純電動(dòng)汽車(chē)復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)參數(shù)匹配及功率分配策略
發(fā)布時(shí)間:2022-05-03 05:57
近幾年,隨著環(huán)境污染與能源危機(jī)的凸顯,純電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展迅猛。然而動(dòng)力電池作為純電動(dòng)汽車(chē)的主要能量源,目前仍舊受成本、循環(huán)使用壽命、能量密度和功率密度無(wú)法兼顧等問(wèn)題制約,是純電動(dòng)汽車(chē)難以普及化的關(guān)鍵因素之一。本文以復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)純電動(dòng)汽車(chē)為研究對(duì)象,進(jìn)行了復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的參數(shù)匹配和控制策略研究,以期明確復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值和提升車(chē)輛壽命周期內(nèi)動(dòng)力源經(jīng)濟(jì)性。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)分析了動(dòng)力電池、超級(jí)電容和雙向DC/DC變換器的工作特性,確定了復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)構(gòu)型方案,建立了包含磷酸鐵鋰電池半經(jīng)驗(yàn)容量衰減模型的復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真模型。(2)在滿足常用典型循環(huán)工況對(duì)復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)性能要求的前提下,以UDDS作為參數(shù)匹配的基本工況,建立了以電池單體數(shù)目、超級(jí)電容單體數(shù)目和基本規(guī)則控制策略門(mén)限值為優(yōu)化變量,以車(chē)輛壽命周期內(nèi)動(dòng)力源總成本為優(yōu)化目標(biāo)的復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)參數(shù)匹配和控制策略聯(lián)合優(yōu)化方法,并分析了復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)在不同類(lèi)型循環(huán)工況下的應(yīng)用潛力。(3)分析了常用復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)模糊邏輯控制器的缺點(diǎn)并進(jìn)行了改進(jìn)。以動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法對(duì)常用典型循環(huán)工況進(jìn)行了控制序列尋優(yōu),從中提取相關(guān)信息制訂了自適應(yīng)規(guī)則控制策略;分析了極限學(xué)習(xí)機(jī)...
【文章頁(yè)數(shù)】:113 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 新能源汽車(chē)的發(fā)展
1.1.2 新能源汽車(chē)儲(chǔ)能元件的發(fā)展
1.2 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外參數(shù)匹配研究現(xiàn)狀
1.2.2 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外控制策略研究現(xiàn)狀
1.2.3 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外汽車(chē)應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)性能分析與建模
2.1 動(dòng)力電池性能分析與建模
2.1.1 動(dòng)力電池選型與特性分析
2.1.2 磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻模型
2.1.3 磷酸鐵鋰電池容量衰減模型
2.2 超級(jí)電容性能分析與建模
2.2.1 超級(jí)電容結(jié)構(gòu)原理與選型
2.2.2 超級(jí)電容相關(guān)定義
2.2.3 超級(jí)電容等效電路模型
2.3 雙向DC/DC變換器原理與建模
2.3.1 雙向DC/DC變換器結(jié)構(gòu)選擇及工作原理
2.3.2 雙向DC/DC變換器效率模型
2.4 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)建模
2.5 本章小結(jié)
3 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)參數(shù)匹配優(yōu)化
3.1 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)參數(shù)匹配優(yōu)化設(shè)計(jì)思想
3.2 典型循環(huán)工況下復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)性能需求分析
3.2.1 純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力學(xué)模型
3.2.2 典型循環(huán)工況的選擇
3.3 基于遺傳算法的復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)參數(shù)匹配優(yōu)化
3.3.1 遺傳算法原理
