基于复合感应电机的混联式混合动力车能量管理策略研究

发布时间：2020-05-28 11:25

【摘要】：复合结构感应电机(Compound-Structure Induction Machine,CSIM)作为一种新型电气变速器,可以获得更多的能量转换方式,非常适合应用在机电能量变换形式繁多的混合动力车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)中作为动力合成与分配装置。比如在风力发电、水下推进等需要进行机电能量转换的场合中,改变设备间的速比,并实现机电能量的相互转换,因此对这种新型电机的研究逐渐成为了当前研究的热点,尤其在汽车上表现出了极大的应用前景。首先,本文针对复合结构感应电机的电磁耦合机理展开研究,分别建立具有隔磁环结构和无隔磁环结构的复合结构感应电机的等效磁路模型,建立内、外电机电磁耦合程度与内、外励磁源和电机电磁参数间的数学关系。建立两种结构复合结构感应电机的有限元仿真模型,分析两种结构电机内部的磁场分布规律,对比等效磁路模型,提出电磁解耦设计方案。接下来,分析基于复合结构感应电机的混合动力车的各种工作模式及不同工作模式下的能量流动规律,并建立基于复合结构感应电机的混合动力车仿真模型。基于ADVISOR软件,分别对基于复合结构感应电机的混合动力车中各动力总成进行仿真建模,在建模过程中考虑各动力总成的效率参数,为后续能量管理策略的研究奠定基础。对基于复合结构感应电机的混合动力车中参数匹配问题进行研究,在建立车辆动力学模型的基础上,研究基于复合结构感应电机的混合动力车中动力耦合关系,优化基于复合结构感应电机的混合动力车中混合度,分析混合动力车设计要求和动力传动系统参数匹配理论,并基于ADVISOR软件建立混合动力车仿真模型进行仿真研究,得到参数匹配数据。最后,基于模块控制策略,设计基于整车模糊控制器的能量管理策略,分别优化发动机的工作点和制动力回收。通过对分析推导混合动力系统等效燃油消耗的表达式,通过ECMS优化控制策略,得到发动机和电机的转矩输出分配策略,并在仿真平台验证ECMS优化管理策略。
【图文】：

磁场分布,磁环,磁场分布,转子磁轭

图 2.7 安装隔磁环的 CSIM 磁场分布图2.7 The magnetic flux distribution of CSIM with flux-insulatio结构的 CSIM 在电磁解耦状态下的转矩性能，图装隔磁环的 CSIM 在外转子磁轭厚度为 37mm、2。内

曲面图,仿真模型,模糊控制器,转矩

发动机输出转矩需求转矩LL L LM M MM H HHSOCLL M MM MM H L HH HHL LM M MM MM H H HHLM LM M M H MM H HHM L LM M M M MM HMM LL LM LM M M M MMH LL L LM LM M M MHH LL LL L LM LM M M在 Matlab 中，建立仿真模糊推理系统仿真模型。需求转矩、蓄电池 SOC 值、发动机输出的隶属函数的建立过程，如图 5.4 所示，根据规则库和隶属函数同时生成推理曲面图，如图 5.5 所示
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U469.7

【参考文献】