基于ECMS的混合動力汽車能量控制策略研究
發(fā)布時間:2021-08-02 08:26
當今社會,汽車已經(jīng)成為日常生活中必不可少的代步工具,但是由于環(huán)境和能源的問題,新能源汽車成為當前研究中的熱點;旌蟿恿ζ囎鳛榧夹g(shù)相對成熟,應用更為廣泛的一種新能源汽車,不僅擁有良好的動力性和經(jīng)濟性,還可以緩解環(huán)境污染和能源短缺的問題;旌蟿恿ζ嚀碛邪l(fā)動機,電機和動力電池多個動力源,需要設(shè)計合理的能量控制策略協(xié)調(diào)各動力源之間的工作,以達到最優(yōu)的能量分配,降低燃油消耗。所以設(shè)計能量控制策略是混合動力汽車研究中的一個重要環(huán)節(jié)。本文首先對并聯(lián)式混合動力汽車進行縱向受力分析,建立整車動力模型,并依次對主要動力部件發(fā)動機,電機和動力電池進行數(shù)學模型分析。分析混合動力汽車在運行過程中的各動力部件的工作狀態(tài)和能量流動方向,為混合動力汽車進行整車動力學模型仿真奠定基礎(chǔ)。接下來根據(jù)混合動力系統(tǒng)的特性設(shè)計了模糊控制器,搭建了基于規(guī)則的模糊控制策略。然后根據(jù)等效燃油消耗(ECMS)的定義,建立等效油耗模型和動力電池電量保持策略,將動力電池的等效油耗與發(fā)動機油耗作為統(tǒng)一的性能指標,建立ECMS的優(yōu)化目標函數(shù)。對ECMS中油電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵參數(shù)等效系數(shù)進行分析,利用粒子群(PSO)算法對等效系數(shù)進行優(yōu)化,從而改進...
【文章來源】:東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2論文的技術(shù)路線??本文以降低混合動力汽車的燃油消耗為目標,針對混合動力汽車動力系統(tǒng)的能量控??制策略進行優(yōu)化研宄
構(gòu)的不同可以劃分為三種類型:串聯(lián)式混合動力汽車、并聯(lián)式混合動力汽車和混聯(lián)式混??合動力汽車[27_3C)]。??串聯(lián)式混合動力汽車的動力系統(tǒng)簡化結(jié)構(gòu)如圖2-1所示,這種類型的結(jié)構(gòu)相對而言??比較簡單,發(fā)動機的轉(zhuǎn)速不會受到車速的直接影響,所以發(fā)動機始終工作在高效區(qū)域。??在整個行駛過程中,汽車的驅(qū)動力都是由電力進行提供。由結(jié)構(gòu)圖可以看出,發(fā)動機并??不能直接為車輛提供動力,而是通過提供動力來驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電,所產(chǎn)生的電能一部分??用來帶動電動機為車輛提供驅(qū)動力,另一部分多余的電能將存儲在動力電池中。整個動??力結(jié)構(gòu)的工作模式可以總結(jié)為:發(fā)動機和發(fā)電機共同作用下是為動力電池提供電量,電??動機利用動力電池提供的電能來驅(qū)動車輛行駛。因為該結(jié)構(gòu)簡單,所以簡單的控制策略??便可對其能量進行控制,但是在整個行駛過程中,動力系統(tǒng)經(jīng)歷了將機械能轉(zhuǎn)換為電能??再轉(zhuǎn)換為機械能的能量轉(zhuǎn)換過程
?〔車輪〕??電池??圖2-2并聯(lián)式動力系統(tǒng)簡化結(jié)構(gòu)圖??混聯(lián)式混合動力汽車的動力系統(tǒng)簡化結(jié)構(gòu)如圖2-3所示,其結(jié)構(gòu)可以視為串聯(lián)式結(jié)??構(gòu)和并聯(lián)式結(jié)構(gòu)的相結(jié)合。該結(jié)構(gòu)下的工作模式既可以以電力為主,也可以發(fā)動機為??主。發(fā)動機產(chǎn)生的功率通過功率分配器一部分用以驅(qū)動車輛前行,多余部分用來驅(qū)動發(fā)??電機發(fā)電,傳輸?shù)诫妱訖C或者動力電池,此外電動機也可以單獨為驅(qū)動汽車前行。這種??動力結(jié)構(gòu)既可以工作在串聯(lián)模式下,也可以工作在并聯(lián)模式下。一般而言,當汽車車速??較低時,主要以串聯(lián)模式運行,當汽車勻速穩(wěn)定的行駛時,主要以并聯(lián)模式運行。混聯(lián)??式混合動力汽車結(jié)合串聯(lián)和并聯(lián)模式的優(yōu)點,使汽車對能量的調(diào)控更為靈活,在復雜工??況下可以提供更多的模式組合。但是由于動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復雜
