本文關(guān)鍵詞：增程式電動車動力電池組預(yù)熱控制策略研究

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【摘要】：汽車的出現(xiàn)改變了人類的生活同時帶來了能源短缺與環(huán)境污染等問題,新能源汽車成為汽車行業(yè)的發(fā)展方向�，F(xiàn)階段,由于動力電池組成本高、比能量密度低等問題限制了純電動汽車發(fā)展,增程式電動車成為現(xiàn)階段新能源汽車發(fā)展的重要方向。但是增程式電動車依然存在動力電池組低溫環(huán)境工作性能較差缺點,嚴重影響其純電動續(xù)駛里程并間接增加車輛成本。為了解決上述問題,本文結(jié)合課題組增程式電動車動力結(jié)構(gòu)特點,設(shè)計了一種電池組預(yù)熱系統(tǒng),制定了考慮電池組低溫預(yù)熱的整車控制策略,實現(xiàn)低溫環(huán)境行車過程中電池組預(yù)熱的目標。主要研究內(nèi)容如下:(1)動力電池低溫熱特性研究。研究所使用的鋰離子動力電池的基本結(jié)構(gòu)、特點及工作原理,并對鋰離子電池工作過程中生熱及傳熱特性進行分析,確定鋰電池主要生熱來源及內(nèi)部傳熱方式。通過實驗方法研究了鋰離子電池內(nèi)阻、容量及開路電壓在不同溫度下對應(yīng)關(guān)系,進一步確定了電池組關(guān)鍵參數(shù)的計算模型。(2)增程式電動車建模與仿真分析。分析課題組增程式電動車的動力結(jié)構(gòu),依據(jù)參數(shù)匹配結(jié)果基于AMESim軟件建立整車動力系統(tǒng)模型;確定項目車型工作模式及控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),基于恒溫器控制方式制定該車CD(電量消耗)+CS(電量維持)控制策略,并根據(jù)行駛工況確定CS階段發(fā)動機工作點;對比不同環(huán)境溫度車輛在純電動行駛階段電池組溫度、能量利用效率及整個工況車輛總能耗量,得出環(huán)境溫度越低,動力電池組內(nèi)阻消耗能量越多,車輛純電動續(xù)駛里程變短同時總能耗量增加,因此需要對電池組進行預(yù)熱。(3)電池組預(yù)熱系統(tǒng)設(shè)計建模及控制策略制定。首先依據(jù)項目車型動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計利用發(fā)動機冷卻系統(tǒng)余熱的動力電池組預(yù)熱系統(tǒng);其次在AMESim軟件中對動力電池組低溫預(yù)熱系統(tǒng)進行建模并整合到增程式電動車動力系統(tǒng)模型中;最后在原車CD+CS控制策略基礎(chǔ)上針對低溫環(huán)境條件,制定了考慮電池組低溫預(yù)熱的整車控制策略,增加了預(yù)熱增程CS模式。(4)利用搭建的有電池組預(yù)熱系統(tǒng)整車模型及制定電池組低溫預(yù)熱控制策略仿真驗證了車輛低溫預(yù)熱控制策略的可行性,對比了電池組是否預(yù)熱對循環(huán)工況下車輛總能耗量的影響,特別是在-20℃的環(huán)境溫度下,電池組預(yù)熱條件下車輛在整個工況下的能量消耗能減少20%。進一步在考慮電池組低溫充電限制條件對制動策略改進,并優(yōu)化了電池組低溫預(yù)熱控制策略,驗證策略可行性同時對比了不同策略對整車能耗的影響,采用該策略能降低低溫環(huán)境下循環(huán)工況下整車的能量消耗量。
【關(guān)鍵詞】：增程式電動車 動力電池組 低溫預(yù)熱 控制策略 能量管理
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-26
• 1.1 研究背景及意義12-13
• 1.2 增程式電動車國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 整車產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 控制策略研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 增程式電動車動力電池組研究現(xiàn)狀18-24
