發(fā)布時(shí)間：2017-07-27 11:03

  本文關(guān)鍵詞：增程式電動(dòng)汽車參數(shù)匹配與能量管理策略優(yōu)化研究

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【摘要】：增程式電動(dòng)汽車是純電動(dòng)汽車的一種新型技術(shù)路線,其研發(fā)過程中的首要關(guān)鍵技術(shù)是匹配動(dòng)力系統(tǒng)部件參數(shù),而能量管理策略是整車的靈魂和技術(shù)核心。本文以降低制造成本、發(fā)動(dòng)機(jī)油耗和減小增程器運(yùn)行時(shí)間為目標(biāo),針對增程式電動(dòng)汽車參數(shù)匹配和能量管策略兩方面,運(yùn)用多目標(biāo)優(yōu)化方法優(yōu)化匹配參數(shù)和控制策略,研究內(nèi)容有:首先,從動(dòng)力結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)方式、工作模式等角度分析了增程式電動(dòng)汽車與同類車型的本質(zhì)區(qū)別;細(xì)分增程式電動(dòng)汽車純電行駛、并行驅(qū)動(dòng)、行車發(fā)電和制動(dòng)能量回收四種工作模式;歸納出全文研究內(nèi)容并提出研究意義和創(chuàng)新點(diǎn)。其次,完成了動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵部件選型,以鋰離子電池作為動(dòng)力電池,永磁同步電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī),小型四缸四沖程汽油機(jī)與ISG永磁同步發(fā)電機(jī)組成增程器;針對上汽某原型車,提出整車動(dòng)力設(shè)計(jì)要求,完成對驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力電池和增程器發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組的參數(shù)匹配,為整車性能仿真及匹配優(yōu)化提供參數(shù)依據(jù)。再其次,提出了本課題能量管理策略思想。運(yùn)用Matlab/Simulink建立能量管理控制策略模型,包括模式切換控制策略,確定發(fā)動(dòng)機(jī)三工作點(diǎn)并建立發(fā)動(dòng)機(jī)多工作點(diǎn)控制策略;采用矢量控制設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)控制策略,仿真驗(yàn)證了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速迅速響應(yīng)目標(biāo)轉(zhuǎn)速突變特性;基于Thevenin電路模型設(shè)計(jì)了動(dòng)力電池控制策略。然后,利用AVL-Cruise軟件搭建整車模型,在NEDC循環(huán)行駛工況下驗(yàn)證動(dòng)力參數(shù)匹配和控制策略設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性;仿真結(jié)果表明,該車達(dá)到最高車速、最大爬坡度和加速性能要求;增程模式下大大提高了續(xù)駛里程;行駛過程中排放低、燃油經(jīng)濟(jì)性好。最后,運(yùn)用線性加權(quán)多目標(biāo)遺傳算法,以整車制造成本、汽車兩種運(yùn)行模式下等效油耗以及加速時(shí)間為目標(biāo)優(yōu)化原有參數(shù)匹配方案。結(jié)果表明,優(yōu)化后的方案在考慮動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性基礎(chǔ)上降低了整車制造成本;以電池SOC變化范圍和行駛里程為約束,計(jì)算出在短途和長途行駛模式下SOC最優(yōu)門限值,優(yōu)化后增程器運(yùn)行時(shí)間和啟停次數(shù)減少,汽車純電動(dòng)里程占總里程的比例增加,發(fā)動(dòng)機(jī)油耗和排放得到改善。
【關(guān)鍵詞】：增程式電動(dòng)汽車 參數(shù)匹配 能量管理 建模仿真 多目標(biāo)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 論文選題背景及研究意義12-14
• 1.1.1 選題背景12-13
• 1.1.2 研究意義13-14
• 1.2 增程式電動(dòng)汽車概述14-17
• 1.2.1 增程式電動(dòng)汽車范疇14-15
• 1.2.2 增程式電動(dòng)汽車工作模式15-17
• 1.3 增程式電動(dòng)汽車參數(shù)匹配與能量管理策略研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3.1 增程式電動(dòng)汽車參數(shù)匹配研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3.2 增程式電動(dòng)汽車能量管理策略研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)19-21
• 1.4.1 研究內(nèi)容19-21
• 1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)21
• 1.5 本章小結(jié)21-22
• 第二章 增程式電動(dòng)汽車參數(shù)匹配研究22-32
• 2.1 設(shè)計(jì)指標(biāo)及整車參數(shù)22-23
• 2.2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)選型與參數(shù)匹配23-27
• 2.2.1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)選型23-24
• 2.2.2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)匹配24-27
• 2.3 動(dòng)力電池選型與參數(shù)匹配27-29
• 2.3.1 動(dòng)力電池選型27
• 2.3.2 動(dòng)力電池參數(shù)匹配27-29
• 2.4 增程器選型與參數(shù)匹配29-31
• 2.4.1 增程器選型29-30
• 2.4.2 增程器參數(shù)匹配30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 增程式電動(dòng)汽車能量管理策略研究32-44
• 3.1 E-REV能量管理策略設(shè)計(jì)思想32
• 3.2 模式切換控制策略32-35
• 3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)多工作點(diǎn)控制策略35-38
• 3.3.1 工作點(diǎn)選擇依據(jù)35-36
• 3.3.2 工作點(diǎn)的確定36-37
• 3.3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模型37-38
• 3.4 發(fā)電機(jī)控制策略38-42
• 3.4.1 發(fā)電機(jī)控制模型38-40
• 3.4.2 發(fā)電機(jī)仿真結(jié)果40-42
• 3.5 動(dòng)力電池控制策略42-43
• 3.6 本章小結(jié)43-44
• 第四章E-REV整車建模與性能仿真44-55
• 4.1 AVL-Cruise建模實(shí)現(xiàn)44-45
• 4.2 AVL-Cruise整車建模45-49
• 4.2.1 模型搭建45-47
• 4.2.2 模塊參數(shù)設(shè)置47-48
• 4.2.3 信號連接48-49
• 4.3 仿真結(jié)果分析49-54
• 4.3.1 循環(huán)工況仿真結(jié)果49-50
• 4.3.2 動(dòng)力部件仿真結(jié)果50-52
• 4.3.3 整車性能仿真結(jié)果52-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 第五章E-REV動(dòng)力參數(shù)和增程器啟停時(shí)刻優(yōu)化55-68
• 5.1 動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)55-58
• 5.1.1 目標(biāo)函數(shù)確定55-57
• 5.1.2 優(yōu)化參數(shù)和范圍57-58
• 5.2 基于遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化58-61
• 5.2.1 多目標(biāo)優(yōu)化概念58
• 5.2.2 遺傳算法概念58-59
• 5.2.3 遺傳算法的適應(yīng)度確定59-60
• 5.2.4 遺傳算子60-61
• 5.2.5 算法求解61
• 5.3 優(yōu)化結(jié)果及分析61-63
• 5.4 增程器啟停時(shí)刻優(yōu)化63-67
• 5.4.1 行駛里程計(jì)算63-65
• 5.4.2 短途模式優(yōu)化65
• 5.4.3 長途模式優(yōu)化65-67
• 5.5 本章小結(jié)67-68
• 第六章 總結(jié)與展望68-71
• 6.1 全文總結(jié)68-69
• 6.1.1 論文主要成果總結(jié)68-69
• 6.1.2 創(chuàng)新點(diǎn)69
• 6.1.3 課題應(yīng)用背景69
• 6.2 研究展望與設(shè)想69-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 附錄74-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的相關(guān)科研成果77-78
• 致謝78-79

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