摘 要

混合動力汽車的突出優(yōu)點之一是能夠?qū)崿F(xiàn)再生制動(能量回饋制動)，即在車輛減速或制動過程中，在保證車輛車輛制動性能的條件下，將車輛的動能或位能轉化為電能存儲雜電池中實現(xiàn)能量回收，同時產(chǎn)生車輛所需的制動力，既實現(xiàn)了車輛的減速和制動，又有效降低了整車的燃油消耗和污染物的排放。
本文在學習了并聯(lián)混合動力汽車的結構和再生制動系統(tǒng)的工作機理后，建立了基于蓄電池充電效率模型、蓄電池溫升模型以及電機效率模型。提出了以滿足ECE法規(guī)為前提，以混合動力汽車再生制動能量回收最大為優(yōu)化目標的一種有效的再生制動優(yōu)化策略：以車輛減速和制動過程中駕駛員需求制動力與ECE法規(guī)規(guī)定的最大制動界限和空載時I曲線的關系為制動力控制策略，利用Matlab軟件中的fmincon函數(shù)對在一定電機轉速范圍內(nèi)、一定需求功率范圍內(nèi)電機的轉矩、回收到電池中的功率做了瞬時優(yōu)化，得出了蓄電池不同SOC、不同溫度下的優(yōu)化結果，并分析了SOC、溫度以及電機轉速對優(yōu)化結果的影響。


關鍵詞：混合動力汽車，再生制動，控制策略，優(yōu)化


















ABSTRACT

Regenerative braking(energy recovery braking) is one of key advantages of HEV,which has a direct impact on fuel economy,emission and vehicle security.When HEV is braking,regenerative braking system will make the motor become a generator for generating electricity through the power train system and supplying the whole braking forces or partial braking forces at the same time.Finally,electric energy is saved into the battery pack.Regenerative braking not only relizes the braking and deceleration,but also recovers the kinetic energy.
Based on the study of parallel connected Hybrid Electric Vehicle structure and the mechanism of regenerative braking system, this paper builds the charging efficiency model, temperature model of battery and efficiency model of generator and proposes an effective optimal control strategy which aims to maximize the regenerative energy recovery of Hybrid Electric Vehicles under the premise of ECE rules. Based on the braking control strategy of relationship between driver’s braking force demand during deceleration and braking and the maximum braking force limit and I curve of empty vehicle according to the ECE rule, this strategy makes use of fmincon function in Matlab software to instantaneously optimize the generator torque and recovered power packed in the battery under certain range of generator rotate speed and demand power. Through this, the strategy elicits the optimized results of storage battery under different SOC and different temperature, and it also analyzes how SOC, temperature and generator rotate speed influences the optimized results.


Key Words: HEV, regenerative braking, control strategy,optimize










目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
1 緒論 1
1.1 混合動力汽車概述 1
1.1.1 混合動力汽車的定義 1
1.1.2 混合動力汽車的分類及特點 1
1.2 國內(nèi)外混合動力汽車的發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.2.1 混合動力汽車的研究背景 2
1.2.2 混合動力汽車國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 3
1.3 混合動力汽車再生制動 4
1.3.1 再生制動的基本原理 4
1.3.2 混合動力技術的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 5
1.4 課題任務、重點研究內(nèi)容 5
1.4.1 課題任務 5
1.4.2 重點研究內(nèi)容 5
2 并聯(lián)混合動力汽車模型分析 7
2.1并聯(lián)混合動力汽車的結構分析 7
2.1.1 混合動力汽車結構分析 7
2.1.2 混合動力汽車制動控制系統(tǒng)分析 8
2.2 并聯(lián)混合動力汽車制動過程分析 9
2.2.1 混合動力汽車勻速下坡受力分析 9
2.2.2 根據(jù)制動踏板位置計算需求制動力 10
2.3 蓄電池的計算模型 10
2.4 電機模型分析 12
3 混合動力汽車制動控制策略 14
3.1 并聯(lián)混合動力汽車參數(shù)的確定 14
3.2并聯(lián)混合動力汽車制動力分配 14
3.3 I曲線和最大制動距離界限的選擇 15
3.4 混合動力汽車制動控制策略 16
3.4.1 關于制動控制策略中z的計算 16
3.4.2 混合動力汽車制動控制策略 16
4 混合動力汽車再生制動瞬時優(yōu)化控制 20
4.1 混合動力汽車再生制動瞬時優(yōu)化函數(shù) 20
4.2 序列二次規(guī)劃法（SQP） 20
4.3 利用fmincon編寫優(yōu)化程序 21
4.4 瞬時優(yōu)化結果和結果分析 21
4.4.1 瞬時優(yōu)化結果 21
4.4.2 優(yōu)化結果分析 27
5 結論 29
致謝 30
參考文獻 31
附 錄 32