基于ECMS的混合動(dòng)力汽車能量控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-02 08:26
當(dāng)今社會(huì),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(dāng)前研究中的熱點(diǎn);旌蟿(dòng)力汽車作為技術(shù)相對(duì)成熟,應(yīng)用更為廣泛的一種新能源汽車,不僅擁有良好的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性,還可以緩解環(huán)境污染和能源短缺的問題;旌蟿(dòng)力汽車擁有發(fā)動(dòng)機(jī),電機(jī)和動(dòng)力電池多個(gè)動(dòng)力源,需要設(shè)計(jì)合理的能量控制策略協(xié)調(diào)各動(dòng)力源之間的工作,以達(dá)到最優(yōu)的能量分配,降低燃油消耗。所以設(shè)計(jì)能量控制策略是混合動(dòng)力汽車研究中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本文首先對(duì)并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車進(jìn)行縱向受力分析,建立整車動(dòng)力模型,并依次對(duì)主要?jiǎng)恿Σ考l(fā)動(dòng)機(jī),電機(jī)和動(dòng)力電池進(jìn)行數(shù)學(xué)模型分析。分析混合動(dòng)力汽車在運(yùn)行過程中的各動(dòng)力部件的工作狀態(tài)和能量流動(dòng)方向,為混合動(dòng)力汽車進(jìn)行整車動(dòng)力學(xué)模型仿真奠定基礎(chǔ)。接下來根據(jù)混合動(dòng)力系統(tǒng)的特性設(shè)計(jì)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(dòng)力電池電量保持策略,將動(dòng)力電池的等效油耗與發(fā)動(dòng)機(jī)油耗作為統(tǒng)一的性能指標(biāo),建立ECMS的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。對(duì)ECMS中油電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵參數(shù)等效系數(shù)進(jìn)行分析,利用粒子群(PSO)算法對(duì)等效系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,從而改進(jìn)...
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學(xué)位級(jí)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(dòng)力汽車的燃油消耗為目標(biāo),針對(duì)混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)的能量控??制策略進(jìn)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(dòng)力汽車、并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車和混聯(lián)式混??合動(dòng)力汽車[27_3C)]。??串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力系統(tǒng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖2-1所示,這種類型的結(jié)構(gòu)相對(duì)而言??比較簡(jiǎn)單,發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不會(huì)受到車速的直接影響,所以發(fā)動(dòng)機(jī)始終工作在高效區(qū)域。??在整個(gè)行駛過程中,汽車的驅(qū)動(dòng)力都是由電力進(jìn)行提供。由結(jié)構(gòu)圖可以看出,發(fā)動(dòng)機(jī)并??不能直接為車輛提供動(dòng)力,而是通過提供動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,所產(chǎn)生的電能一部分??用來帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)為車輛提供驅(qū)動(dòng)力,另一部分多余的電能將存儲(chǔ)在動(dòng)力電池中。整個(gè)動(dòng)??力結(jié)構(gòu)的工作模式可以總結(jié)為:發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)共同作用下是為動(dòng)力電池提供電量,電??動(dòng)機(jī)利用動(dòng)力電池提供的電能來驅(qū)動(dòng)車輛行駛。因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所以簡(jiǎn)單的控制策略??便可對(duì)其能量進(jìn)行控制,但是在整個(gè)行駛過程中,動(dòng)力系統(tǒng)經(jīng)歷了將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能??再轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換過程
?〔車輪〕??電池??圖2-2并聯(lián)式動(dòng)力系統(tǒng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖??混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力系統(tǒng)簡(jiǎn)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(dòng)機(jī)為??主。發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的功率通過功率分配器一部分用以驅(qū)動(dòng)車輛前行,多余部分用來驅(qū)動(dòng)發(fā)??電機(jī)發(fā)電,傳輸?shù)诫妱?dòng)機(jī)或者動(dòng)力電池,此外電動(dòng)機(jī)也可以單獨(dú)為驅(qū)動(dòng)汽車前行。這種??動(dòng)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(dāng)汽車車速??較低時(shí),主要以串聯(lián)模式運(yùn)行,當(dāng)汽車勻速穩(wěn)定的行駛時(shí),主要以并聯(lián)模式運(yùn)行;炻(lián)??式混合動(dòng)力汽車結(jié)合串聯(lián)和并聯(lián)模式的優(yōu)點(diǎn),使汽車對(duì)能量的調(diào)控更為靈活,在復(fù)雜工??況下可以提供更多的模式組合。但是由于動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]關(guān)于我國(guó)新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀分析及趨勢(shì)探討[J]. 韓博硯. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(22)
[2]我國(guó)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(shì)分析[J]. 張瑞云. 電子世界. 2018(20)
[4]混合動(dòng)力汽車能量控制策略研究現(xiàn)狀[J]. 李連,梁思成. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(19)
[5]混合動(dòng)力汽車現(xiàn)狀分析[J]. 李凱. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(18)
[6]中國(guó)新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 黨改慧. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(16)
[7]混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)和策略研究發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 孫哲浩,張彤. 時(shí)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(shì)[J]. 黃志. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(11)
[9]混合動(dòng)力汽車動(dòng)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(shí)消耗最小策略能量管理策略[J]. 林歆悠,馮其高,張少博. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(20)
博士論文
[1]并聯(lián)混合動(dòng)力汽車控制策略研究[D]. 葉曉.清華大學(xué) 2013
