教学活动中老师给予学生适当的鼓励。在学生取得一定的成绩的时候老师要能够给予鼓励肯定能够提高学生的学习积极性, 自然而然就会形成学习的内在动力。

对于高职学生来说, 提高学习内在动力就能提高学习效率与最后的学习结果, 学习内在动力是创新和创造一切物质和精神财富的动力源泉。在提高高职学生的学习内在动力的过程中, 一定要采取合适的策略, 明确教学目标。这样才能让每一个学生形成正确的学习意识, 提高学习效率。

参考文献

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