3.3.2 優(yōu)化變量與優(yōu)化目標(biāo)
3.3.3 參數(shù)匹配結(jié)果對(duì)比分析
3.4 不同類(lèi)型循環(huán)工況對(duì)參數(shù)匹配的影響分析
3.5 本章小結(jié)
4 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率分配控制策略
4.1 基本規(guī)則控制策略
4.1.1 基本規(guī)則控制策略思想
4.1.2 基本規(guī)則控制策略制定
4.1.3 基本規(guī)則控制策略門(mén)限值獲取
4.2 模糊邏輯控制策略
4.2.1 模糊邏輯控制思想
4.2.2 模糊邏輯控制策略分析
4.2.3 模糊邏輯控制器設(shè)計(jì)
4.3 自適應(yīng)規(guī)則控制策略
4.3.1 動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法原理
4.3.2 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃建模
4.3.3 數(shù)據(jù)分析及自適應(yīng)規(guī)則控制策略制定
4.3.4 超級(jí)電容SOC分段反饋修正
4.4 基于極限學(xué)習(xí)機(jī)的瞬時(shí)功率分配
4.4.1 極限學(xué)習(xí)機(jī)瞬時(shí)功率分配可行性分析
4.4.2 極限學(xué)習(xí)機(jī)模型
4.4.3 基于相關(guān)分析與平均影響值的變量篩選
4.4.4 極限學(xué)習(xí)機(jī)瞬時(shí)功率分配
4.5 仿真分析
4.6 本章小結(jié)
5 交通信息融合下功率分配策略優(yōu)化
5.1 交通信息融合基本思想
5.2 包含交通信息的循環(huán)工況建立
5.2.1 測(cè)試工況選擇
5.2.2 交通擁堵?tīng)顩r的獲取
5.2.3 道路坡度信息的獲取
5.3 交通信息融合下功率分配策略優(yōu)化
5.3.1 基于K-means與交通擁堵?tīng)顩r的車(chē)速趨勢(shì)判斷
5.3.2 車(chē)速趨勢(shì)與坡度信息預(yù)知下功率分配系數(shù)調(diào)整
5.3.3 交通信息融合下復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制策略
5.4 仿真分析
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
B 作者在攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于行駛工況分類(lèi)的混合動(dòng)力車(chē)輛速度預(yù)測(cè)方法與能量管理策略[J]. 丁峰,王偉達(dá),項(xiàng)昌樂(lè),何韡,齊蘊(yùn)龍. 汽車(chē)工程. 2017(11)
[2]動(dòng)力電池技術(shù)研究[J]. 張春楊,靳曉姣. 新材料產(chǎn)業(yè). 2017(09)
[3]采用NSGA-Ⅱ算法的車(chē)載復(fù)合電源參數(shù)匹配[J]. 周放,宋傳學(xué),梁天唯,肖峰. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2017(05)
[4]模糊控制的研究與發(fā)展[J]. 王剛. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2017(01)
[5]乘用車(chē)雙電池系統(tǒng)方案淺析[J]. 阮先軫. 科技視界. 2016(27)
[6]基于效率優(yōu)化的純電動(dòng)汽車(chē)雙電源工作模式切換策略的研究[J]. 陳龍,周文競(jìng),盤(pán)朝奉,陳燎. 汽車(chē)工程. 2016(04)
[7]延長(zhǎng)鋰離子電池壽命的電動(dòng)汽車(chē)復(fù)合電源設(shè)計(jì)[J]. 羅玉濤,劉秀田,梁偉強(qiáng),阮旭松. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[8]動(dòng)力鋰電池的未來(lái)發(fā)展[J]. 李驕陽(yáng),王莉,何向明. 新材料產(chǎn)業(yè). 2016(03)
[9]一種新型電動(dòng)汽車(chē)復(fù)合電源結(jié)構(gòu)及其功率分配策略[J]. 王斌,徐俊,曹秉剛,李其玉. 汽車(chē)工程. 2015(09)
[10]基于行駛工況的磷酸鐵鋰電池壽命模型研究[J]. 羅玉濤,王峰,喻皓,劉秀田. 汽車(chē)工程. 2015(08)
博士論文
[1]純電動(dòng)汽車(chē)用復(fù)合電源匹配與控制理論研究[D]. 張聰.吉林大學(xué) 2017
[2]基于工況與駕駛風(fēng)格識(shí)別的混合動(dòng)力汽車(chē)能量管理策略研究[D]. 詹森.重慶大學(xué) 2016
[3]客車(chē)用鋰電池/超級(jí)電容復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化與控制[D]. 宋子由.清華大學(xué) 2016
[4]混合動(dòng)力汽車(chē)預(yù)測(cè)能量管理研究[D]. 孫超.北京理工大學(xué) 2016
[5]基于磷酸鐵鋰單體電池荷電狀態(tài)的均衡算法研究[D]. 張樹(shù)梅.上海交通大學(xué) 2015
[6]基于駕駛意圖與工況識(shí)別的插電式混合動(dòng)力汽車(chē)能量管理策略研究[D]. 楊官龍.重慶大學(xué) 2014
[7]電動(dòng)汽車(chē)全生命周期分析及環(huán)境效益評(píng)價(jià)[D]. 李書(shū)華.吉林大學(xué) 2014
[8]混合動(dòng)力車(chē)用復(fù)合電源匹配與控制理論研究[D]. 曲曉冬.吉林大學(xué) 2014
[9]車(chē)載復(fù)合電源設(shè)計(jì)理論與控制策略研究[D]. 于遠(yuǎn)彬.吉林大學(xué) 2008
碩士論文
