由于能源危機(jī)與環(huán)境污染的日益加劇,新能源汽車逐漸成為全球節(jié)能減排科技創(chuàng)新中至關(guān)重要的技術(shù)變革之一。其中,混合動(dòng)力汽車不僅顯著提高了燃油經(jīng)濟(jì)性和污染物排放水平,同時(shí)不存在充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),昂貴的車載電源購置成本以及大量報(bào)廢二次電池污染等問題。利用車載電源作為混合動(dòng)力系統(tǒng)的能量存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)化載體,實(shí)現(xiàn)對(duì)隨機(jī)變化的需求功率進(jìn)行削峰填谷,使發(fā)動(dòng)機(jī)工作于高效區(qū)間,達(dá)到提高燃油經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)化目標(biāo)。作為混合動(dòng)力系統(tǒng)的核心動(dòng)力部件之一,車載電源的性能直接影響著整車動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性等關(guān)鍵性能指標(biāo)。目前廣泛應(yīng)用于混合動(dòng)力系統(tǒng)車載電源的儲(chǔ)能設(shè)備主要包括鎳氫電池和鋰離子電池等。但在現(xiàn)有儲(chǔ)能技術(shù)下,這些電化學(xué)電池在提供峰值功率需求的同時(shí),難以保證較高的充放電效率與較長的循環(huán)使用壽命。相比而言,擁有高比功率、良好溫度特性、以及超長循環(huán)壽命的超級(jí)電容具有巨大潛能。綜上分析,本文以并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車為研究對(duì)象,應(yīng)用超級(jí)電容作為混合動(dòng)力系統(tǒng)的大功率儲(chǔ)能載體。針對(duì)車用超級(jí)電容性能表征測(cè)試方法、數(shù)學(xué)模型構(gòu)建、SOC狀態(tài)估計(jì)以及混合動(dòng)力汽車能量管理策略等問題開展了深入研究,旨在保證超級(jí)電容混合動(dòng)力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)最佳燃油...

【文章頁數(shù)】：187 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 新能源汽車車載電源發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 超級(jí)電容分類及作為車載電源的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 超級(jí)電容分類及儲(chǔ)能機(jī)理
        1.2.2 超級(jí)電容作為車載電源的應(yīng)用
    1.3 與本課題相關(guān)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展綜述
        1.3.1 高性能超級(jí)電容存儲(chǔ)能力發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 車用超級(jí)電容在線測(cè)試技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.3 超級(jí)電容建模與參數(shù)辨識(shí)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.4 超級(jí)電容SOC估計(jì)方法發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.5 混合動(dòng)力汽車能量管理策略發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 超級(jí)電容作為車載電源的難點(diǎn)和不足
        1.4.1 車用超級(jí)電容性能測(cè)試方法的難點(diǎn)和不足
        1.4.2 超級(jí)電容建模與參數(shù)辨識(shí)的難點(diǎn)和不足
        1.4.3 超級(jí)電容SOC估計(jì)的難點(diǎn)和不足
        1.4.4 混合動(dòng)力汽車能量管理策略的難點(diǎn)和不足
    1.5 本論文的主要研究內(nèi)容
第2章 車用超級(jí)電容性能測(cè)試方法研究
    2.1 車用超級(jí)電容在線測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)
    2.2 車用超級(jí)電容測(cè)試程序
        2.2.1 碳基超級(jí)電容性能測(cè)試
        2.2.2 贗電容/混合型超級(jí)電容性能測(cè)試
    2.3 本章小結(jié)
第3章 超級(jí)電容建模與參數(shù)辨識(shí)
    3.1 分?jǐn)?shù)階微積分定義及相關(guān)理論分析
    3.2 超級(jí)電容分?jǐn)?shù)階模型
    3.3 超級(jí)電容分?jǐn)?shù)階模型參數(shù)辨識(shí)
        3.3.1 搜尋者優(yōu)化算法
        3.3.2 Nelder-Mead單純形法
        3.3.3 混合進(jìn)化優(yōu)化方法
    3.4 動(dòng)態(tài)工況下的模型效果驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于模型控制器融合的超級(jí)電容SOC估計(jì)方法
    4.1 H∞觀測(cè)器理論基礎(chǔ)
    4.2 基于模型控制器融合的SOC狀態(tài)估計(jì)
    4.3 SOC狀態(tài)觀測(cè)器效果驗(yàn)證
    4.4 本章小結(jié)
第5章 超級(jí)電容車載電源參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.1 混合動(dòng)力汽車對(duì)車載電源的性能需求
    5.2 基于目標(biāo)循環(huán)工況的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
        5.2.1 目標(biāo)循環(huán)工況的數(shù)據(jù)采集
        5.2.2 目標(biāo)循環(huán)工況的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征分析
    5.3 超級(jí)電容參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
        5.3.1 混合動(dòng)力汽車車載電源性能對(duì)比分析
        5.3.2 基于性能指標(biāo)的超級(jí)電容車載電源參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.4 本章小結(jié)
第6章 超級(jí)電容混合動(dòng)力汽車控制策略研究
    6.1 基于ECMS實(shí)時(shí)能量管理策略研究
        6.1.1 混合動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)化控制問題模型
        6.1.2 基于ECMS的實(shí)時(shí)優(yōu)化控制策略
        6.1.3 漢密爾頓函數(shù)最小化求解過程
    6.2 基于遺傳算法優(yōu)化的AECMS油電等效因子
        6.2.1 遺傳算法求解油電等效因子
        6.2.2 行駛工況運(yùn)動(dòng)學(xué)聚類分析
        6.2.3 基于行駛工況特征的油電等效因子MAP建立
    6.3 實(shí)時(shí)能量管理控制策略仿真
        6.3.1 動(dòng)力系統(tǒng)及控制策略仿真建模
        6.3.2 典型循環(huán)工況下的控制策略驗(yàn)證
    6.4 本章小節(jié)
第7章 快速控制原型開發(fā)與實(shí)車轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)
    7.1 超級(jí)電容混合動(dòng)力汽車集成優(yōu)化設(shè)計(jì)
        7.1.1 超級(jí)電容混合動(dòng)力汽車對(duì)車載電源性能需求
        7.1.2 超級(jí)電容車載電源集成優(yōu)化設(shè)計(jì)
    7.2 混合動(dòng)力車用超級(jí)電容基本性能測(cè)試
    7.3 快速控制原型開發(fā)與實(shí)車試驗(yàn)
        7.3.1 快速控制原型系統(tǒng)
        7.3.2 超級(jí)電容混合動(dòng)力汽車實(shí)車轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)
    7.4 本章小結(jié)
第8章 總結(jié)與展望
    8.1 論文總結(jié)
    8.2 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    8.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果
致謝



本文編號(hào)：3781778