混联式城市客车能量管理策略及优化研究

发布时间：2020-03-26 05:51

【摘要】：混合动力汽车兼具传统汽车和纯电动汽车的优势,是目前应用前景最广阔的新能源车型。面对具有多个动力源的动力系统,合理匹配动力部件参数和设计可行的能量管理策略,对提高车辆经济性意义重大。本文以同轴混联式混合动力城市客车为研究对象,依据整车参数、性能指标以及城市客车的典型工况,基于特征工况分析法和典型工况分析法对混合动力系统的各个动力部件进行参数匹配与选型。针对混合动力系统的构型特点,确定其主要工作模式,在此基础上引入ISG起动发动机模式和离合器闭合控制模式,以分别模拟发动机起动过程和改善离合器闭合时的平顺性。考虑制动法规要求等约束条件,在现有机械制动系统的基础上制定并联再生制动策略,并引入修正因子以改善制动过程中的平顺性。综合驱动和制动两种状态,完成能量管理策略设计工作。基于Cruise仿真软件建立整车仿真模型并进行正向仿真,动力性仿真结果表明,车辆动力性满足设计要求,动力参数匹配结果较合理,同时从工作模式切换过程来看,设计的工作模式切换逻辑符合预期要求。经济性仿真结果表明,纯电动续驶里程和经济性均符合设计要求,同时电池SOC能够维持在低电量水平,说明能量管理策略的保电能力是可行的。采用遗传算法作为优化算法,提出随进化代数和种群适应度变化的交叉概率和变异概率,以提高收敛速度和搜索质量。将联合仿真模型与改进型遗传算法相结合,建立了能量管理策略参数优化模型。以经济性为优化目标,进行能量管理策略参数优化。将中国典型城市公交工况和多个典型工况拼接成的综合工况分别作为测试工况进行优化,结果表明,两种方法优化之后的经济性均得到不同程度的改善,同时基于综合工况优化得到的参数在工况适应能力方面表现更好。
【图文】：

技术路线图,技术路线,能量管理策略

第一章绪论约束条件，在传统机械制动系统的基础上设计并联再生制动控制策略，并引入修正因子以改善制动感觉。综合驱动和制动两种状态，完成能量管理策略的设计工作。(3) 分别基于 Cruise 软件和 Matlab/Simulink 建立车辆仿真模型和能量管理策略模型，并在 Simulink 环境中将两者集成为联合仿真模型，从而进行动力性和经济性仿真。通过分析仿真结果，验证动力参数匹配结果是否合理以及制定的能量管理策略是否符合预期要求。(4)选择遗传算法作为优化算法，引入随进化代数和种群适应度变化的交叉概率和变异概率，旨在提高搜索能力。将联合仿真模型与改进的遗传算法相结合，通过模型在环的方式建立能量管理策略参数优化模型。然后以经济性为优化目标，采用不同的优化方法对策略参数进行优化，并对这些优化方法进行对比分析。本文的技术路线如图 1.4 所示。

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合肥工业大学专业硕士研究生学位论文然而在实际工程应用中，前后制动器制动力之比通常是固定值。(2)ECE R13 制动法规要求依据 ECE R13 法规内容，M3 类车辆的前、后轴附着系数要满足的关)和图 3.15 所示。 (0.20.8)0.850.07(0.20.8)0.850.07(0.30.61)0.740.020.08(0.150.3)0.080.08(0.150.3)(0.150.3)zzzzzzzzzzzzrfrrffr 式中，f 、r 分别为前、后轴附着系数；z 为制动强度。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U469.7

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