本文關(guān)鍵詞：混合動力汽車能量管理策略及SOC估計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 汽車自發(fā)明以來,在給人們帶來方便的同時也給人們帶來了諸多挑戰(zhàn),比如能源短缺和環(huán)境惡化等。發(fā)展清潔、高效、錯能的新型交通工具是交通可持續(xù)發(fā)展的必然要求,因此,開發(fā)低油耗、低排放的新型汽車成為當(dāng)今汽車工業(yè)發(fā)展的首要任務(wù)。在此背景下,融合了傳統(tǒng)燃油汽車和純電動汽車優(yōu)點(diǎn)的混合動力汽車(HEV)因其高燃油經(jīng)濟(jì)性和低排放,成為目前各國汽車行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)和商品化主流。 混合動力汽車驅(qū)動系統(tǒng)組成的復(fù)雜性決定了能量管理策略設(shè)計的復(fù)雜性,在滿足動力性能的前提下,能量管理策略控制各個部件之間能量流的大小和流向,因此能量管理策略對于合理利用車載能量,實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保具有十分重要的意義。另一方面,動力電池的荷電狀態(tài)(SOC)是制定能量管理策略的一個重要依據(jù),同時也是合理使用電池的主要依據(jù),因此,需要對電池SOC進(jìn)行準(zhǔn)確估計。但是由于電池特性在使用過程中表現(xiàn)出高度的非線性,一直以來SOC估計是公認(rèn)的國際性難題。本文對混合動力汽車的能量管理策略和SOC估計進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容如下: 首先介紹了混合動力汽車的開發(fā)背景、研究現(xiàn)狀和前景,著重介紹了混合動力汽車能量管理策略(EMS)和SOC估計的研究現(xiàn)狀,分析了目前能量管理策略和SOC估計的主要方法、存在問題以及改進(jìn)方向。 然后討論了并聯(lián)式混合動力汽車能量管理策略原理,分析了目前幾種主要的能量管理策略,設(shè)計了基于對角回歸型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DRNN)的并聯(lián)式混合動力汽車能量管理策略,詳細(xì)論述了該策略的設(shè)計過程,并在電動汽車仿真軟件ADVISOR上進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果表明該策略能有效降低油耗,比邏輯門限能量管理策略的燃油經(jīng)濟(jì)性高,同時比等效油耗最小能量管理策略計算簡單,響應(yīng)更快,適于實(shí)時應(yīng)用。 接下來針對動力電池SOC估計進(jìn)行了研究,分析對比了現(xiàn)有的幾種SOC估計方法,分別采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和卡爾曼濾波(KF)兩種方法進(jìn)行了SOC估計,并基于這兩種方法提出了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和卡爾曼濾波結(jié)合的SOC估計方法。仿真結(jié)果表明,結(jié)合的方法可以實(shí)現(xiàn)SOC的高精度估計,而且比單純的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法魯棒性好,比單純的卡爾曼濾波法計算量小。 最后設(shè)計了基于智能電池監(jiān)測芯片DS2438的SOC估計實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),該系統(tǒng)可以測量每節(jié)電池的溫度、電壓和電流,估算電池SOC值,并將結(jié)果進(jìn)行顯示作為制定能量管理策略和合理利用電池的依據(jù)。給出了硬件電路連接圖和軟件流程,并說明了具體的設(shè)計過程。
【關(guān)鍵詞】：混合動力汽車 能量管理策略 對角回歸型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 卡爾曼濾波 SOC估計
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：U469.7
【目錄】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 第一章 緒論14-23
• 1.1 混合動力汽車開發(fā)背景14-15
• 1.2 混合動力汽車分類15-17
• 1.3 混合動力汽車發(fā)展現(xiàn)狀和前景17-18
• 1.4 混合動力汽車能量管理策略研究現(xiàn)狀18-20
• 1.5 動力電池 SOC估計研究現(xiàn)狀20-22
• 1.6 本文主要研究內(nèi)容22-23
• 第二章 并聯(lián)式混合動力汽車能量管理策略基礎(chǔ)23-34
• 2.1 并聯(lián)式混合動力汽車工作模式23-25
• 2.2 能量管理策略原理25-26
• 2.3 能量管理策略分類26-29
• 2.3.1 邏輯門限能量管理策略27
• 2.3.2 模糊控制能量管理策略27-28
• 2.3.3 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的能量管理策略28
• 2.3.4 瞬時優(yōu)化能量管理策略28-29
• 2.3.5 全局最優(yōu)能量管理策略29
• 2.4 電動汽車仿真軟件29-33
• 2.5 小結(jié)33-34
• 第三章 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián)式混合動力汽車能量管理策略34-50
• 3.1 能量管理策略的制定34-40
• 3.1.1 邏輯門限策略設(shè)計34-37
• 3.1.2 等效燃油消耗最小策略37-39
• 3.1.3 邏輯門限和等效油耗最小結(jié)合的能量管理策略39-40
• 3.1.4 考慮SOC的修正40
• 3.2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的能量管理策略實(shí)現(xiàn)40-45
• 3.2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)40-42
• 3.2.2 對角回歸型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)42-44
• 3.2.3 對角回歸型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器構(gòu)建及訓(xùn)練44-45
• 3.3 仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析45-49
• 3.4 小結(jié)49-50
• 第四章 混合動力汽車動力電池 SOC估計方法50-64
• 4.1 影響 SOC的因素50-51
• 4.2 SOC估計方法分類51-53
• 4.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法估計 SOC53-56
• 4.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計53-54
• 4.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練54
• 4.3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)估計 SOC的仿真結(jié)果54-56
• 4.4 卡爾曼濾波法估計 SOC56-61
• 4.4.1 卡爾曼濾波基礎(chǔ)56-57
• 4.4.2 動力電池模型57-59
• 4.4.3 卡爾曼濾波估計 SOC的仿真結(jié)果59-61
• 4.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與卡爾曼濾波結(jié)合估計 SOC61-63
• 4.6 小結(jié)63-64
• 第五章 基于DS2438的動力電池SOC估計實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計64-77
• 5.1 SOC估計實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計方案64-65
• 5.2 智能電池監(jiān)測芯片 DS243865-68
• 5.2.1 DS2438性能65-66
• 5.2.2 DS2438組成66-67
• 5.2.3 DS2438操作67-68
• 5.3 動力電池SOC估計實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)硬件設(shè)計68-71
• 5.3.1 電流檢測電路68
• 5.3.2 電壓檢測電路68-70
• 5.3.3 DS2438和主控制器的硬件連接70-71
• 5.4 動力電池SOC估計實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件設(shè)計71-76
• 5.4.1 CPLD程序設(shè)計71-72
• 5.4.2 電池巡檢程序設(shè)計72
• 5.4.3 DS2438程序設(shè)計72-75
• 5.4.4 SOC估計和顯示程序設(shè)計75-76
• 5.5 小結(jié)76-77
• 第六章 總結(jié)與展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-83
• 致謝83-84
• 碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目84-85
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表85