[1]純電動(dòng)商務(wù)車(chē)復(fù)合電源系統(tǒng)研究[D]. 伍鵬.貴州大學(xué) 2017
[2]混合動(dòng)力挖掘機(jī)儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化配置與控制策略研究[D]. 郭浩.湖南大學(xué) 2016
[3]中國(guó)原油進(jìn)口來(lái)源結(jié)構(gòu)的安全度分析及其優(yōu)化[D]. 楊陽(yáng).江蘇大學(xué) 2016
[4]純電動(dòng)汽車(chē)復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)參數(shù)匹配及控制策略研究[D]. 肖軍.重慶大學(xué) 2015
[5]基于路況信息預(yù)測(cè)的插電式混合動(dòng)力汽車(chē)能量管理策略研究[D]. 盧立來(lái).重慶大學(xué) 2015
[6]鋰離子電池特性建模與SOC估算研究[D]. 盧杰祥.華南理工大學(xué) 2012
[7]SOC估算方法研究及其在新能源汽車(chē)電池管理系統(tǒng)中應(yīng)用[D]. 李春燕.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[8]基于路況信息的混合動(dòng)力汽車(chē)控制策略研究[D]. 付永恒.北京交通大學(xué) 2011
[9]多屬性群決策方法研究[D]. 琚冰源.西安理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3650764
【文章頁(yè)數(shù)】:113 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 新能源汽車(chē)的發(fā)展
1.1.2 新能源汽車(chē)儲(chǔ)能元件的發(fā)展
1.2 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外參數(shù)匹配研究現(xiàn)狀
1.2.2 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外控制策略研究現(xiàn)狀
1.2.3 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外汽車(chē)應(yīng)用現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)性能分析與建模
2.1 動(dòng)力電池性能分析與建模
2.1.1 動(dòng)力電池選型與特性分析
2.1.2 磷酸鐵鋰電池內(nèi)阻模型
2.1.3 磷酸鐵鋰電池容量衰減模型
2.2 超級(jí)電容性能分析與建模
2.2.1 超級(jí)電容結(jié)構(gòu)原理與選型
2.2.2 超級(jí)電容相關(guān)定義
2.2.3 超級(jí)電容等效電路模型
2.3 雙向DC/DC變換器原理與建模
2.3.1 雙向DC/DC變換器結(jié)構(gòu)選擇及工作原理
2.3.2 雙向DC/DC變換器效率模型
2.4 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)建模
2.5 本章小結(jié)
3 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)參數(shù)匹配優(yōu)化
3.1 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)參數(shù)匹配優(yōu)化設(shè)計(jì)思想
3.2 典型循環(huán)工況下復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)性能需求分析
3.2.1 純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力學(xué)模型
3.2.2 典型循環(huán)工況的選擇
3.3 基于遺傳算法的復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)參數(shù)匹配優(yōu)化
3.3.1 遺傳算法原理
3.3.2 優(yōu)化變量與優(yōu)化目標(biāo)
3.3.3 參數(shù)匹配結(jié)果對(duì)比分析
3.4 不同類(lèi)型循環(huán)工況對(duì)參數(shù)匹配的影響分析
3.5 本章小結(jié)
4 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率分配控制策略
4.1 基本規(guī)則控制策略
4.1.1 基本規(guī)則控制策略思想
4.1.2 基本規(guī)則控制策略制定
4.1.3 基本規(guī)則控制策略門(mén)限值獲取
4.2 模糊邏輯控制策略
4.2.1 模糊邏輯控制思想
4.2.2 模糊邏輯控制策略分析
4.2.3 模糊邏輯控制器設(shè)計(jì)
4.3 自適應(yīng)規(guī)則控制策略
4.3.1 動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法原理
4.3.2 復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃建模
4.3.3 數(shù)據(jù)分析及自適應(yīng)規(guī)則控制策略制定
4.3.4 超級(jí)電容SOC分段反饋修正
4.4 基于極限學(xué)習(xí)機(jī)的瞬時(shí)功率分配
4.4.1 極限學(xué)習(xí)機(jī)瞬時(shí)功率分配可行性分析
4.4.2 極限學(xué)習(xí)機(jī)模型
4.4.3 基于相關(guān)分析與平均影響值的變量篩選
4.4.4 極限學(xué)習(xí)機(jī)瞬時(shí)功率分配
4.5 仿真分析
4.6 本章小結(jié)
5 交通信息融合下功率分配策略優(yōu)化
5.1 交通信息融合基本思想
5.2 包含交通信息的循環(huán)工況建立