【參考文獻】:
期刊論文
[1]關(guān)于我國新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀分析及趨勢探討[J]. 韓博硯. 汽車實用技術(shù). 2018(22)
[2]我國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 王嘉銘. 現(xiàn)代商業(yè). 2018(31)
[3]新能源汽車現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢分析[J]. 張瑞云. 電子世界. 2018(20)
[4]混合動力汽車能量控制策略研究現(xiàn)狀[J]. 李連,梁思成. 汽車實用技術(shù). 2018(19)
[5]混合動力汽車現(xiàn)狀分析[J]. 李凱. 汽車實用技術(shù). 2018(18)
[6]中國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 黨改慧. 汽車實用技術(shù). 2018(16)
[7]混合動力汽車動力系統(tǒng)和策略研究發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 孫哲浩,張彤. 時代汽車. 2018(08)
[8]新能源汽車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析及其趨勢[J]. 黃志. 汽車實用技術(shù). 2018(11)
[9]混合動力汽車動力系統(tǒng)和策略研究發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 唐建鵬,秦高林,段俊法. 河南科技. 2017(09)
[10]等效因子離散全局優(yōu)化的等效燃油瞬時消耗最小策略能量管理策略[J]. 林歆悠,馮其高,張少博. 機械工程學報. 2016(20)
博士論文
[1]并聯(lián)混合動力汽車控制策略研究[D]. 葉曉.清華大學 2013
[2]混聯(lián)式混合動力客車功率均衡能量管理控制策略研究[D]. 林歆悠.重慶大學 2011
[3]基于瞬時優(yōu)化的混合動力汽車控制策略研究[D]. 朱慶林.吉林大學 2009
[4]混合動力汽車控制系統(tǒng)與能量管理策略研究[D]. 李衛(wèi)民.上海交通大學 2008
碩士論文
[1]混合動力汽車瞬時最優(yōu)控制策略的研究[D]. 孫芳科.山東大學 2018
[2]四驅(qū)混合動力汽車能量管理優(yōu)化策略研究[D]. 司遠.合肥工業(yè)大學 2017
[3]混合動力汽車最小等效燃油消耗控制策略研究[D]. 王東升.大連理工大學 2013
[4]并聯(lián)混合動力汽車動力系統(tǒng)模糊優(yōu)化控制策略的研究[D]. 盧顯凎.哈爾濱理工大學 2010
本文編號:3317235
【文章來源】:東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-2論文的技術(shù)路線??本文以降低混合動力汽車的燃油消耗為目標,針對混合動力汽車動力系統(tǒng)的能量控??制策略進行優(yōu)化研宄
構(gòu)的不同可以劃分為三種類型:串聯(lián)式混合動力汽車、并聯(lián)式混合動力汽車和混聯(lián)式混??合動力汽車[27_3C)]。??串聯(lián)式混合動力汽車的動力系統(tǒng)簡化結(jié)構(gòu)如圖2-1所示,這種類型的結(jié)構(gòu)相對而言??比較簡單,發(fā)動機的轉(zhuǎn)速不會受到車速的直接影響,所以發(fā)動機始終工作在高效區(qū)域。??在整個行駛過程中,汽車的驅(qū)動力都是由電力進行提供。由結(jié)構(gòu)圖可以看出,發(fā)動機并??不能直接為車輛提供動力,而是通過提供動力來驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電,所產(chǎn)生的電能一部分??用來帶動電動機為車輛提供驅(qū)動力,另一部分多余的電能將存儲在動力電池中。整個動??力結(jié)構(gòu)的工作模式可以總結(jié)為:發(fā)動機和發(fā)電機共同作用下是為動力電池提供電量,電??動機利用動力電池提供的電能來驅(qū)動車輛行駛。因為該結(jié)構(gòu)簡單,所以簡單的控制策略??便可對其能量進行控制,但是在整個行駛過程中,動力系統(tǒng)經(jīng)歷了將機械能轉(zhuǎn)換為電能??再轉(zhuǎn)換為機械能的能量轉(zhuǎn)換過程