【引證文獻(xiàn)】

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張國紅;崔納新;樊娟娟;;電動汽車鋰離子電池管理系統(tǒng)設(shè)計[A];2011中國電工技術(shù)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 陳貴峰;基于ARM9的蓄電池管理系統(tǒng)的研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

2 步剛;Plug-In混合動力汽車能量管理策略研究[D];山東大學(xué);2011年

3 沈超;水下機(jī)器人鋰電池管理系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

4 岳宏超;柴電混合動力某輕型商用車動力系統(tǒng)設(shè)計與控制研究[D];南京理工大學(xué);2012年

5 李廣;混合動力公交客車電池組參數(shù)匹配及整車控制策略研究[D];吉林大學(xué);2012年

6 申思;基于汽車尾氣廢熱溫差發(fā)電系統(tǒng)的車載電源能量管理系統(tǒng)研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

7 凌牧;動力電池管理系統(tǒng)研究[D];天津理工大學(xué);2012年

8 樊娟娟;基于預(yù)測控制的并聯(lián)式混合動力汽車能量管理策略研究[D];山東大學(xué);2012年

9 諶文文;ISG混合動力汽車動力系統(tǒng)匹配與參數(shù)優(yōu)化的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：混合動力汽車能量管理策略及SOC估計研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：340719