• 1.3.1 增程式電動車動力電池發(fā)展現(xiàn)狀18-19
• 1.3.2 動力電池組熱管理研究現(xiàn)狀19-24
• 1.4 本文研究內(nèi)容24-26
• 第2章 鋰離子動力電池低溫熱特性分析26-40
• 2.1 鋰離子電池生熱特性研究26-30
• 2.1.1 鋰離子電池基本結(jié)構(gòu)26-27
• 2.1.2 鋰離子電池主要特點27
• 2.1.3 鋰離子電池工作原理27-28
• 2.1.4 鋰離子電池生熱機理研究28-29
• 2.1.5 鋰離子電池的傳熱特性分析29-30
• 2.2 鋰離子電池工作性能與溫度的對應(yīng)關(guān)系30-36
• 2.2.1 鋰離子電池內(nèi)阻與溫度的對應(yīng)關(guān)系30-33
• 2.2.2 鋰離子電池容量與溫度的對應(yīng)關(guān)系33-34
• 2.2.3 鋰離子電池開路電壓與溫度的對應(yīng)關(guān)系34-36
• 2.3 鋰離子電池相關(guān)參數(shù)計算模型36-38
• 2.3.1 鋰離子電池SOC計算模型36-37
• 2.3.2 鋰電池端電壓計算模型37-38
• 2.4 本章小結(jié)38-40
• 第3章 增程式電動車建模及仿真分析40-58
• 3.1.增程式電動車動力系統(tǒng)建模40-47
• 3.1.1 增程式電動車動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)40-41
• 3.1.2 目標車型參數(shù)及匹配動力部件參數(shù)41-43
• 3.1.3 基于AMESim的整車系統(tǒng)模型構(gòu)建43-47
• 3.2 控制策略設(shè)計47-52
• 3.2.1 增程式電動車工作模式分析47-49
• 3.2.2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)劃分49-50
• 3.2.3 增程式電動車控制系統(tǒng)設(shè)計原則50
• 3.2.4 基于恒溫器式控制策略制定50-52
• 3.3 增程式電動車整車仿真分析52-57
• 3.3.1.電池組SOC變化及分析52-54
• 3.3.2 電池組溫度變化及分析54-56
• 3.3.3 整車能量消耗仿真及分析56-57
• 3.4 本章小結(jié)57-58
• 第4章 電池組預(yù)熱系統(tǒng)設(shè)計建模及控制策略制定58-74
• 4.1 電池組預(yù)熱系統(tǒng)設(shè)計58-60
• 4.1.1 電池組預(yù)熱系統(tǒng)設(shè)計58-59
• 4.1.2 電池組預(yù)熱計算模型59-60
• 4.2 動力電池組預(yù)熱系統(tǒng)建模60-69
• 4.2.1 發(fā)動機冷卻系統(tǒng)建模60-66
• 4.2.2 電池包預(yù)熱結(jié)構(gòu)建模66-68
• 4.2.3 考慮電池組預(yù)熱系統(tǒng)整車模型優(yōu)化68-69
• 4.3 低溫條件增程式電動車控制策略制定69-73
• 4.3.1 低溫條件增程式電動車控制策略原則69-71
• 4.3.2 預(yù)熱增程CS模式控制策略設(shè)計71-73
• 4.4 本章小結(jié)73-74
• 第5章 電池組預(yù)熱仿真分析及控制策略優(yōu)化74-94
• 5.1 電池組預(yù)熱條件整車仿真分析74-79
• 5.1.1 環(huán)境溫度-20℃電池組預(yù)熱仿真分析74-76
• 5.1.2 環(huán)境溫度-10℃與 0℃電池組預(yù)熱仿真分析76-78
• 5.1.3 電池組預(yù)熱條件下整車能耗分析78-79
• 5.2 電池組有無預(yù)熱的整車能量對比分析79-83
• 5.3 考慮電池組充電限制低溫預(yù)熱控制策略優(yōu)化83-92
• 5.3.1 低溫條件制動控制策略的改進83-87
• 5.3.2 考慮充電限制的低溫預(yù)熱控制策略優(yōu)化87-92
• 5.4 本章小結(jié)92-94
• 第6章 總結(jié)與展望94-96
• 6.1 全文總結(jié)94-95
• 6.2 工作展望95-96
• 參考文獻96-102
• 致謝102

