混合動(dòng)力汽車系統(tǒng)不同工況下能量管理和運(yùn)行策略分析

2.15萬字
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摘要 現(xiàn)代化的經(jīng)濟(jì)是建筑在化石能源基礎(chǔ)之上，但是這一經(jīng)濟(jì)的資源載體將在21世紀(jì)上半葉迅速地接近枯竭。同時(shí)，隨著人們物質(zhì)生活不斷地提高，汽車逐漸走進(jìn)每個(gè)家庭，汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈上升趨勢(shì)。由于這兩方面之間的互相作用，使得大量的汽車制造商和科研工作者都將注意力轉(zhuǎn)移到了更加節(jié)能、更加環(huán)保和使用新能源的新型汽車的制造和研究上，于是混合動(dòng)力汽車便應(yīng)運(yùn)而生。
混合動(dòng)力車輛的節(jié)能、低排放等特點(diǎn)引起了汽車界的極大關(guān)注并成為汽車研究與開發(fā)的一個(gè)重點(diǎn)。在混合動(dòng)力汽車中，能夠充分開發(fā)增加動(dòng)力電池所帶來的提高汽車性能的潛能，為其開發(fā)使用合適控制策略的能量管理系統(tǒng)是至關(guān)重要的。隨著人們對(duì)混合動(dòng)力汽車的興趣越來越高和其市場(chǎng)的不斷增加，混合動(dòng)力汽車能量管理系統(tǒng)的開發(fā)變的更為重要。因?yàn)槟芰抗芾硐到y(tǒng)能夠根據(jù)駕駛員的駕駛意圖，合理地控制混合動(dòng)力汽車中的發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力電池和電機(jī)協(xié)調(diào)工作，優(yōu)化各個(gè)部件的輸出，實(shí)現(xiàn)汽車中能量的合理分配。
這也是本文所要進(jìn)行討論與研究的主要內(nèi)容，作者將針對(duì)混合動(dòng)力汽車系統(tǒng)不同工況下，進(jìn)行能量管理和運(yùn)行策略分析。本文主要基于MATLAB軟件平臺(tái)，利用ADVISOR來進(jìn)行仿真，對(duì)汽車在不同工況下行駛的性能進(jìn)行深入分析。

關(guān)鍵詞： 混合動(dòng)力汽車，控制策略，能源管理，ADVISOR




The Analysis of Energy Management and Operation Strategy about Hybrid Cars under Different Working Conditions

Abstract Although modernization of the world economy is built on the basis of fossil energy, the economic resource carrier will quickly close to dry up in the early 21st century. At the same time, with improving of the people material life ,car goes into every household gradually, so that automobile industry development is on the rise.Due to the interaction of these two aspects, makes a lot of auto makers and researchers will be more attention to energy saving, more environmental protection and use of new energy of the new type of car manufacturing and research, so the hybrid vehicles arises at the historic moment.
In hybrid cars, increasing the effect brought by the power battery is very important, so that needing to develop appropriate control strategy of energy management system.With the ever increase of the interest in hybrid cars and increase of its market, the development of hybrid electric vehicle energy management system becomes more and more important. For the purpose of realizing the reasonable distribution of the energy,Energy management system can according to driver's intentions, reasonable control of the hybrid engine, power battery and motor coordination, to optimize the output of each part.
This is what the article will discuss and research the main content.The author will focus on hybrid system under different working conditions, energy management and operation strategy analysis.Using ADVISOR for simulation, the performance of the car under different road conditions to exercise for in-depth analysis.

Key Words: Hybrid Electric vehicles, Control Strategy, Energy management, ADVISOR




目 錄
第一章 緒論 1
1.1 混合動(dòng)力汽車的研究背景及意義 1
1.1.1 研究背景 1
1.1.2 研究意義 1
1.2 混合動(dòng)力汽車概述 2
1.2.1 混合動(dòng)力汽車概念 2
1.2.2 混合動(dòng)力汽車的特點(diǎn) 2
1.2.3 混合動(dòng)力汽車分類 3
1.3 混合動(dòng)力汽車仿真研究現(xiàn)狀 6
1.4 本文研究的主要內(nèi)容 9
第二章 混合動(dòng)力汽車建模研究 10
2.1 混合動(dòng)力汽車的建模方法 10
2.2 混合動(dòng)力汽車動(dòng)力學(xué)建模 11
2.2.1 汽車車輪模型 11
2.2.2 汽車動(dòng)力學(xué)模型 13
2.3 混合動(dòng)力汽車動(dòng)力傳動(dòng)系建模 16
2.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)模型 16
2.3.2 電機(jī)模型 18
2.3.3 電池模型 20
第三章 混合動(dòng)力汽車系統(tǒng)能源管理策略分析 24
3.1 串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車能源管理策略 24
3.1.1 恒溫器式 25
3.1.2 功率跟隨式 25
3.1.3 基于規(guī)則的能量管理策略 26
3.2 并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車能源管理策略 27
3.2.1 基于規(guī)則的管理策略 27
3.2.2 基于優(yōu)化的管理策略 28
3.3 混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車能源管理策略 29
3.3.1 恒定內(nèi)燃機(jī)工作點(diǎn)管理策略 29
3.3.2 最佳內(nèi)燃機(jī)工作線管理策略 30
第四章 ADVISOR仿真與數(shù)據(jù)分析 31
4.1 ADVISOR簡(jiǎn)介 31
4.2 ADVISOR的主要功能和特點(diǎn) 31
4.3 典型循環(huán)工況介紹 32
4.3.1 整車仿真的頂層模塊 32
4.3.2 循環(huán)工況介紹 32
4.4 并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車動(dòng)力配置下的研究 36
4.4.1 UDDS的仿真與數(shù)據(jù)分析 36
4.4.2 NEDC的仿真與數(shù)據(jù)分析 39
第五章 全文總結(jié)與展望 43
5.1 總結(jié) 43
5.2 展望 43
致謝 45
參考文獻(xiàn) 46