考虑电池衰减特性的插电式混合动力汽车能量管理策略研究

发布时间：2020-10-12 06:14

　　 随着能源危机与环境污染的加重,新能源汽车的出现无疑为汽车行业面临的问题带来了转机。插电式混合动力汽车既具有传统内燃机汽车的高续航能力,又具有纯电动汽车节能环保的特点,使之成为新能源汽车研究的热点。本文在考虑了电池衰减因素的前提下,对插电式混合动力汽车的能量管理策略进行研究。通过对插电式混合动力汽车系统结构的选型、工作模式以及结合电池衰减的能量管理策略开展研究。在研究过程中,对混合动力系统中的主要构件发动机、电动机、变速器以及动力电池组进行了选型与参数匹配,并选定了并联式动力总成连接方式。动力电池在混合动力系统中是不断循环的充放电过程,随着电池循环次数的增加,其性能出现逐渐衰减现象。通过对电池的衰减因素进行了研究与分析,提出电池循环寿命模型与日历寿命模型。同时,结合电池衰减情况与混合动力系统的设计原则后,最终选用精确逻辑能量管理策略作为混合动力汽车的控制策略。选用AVL CRUISE对插电式混合动力汽车整车模型进行了搭建,通过Matlab/Simulink对能量管理策略进行建模与实现,两者之间联合仿真对能量管理策略验证了其可行性。在所建模型基础上,结合混合动力汽车的工作特点,集中实现了整车的能量管理策略与制动能量回收控制策略。同时,考虑电池的衰减,将表示使用过程中的电池性能参数SOC与表征电池性能衰减程度参数SOH引入了以门限值动态调整为方式的策略对电池的衰减进行调整,以尽量减少不可避免的电池衰减对整车动力性与经济性影响,最终实现混合动力汽车整车经济性最优。
【学位单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U469.7
【部分图文】：

产生驱动力的动力系统。其结构如图2.1 所示，主要由内燃机、发电机、电动机三大动力总成和动力电池组等部件组成以串联方式组成动力单元。此系统中的辅助动力单元 APU，是内燃机、发电机的连接装置，它产出的电能一些直接驱动汽车，剩下的给蓄电池供给能量。其中，内燃机并不直接输出动力驱动车辆，而是只作为发电机提供动力发电的装置，产生的电量通过动力控制模块运送到电动机，由电动机将电能进行转换驱动车辆行驶[32]。同时发电机充分利用电能收集未用电量为电池充电，如此更大程度上运用能量的同时保证了电池的电能储存量，也续航了车辆的行驶里程。对于串联式混合动力系统而言，可以实现纯电动的行驶。内燃机的工作不会受到车速和道路情况的影响，可以保持在高效、稳定、低污染的状态下运作，仅用电动机来驱动车辆。它运用电动机集中驱动系统，原理和只采用电能供电的汽车一致，而且其结构简单，可以方便地布置在车内。但由于该系统驱动结构的特殊性，使得它对电动机要求极高，标定电动机最大功率时必须将汽车行驶的最大阻力考虑在?

中北大学学位论文于并联式混合动力系统整车结构相对比较复杂，因此一定程度上的难度，控制策略相对较复杂，两条驱动路线，驱动路线之间可驱动模式复杂多样，控制复杂。内燃机没有解耦于整车系统，因在最佳工作点上，纯电动行驶里程较短。合动力系统的特点使得并联式混合动力系统在大型、小型车辆上

图 2.4 混联式混合动力系统动力方式的分析，系统结构形式选用单轴并联式，其结构如图 2.4电动机可以单独驱动车辆行驶；离合器结合时，通过电动机扭矩高效区内。图 2.5 混合动力系统结构图
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本文编号：2837767