[2]混聯(lián)式混合動(dòng)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(xué) 2011
[3]基于瞬時(shí)優(yōu)化的混合動(dòng)力汽車控制策略研究[D]. 朱慶林.吉林大學(xué) 2009
[4]混合動(dòng)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(xué) 2008
碩士論文
[1]混合動(dòng)力汽車瞬時(shí)最優(yōu)控制策略的研究[D]. 孫芳科.山東大學(xué) 2018
[2]四驅(qū)混合動(dòng)力汽車能量管理優(yōu)化策略研究[D]. 司遠(yuǎn).合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]混合動(dòng)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(xué) 2013
[4]并聯(lián)混合動(dòng)力汽車動(dòng)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(xué) 2010
本文編號(hào):3317235
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:54 頁
【學(xué)位級(jí)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(dòng)力汽車的燃油消耗為目標(biāo),針對(duì)混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)的能量控??制策略進(jìn)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(dòng)力汽車、并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車和混聯(lián)式混??合動(dòng)力汽車[27_3C)]。??串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力系統(tǒng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)如圖2-1所示,這種類型的結(jié)構(gòu)相對(duì)而言??比較簡(jiǎn)單,發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不會(huì)受到車速的直接影響,所以發(fā)動(dòng)機(jī)始終工作在高效區(qū)域。??在整個(gè)行駛過程中,汽車的驅(qū)動(dòng)力都是由電力進(jìn)行提供。由結(jié)構(gòu)圖可以看出,發(fā)動(dòng)機(jī)并??不能直接為車輛提供動(dòng)力,而是通過提供動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,所產(chǎn)生的電能一部分??用來帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)為車輛提供驅(qū)動(dòng)力,另一部分多余的電能將存儲(chǔ)在動(dòng)力電池中。整個(gè)動(dòng)??力結(jié)構(gòu)的工作模式可以總結(jié)為:發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)共同作用下是為動(dòng)力電池提供電量,電??動(dòng)機(jī)利用動(dòng)力電池提供的電能來驅(qū)動(dòng)車輛行駛。因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所以簡(jiǎn)單的控制策略??便可對(duì)其能量進(jìn)行控制,但是在整個(gè)行駛過程中,動(dòng)力系統(tǒng)經(jīng)歷了將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能??再轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換過程
?〔車輪〕??電池??圖2-2并聯(lián)式動(dòng)力系統(tǒng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖??混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力系統(tǒng)簡(jiǎn)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(dòng)機(jī)為??主。發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的功率通過功率分配器一部分用以驅(qū)動(dòng)車輛前行,多余部分用來驅(qū)動(dòng)發(fā)??電機(jī)發(fā)電,傳輸?shù)诫妱?dòng)機(jī)或者動(dòng)力電池,此外電動(dòng)機(jī)也可以單獨(dú)為驅(qū)動(dòng)汽車前行。這種??動(dòng)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(dāng)汽車車速??較低時(shí),主要以串聯(lián)模式運(yùn)行,當(dāng)汽車勻速穩(wěn)定的行駛時(shí),主要以并聯(lián)模式運(yùn)行;炻(lián)??式混合動(dòng)力汽車結(jié)合串聯(lián)和并聯(lián)模式的優(yōu)點(diǎn),使汽車對(duì)能量的調(diào)控更為靈活,在復(fù)雜工??況下可以提供更多的模式組合。但是由于動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]關(guān)于我國(guó)新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀分析及趨勢(shì)探討[J]. 韓博硯. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(22)
[2]我國(guó)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(shì)分析[J]. 張瑞云. 電子世界. 2018(20)
[4]混合動(dòng)力汽車能量控制策略研究現(xiàn)狀[J]. 李連,梁思成. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(19)
[5]混合動(dòng)力汽車現(xiàn)狀分析[J]. 李凱. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(18)
[6]中國(guó)新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 黨改慧. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(16)
[7]混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)和策略研究發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 孫哲浩,張彤. 時(shí)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(shì)[J]. 黃志. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(11)
[9]混合動(dòng)力汽車動(dòng)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(shí)消耗最小策略能量管理策略[J]. 林歆悠,馮其高,張少博. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(20)
博士論文
[1]并聯(lián)混合動(dòng)力汽車控制策略研究[D]. 葉曉.清華大學(xué) 2013
[2]混聯(lián)式混合動(dòng)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(xué) 2011
[3]基于瞬時(shí)優(yōu)化的混合動(dòng)力汽車控制策略研究[D]. 朱慶林.吉林大學(xué) 2009
[4]混合動(dòng)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(xué) 2008
碩士論文
[1]混合動(dòng)力汽車瞬時(shí)最優(yōu)控制策略的研究[D]. 孫芳科.山東大學(xué) 2018
[2]四驅(qū)混合動(dòng)力汽車能量管理優(yōu)化策略研究[D]. 司遠(yuǎn).合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]混合動(dòng)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(xué) 2013
[4]并聯(lián)混合動(dòng)力汽車動(dòng)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(xué) 2010
本文編號(hào):3317235
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