?〔車輪〕??電池??圖2-2并聯(lián)式動力系統(tǒng)簡化結(jié)構(gòu)圖??混聯(lián)式混合動力汽車的動力系統(tǒng)簡化結(jié)構(gòu)如圖2-3所示,其結(jié)構(gòu)可以視為串聯(lián)式結(jié)??構(gòu)和并聯(lián)式結(jié)構(gòu)的相結(jié)合。該結(jié)構(gòu)下的工作模式既可以以電力為主,也可以發(fā)動機為??主。發(fā)動機產(chǎn)生的功率通過功率分配器一部分用以驅(qū)動車輛前行,多余部分用來驅(qū)動發(fā)??電機發(fā)電,傳輸?shù)诫妱訖C或者動力電池,此外電動機也可以單獨為驅(qū)動汽車前行。這種??動力結(jié)構(gòu)既可以工作在串聯(lián)模式下,也可以工作在并聯(lián)模式下。一般而言,當汽車車速??較低時,主要以串聯(lián)模式運行,當汽車勻速穩(wěn)定的行駛時,主要以并聯(lián)模式運行。混聯(lián)??式混合動力汽車結(jié)合串聯(lián)和并聯(lián)模式的優(yōu)點,使汽車對能量的調(diào)控更為靈活,在復雜工??況下可以提供更多的模式組合。但是由于動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復雜
【參考文獻】:
期刊論文
[1]關(guān)于我國新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀分析及趨勢探討[J]. 韓博硯. 汽車實用技術(shù). 2018(22)
[2]我國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 王嘉銘. 現(xiàn)代商業(yè). 2018(31)
[3]新能源汽車現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢分析[J]. 張瑞云. 電子世界. 2018(20)
[4]混合動力汽車能量控制策略研究現(xiàn)狀[J]. 李連,梁思成. 汽車實用技術(shù). 2018(19)
[5]混合動力汽車現(xiàn)狀分析[J]. 李凱. 汽車實用技術(shù). 2018(18)
[6]中國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 黨改慧. 汽車實用技術(shù). 2018(16)
[7]混合動力汽車動力系統(tǒng)和策略研究發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 孫哲浩,張彤. 時代汽車. 2018(08)
[8]新能源汽車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析及其趨勢[J]. 黃志. 汽車實用技術(shù). 2018(11)
[9]混合動力汽車動力系統(tǒng)和策略研究發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 唐建鵬,秦高林,段俊法. 河南科技. 2017(09)
[10]等效因子離散全局優(yōu)化的等效燃油瞬時消耗最小策略能量管理策略[J]. 林歆悠,馮其高,張少博. 機械工程學報. 2016(20)
博士論文
[1]并聯(lián)混合動力汽車控制策略研究[D]. 葉曉.清華大學 2013
[2]混聯(lián)式混合動力客車功率均衡能量管理控制策略研究[D]. 林歆悠.重慶大學 2011
[3]基于瞬時優(yōu)化的混合動力汽車控制策略研究[D]. 朱慶林.吉林大學 2009
[4]混合動力汽車控制系統(tǒng)與能量管理策略研究[D]. 李衛(wèi)民.上海交通大學 2008
碩士論文
[1]混合動力汽車瞬時最優(yōu)控制策略的研究[D]. 孫芳科.山東大學 2018
[2]四驅(qū)混合動力汽車能量管理優(yōu)化策略研究[D]. 司遠.合肥工業(yè)大學 2017
[3]混合動力汽車最小等效燃油消耗控制策略研究[D]. 王東升.大連理工大學 2013
[4]并聯(lián)混合動力汽車動力系統(tǒng)模糊優(yōu)化控制策略的研究[D]. 盧顯凎.哈爾濱理工大學 2010
本文編號:3317235
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