【摘要】：近年來,盡管混合動力汽車和純電動汽車的相關(guān)技術(shù)得到了較快的發(fā)展,但是由于技術(shù)、成本等原因,燃油汽車依然是市場上的主流車型。隨著車載電控單元和電氣設(shè)備數(shù)量的不斷增加,電能消耗占整車能耗的比重也越來越大,整車電能管理已經(jīng)成為提升車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的重要手段。因此,開發(fā)實(shí)時(shí)高效的燃油汽車動態(tài)電能管理方法,對于降低車輛的燃油消耗,提升車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性有著重要的意義。本課題以安徽省自然科學(xué)基金和企業(yè)委托項(xiàng)目為依托,研究了基于工況在線識別的汽車電能管理系統(tǒng)。首先,介紹了現(xiàn)有的整車電源系統(tǒng)和電能管理技術(shù),分析了與之相關(guān)的汽車總線技術(shù)。其次,建立了一種基于I-LVQ神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工況識別模型。定義了“相似工況”概念并引入了分類概率模型,設(shè)計(jì)了I-LVQ模型訓(xùn)練算法。再次,提出了基于工況在線識別的整車電能管理策略。建立了移動時(shí)間窗識別機(jī)制,基于用電負(fù)載功率最優(yōu)分配設(shè)計(jì)了特定工況下的電能管理算法。再次,建立了一種總線式電能管理系統(tǒng),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了對應(yīng)的能量管理控制器。最后,在CANoe軟件中進(jìn)行了通信驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),搭建了整車試驗(yàn)臺架并進(jìn)行了整車試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了節(jié)點(diǎn)通信的可行性以及電能管理策略的有效性。本文的研究對于減少整車能量消耗,延長蓄電池使用壽命,提升燃油經(jīng)濟(jì)性有著重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。
【圖文】：

圖 2.2 發(fā)電機(jī)構(gòu)造Fig 2.2 Structure of alternator發(fā)動機(jī)帶動交流發(fā)電機(jī)發(fā)電，由于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速隨著汽車行駛工況的變化而改變，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速也會因汽車行駛工況的變化而有所不同。發(fā)電機(jī)的工作特性使得當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高或用電設(shè)負(fù)載減少時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓將有所上升。因此，需要配備用來調(diào)節(jié)電壓的裝置，即發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器，來為交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)輸出電壓。電壓調(diào)節(jié)器的作用在于維持交流發(fā)電機(jī)輸出電壓的穩(wěn)定，使其不受發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速或用電負(fù)載變化的影響，進(jìn)而確保用電設(shè)備的正常工作[40]。根據(jù)不同的實(shí)現(xiàn)機(jī)理，常見的交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器可分為晶體管式電壓調(diào)節(jié)器、電磁振動式電壓調(diào)節(jié)器和集成電路式電壓調(diào)節(jié)器三類。同時(shí)，目前大多數(shù)高檔轎車省去了電壓調(diào)節(jié)器，這是因?yàn)槠浣涣靼l(fā)電機(jī)勵(lì)磁線路由車載計(jì)算機(jī)直接控制，進(jìn)而有效控制發(fā)電機(jī)的輸出電壓。交流發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)器的工作原理是：當(dāng)交流發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)形式確定時(shí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和磁通共同決定電動勢大小，而發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是頻繁變化的，所以只有用改變

圖 2.5 AGM 蓄電池Fig 2.5 AGM battery氣設(shè)備數(shù)量愈來愈多，整車控制的智能化、網(wǎng)絡(luò)化電池的性能需求也水漲船高；同時(shí)，研究實(shí)時(shí)高效汽車進(jìn)行能量規(guī)范化和智能化管理，已經(jīng)成為汽于以上兩點(diǎn)，性能優(yōu)良的 AGM 蓄電池已經(jīng)在中高廣泛的使用。要進(jìn)一步提高效率來滿足嚴(yán)格的燃油經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的創(chuàng)新有很大的關(guān)系。汽車電源系統(tǒng)的創(chuàng)新，這就需要整車電源系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測蓄電池的相關(guān)entBatterySensor, IBS)，如圖 2.6 所示，可實(shí)時(shí)監(jiān)流和溫度，并在所獲信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行蓄電池荷tate of Charge, SOH)的準(zhǔn)確計(jì)算，并通過 LIN 總線制器，從而有效避免對蓄電池進(jìn)行過充過放帶來系統(tǒng)具有較高的工作效率。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U469.7

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2623705