5.2.1 測(cè)試工況選擇
5.2.2 交通擁堵?tīng)顩r的獲取
5.2.3 道路坡度信息的獲取
5.3 交通信息融合下功率分配策略優(yōu)化
5.3.1 基于K-means與交通擁堵?tīng)顩r的車(chē)速趨勢(shì)判斷
5.3.2 車(chē)速趨勢(shì)與坡度信息預(yù)知下功率分配系數(shù)調(diào)整
5.3.3 交通信息融合下復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的控制策略
5.4 仿真分析
5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
B 作者在攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于行駛工況分類(lèi)的混合動(dòng)力車(chē)輛速度預(yù)測(cè)方法與能量管理策略[J]. 丁峰,王偉達(dá),項(xiàng)昌樂(lè),何韡,齊蘊(yùn)龍. 汽車(chē)工程. 2017(11)
[2]動(dòng)力電池技術(shù)研究[J]. 張春楊,靳曉姣. 新材料產(chǎn)業(yè). 2017(09)
[3]采用NSGA-Ⅱ算法的車(chē)載復(fù)合電源參數(shù)匹配[J]. 周放,宋傳學(xué),梁天唯,肖峰. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2017(05)
[4]模糊控制的研究與發(fā)展[J]. 王剛. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2017(01)
[5]乘用車(chē)雙電池系統(tǒng)方案淺析[J]. 阮先軫. 科技視界. 2016(27)
[6]基于效率優(yōu)化的純電動(dòng)汽車(chē)雙電源工作模式切換策略的研究[J]. 陳龍,周文競(jìng),盤(pán)朝奉,陳燎. 汽車(chē)工程. 2016(04)
[7]延長(zhǎng)鋰離子電池壽命的電動(dòng)汽車(chē)復(fù)合電源設(shè)計(jì)[J]. 羅玉濤,劉秀田,梁偉強(qiáng),阮旭松. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(03)
[8]動(dòng)力鋰電池的未來(lái)發(fā)展[J]. 李驕陽(yáng),王莉,何向明. 新材料產(chǎn)業(yè). 2016(03)
[9]一種新型電動(dòng)汽車(chē)復(fù)合電源結(jié)構(gòu)及其功率分配策略[J]. 王斌,徐俊,曹秉剛,李其玉. 汽車(chē)工程. 2015(09)
[10]基于行駛工況的磷酸鐵鋰電池壽命模型研究[J]. 羅玉濤,王峰,喻皓,劉秀田. 汽車(chē)工程. 2015(08)
博士論文
[1]純電動(dòng)汽車(chē)用復(fù)合電源匹配與控制理論研究[D]. 張聰.吉林大學(xué) 2017
[2]基于工況與駕駛風(fēng)格識(shí)別的混合動(dòng)力汽車(chē)能量管理策略研究[D]. 詹森.重慶大學(xué) 2016
[3]客車(chē)用鋰電池/超級(jí)電容復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化與控制[D]. 宋子由.清華大學(xué) 2016
[4]混合動(dòng)力汽車(chē)預(yù)測(cè)能量管理研究[D]. 孫超.北京理工大學(xué) 2016
[5]基于磷酸鐵鋰單體電池荷電狀態(tài)的均衡算法研究[D]. 張樹(shù)梅.上海交通大學(xué) 2015
[6]基于駕駛意圖與工況識(shí)別的插電式混合動(dòng)力汽車(chē)能量管理策略研究[D]. 楊官龍.重慶大學(xué) 2014
[7]電動(dòng)汽車(chē)全生命周期分析及環(huán)境效益評(píng)價(jià)[D]. 李書(shū)華.吉林大學(xué) 2014
[8]混合動(dòng)力車(chē)用復(fù)合電源匹配與控制理論研究[D]. 曲曉冬.吉林大學(xué) 2014
[9]車(chē)載復(fù)合電源設(shè)計(jì)理論與控制策略研究[D]. 于遠(yuǎn)彬.吉林大學(xué) 2008
碩士論文
[1]純電動(dòng)商務(wù)車(chē)復(fù)合電源系統(tǒng)研究[D]. 伍鵬.貴州大學(xué) 2017
[2]混合動(dòng)力挖掘機(jī)儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化配置與控制策略研究[D]. 郭浩.湖南大學(xué) 2016
[3]中國(guó)原油進(jìn)口來(lái)源結(jié)構(gòu)的安全度分析及其優(yōu)化[D]. 楊陽(yáng).江蘇大學(xué) 2016
[4]純電動(dòng)汽車(chē)復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)參數(shù)匹配及控制策略研究[D]. 肖軍.重慶大學(xué) 2015
[5]基于路況信息預(yù)測(cè)的插電式混合動(dòng)力汽車(chē)能量管理策略研究[D]. 盧立來(lái).重慶大學(xué) 2015
[6]鋰離子電池特性建模與SOC估算研究[D]. 盧杰祥.華南理工大學(xué) 2012
[7]SOC估算方法研究及其在新能源汽車(chē)電池管理系統(tǒng)中應(yīng)用[D]. 李春燕.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[8]基于路況信息的混合動(dòng)力汽車(chē)控制策略研究[D]. 付永恒.北京交通大學(xué) 2011
[9]多屬性群決策方法研究[D]. 琚冰源.西安理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3650764
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