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1 張承寧;朱正;張玉璞;李紅林;;電動汽車動力電池組管理系統(tǒng)設(shè)計[J];計算機工程與應(yīng)用;2006年25期

2 郭艷萍;周秋梅;劉英澤;;電動汽車動力電池組風冷結(jié)構(gòu)仿真及優(yōu)化[J];汽車工程師;2013年06期

3 陳守平,張軍,方英民,梁毅;動力電池組特性分析與均衡管理[J];電池工業(yè);2003年06期

4 嚴旭;譙鑫;黃清秀;;混合動力電池組冷卻分析與優(yōu)化[J];CAD/CAM與制造業(yè)信息化;2010年08期

5 陳丹曄;余啟志;;動力電池組電焊機頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計[J];東華大學學報(自然科學版);2013年04期

6 龍波;李迅波;郝曉紅;黃波;周曉東;郎曼江;胡慶華;;并網(wǎng)能量回收動力電池組測試系統(tǒng)拓撲及其控制[J];電工技術(shù)學報;2014年04期

7 張建智;耿壯;劉雨夢;周維;楊成兵;;動力電池組信息管理系統(tǒng)的開發(fā)[J];科技致富向?qū)?2011年11期

8 賈高峰,韓贊東,王克爭;電動汽車用動力電池組性能測試系統(tǒng)[J];電源技術(shù);2004年11期

9 閆佳;;繪制高安全鋰鐵電池鎏恒色——北大先行與北京大學攜手研發(fā)新型動力電池組[J];中國高�？萍寂c產(chǎn)業(yè)化;2009年Z1期

10 商勇;康奇岳;王麗娟;;動力電池組空間布局散熱優(yōu)化[J];機械研究與應(yīng)用;2011年06期

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1 陳守平;張軍;方英民;梁毅;;動力電池組特性分析與均衡管理[A];電動車及新型電池學術(shù)交流會論文集[C];2003年

2 李禮夫;張飛;;基于電功率的HEV電動力能量動態(tài)監(jiān)控方法的研究[A];全國第一屆嵌入式技術(shù)聯(lián)合學術(shù)會議論文集[C];2006年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 記者 劉相華;拓邦股份 首批鋰動力電池組獲試用[N];上海證券報;2011年

2 本報記者 張曉鳴;電動車上市至少過“三關(guān)”[N];文匯報;2012年

3 韓偉;淺談車用鋰動力電池組的使用[N];中國電子報;2003年

4 桂松;電動汽車發(fā)展瓶頸如何破局[N];中華工商時報;2012年

5 記者 祝蕾;高新區(qū)新能源產(chǎn)業(yè)又添新軍[N];濟南日報;2010年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉真通;基于模型的純電動車輛動力系統(tǒng)故障診斷研究[D];北京理工大學;2016年

2 高明煜;動力電池組SOC在線估計模型與方法研究[D];武漢理工大學;2013年

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1 鄧鵬程;動力電池組電流監(jiān)測和均衡控制的研究[D];天津理工大學;2015年

2 曾求勇;電動客車蓄電池組SOC監(jiān)測評估及應(yīng)用研究[D];桂林電子科技大學;2015年

3 吳邵航;混合動力車輛發(fā)動機與動力電池組匹配研究[D];北京理工大學;2015年

4 齊心;動力電池組焊接機控制系統(tǒng)研制[D];長春理工大學;2015年

5 甘正飛;動力電池組分組式均衡方案的研究與設(shè)計[D];合肥工業(yè)大學;2015年

6 鄭文一;電動汽車動力電池組均衡系統(tǒng)研究[D];合肥工業(yè)大學;2014年

7 彭凱;增程式電動車動力電池組預(yù)熱控制策略研究[D];吉林大學;2016年

8 王旭光;動力電池組均衡研究與設(shè)計[D];杭州電子科技大學;2011年

9 程戎翰;動力電池組質(zhì)量測試系統(tǒng)[D];長春理工大學;2012年

10 李策園;純電動汽車鋰動力電池組溫度場特性研究及熱管理系統(tǒng)實現(xiàn)[D];吉林大學;2014年

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本文編號：829511