增程式电动汽车能量管理控制策略研究
发布时间：2021-05-12 09:19
增程式电动汽车动力系统上采用电机直驱,由发动机和电池提供所需能量,被公认为是燃油车过渡到纯电动车的理想车型。作为整车开发的关键技术,增程式电动汽车的能量管理控制策略涉及发动机和电池的功率分配问题,直接影响整车的油耗、排放、动力等性能。通过深入研究能量管理控制策略,可以实现两个动力源之间合理的能量流动和模式切换,达到最佳控制效果。本文以一款增程轻卡为目标车型,进行增程式电动汽车的能量管理控制策略研究。基于Simulink搭建整车前向仿真模型,重点分析对比两种工程上常用的基于规则的控制策略并设计等效燃油消耗最小算法,搭建快速控制原型测试系统对算法进行实时验证。研究工作的主要内容有:（1）根据增程式电动汽车的构型特点,对主要零部件参数进行了计算,并基于台架试验获取的关键零部件参数,在Matlab/Simulink环境下,搭建增程式电动汽车前向仿真模型,主要包括部件（主驱电机、电池、发动机、发电机、车辆）模型,驾驶员模型和控制器模型。（2）针对电池寿命衰减问题,建立电池容量衰减半经验Simulink模型,以有效安时通量表征电池寿命衰减程度。利用Stateflow建立工程上常用的两种控制策略:单...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 课题研究背景及意义
1.2 增程式电动汽车国内外发展现状
1.3 增程式电动汽车能量管理控制策略研究现状
1.3.1 基于规则的能量管理控制策略
1.3.2 基于模糊控制的能量管理控制策略
1.3.3 基于优化的能量管理控制策略
1.4 本文研究内容
2 增程式电动汽车动力系统参数计算与建模
2.1 增程式电动汽车动力系统参数计算
2.1.1 增程式电动汽车动力系统构型
2.1.2 整车参数与性能指标
2.2 动力系统关键部件参数计算
2.2.1 主驱电机参数计算
2.2.2 动力电池参数计算
2.2.3 增程器参数计算
2.3 动力系统建模
2.3.1 主驱电机模型
2.3.2 动力电池模型
2.3.3 增程器模型
2.3.4 驾驶员模型
2.3.5 整车动力学模型
2.4 本章小结
3 基于规则的增程式电动汽车能量管理控制策略
3.1 增程式电动汽车能量管理控制策略概述
3.2 电池寿命评价指标
3.3 基于规则的能量管理控制策略
3.3.1 单点恒温器控制
3.3.2 基于功率跟随的发动机多点控制
3.4 基于规则的能量管理控制策略建模与仿真结果分析
3.5 本章小结
4 基于等效燃油消耗最小的能量管理控制策略研究
4.1 庞特里亚金最小值原理(PMP)
4.2 等效燃油消耗最小策略(ECMS)
4.2.1 增程式电动汽车ECMS等效因子分析
4.2.2 基于增程式电动汽车的A-ECMS控制策略搭建
4.3 A-ECMS仿真结果分析
4.4 本章小结
5 增程式电动汽车控制策略快速控制原型验证
5.1 快速控制原型总体方案设计
5.2 快速控制原型测试系统搭建
5.2.1 仿真模型编译
5.2.2 基于VeriStand的快速控制原型测试系统搭建
5.3 快速控制原型测试结果分析
5.4 本章小结
6 全文总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动公交客车增程器开关控制策略和等效能耗最小化策略优化[J]. 徐宁,楼狄明,谭丕强,胡志远. 汽车工程. 2018(12)
[2]混合动力汽车现状分析[J]. 李凯. 汽车实用技术. 2018(18)
[3]基于动态规划与神经网络的增程式电动汽车能量管理策略研究[J]. 席利贺,张欣,吴建政,宋雯. 公路交通科技. 2018(09)
[4]增程式电动汽车最优曲线模糊控制策略研究[J]. 牛继高,牛丹彤,徐春华,裴冯来. 汽车工程. 2018(07)
[5]基于动态规划算法的增程式电动汽车能量管理策略优化[J]. 席利贺,张欣,耿聪,薛奇成. 交通运输工程学报. 2018(03)
[6]节能与新能源汽车传动技术的发展[J]. 徐向阳. 汽车安全与节能学报. 2017(04)
[7]新能源汽车:新进展、新趋势、新挑战[J]. 欧阳明高. 新能源经贸观察. 2017(07)
[8]中国新能源汽车产业未来十年大势展望[J]. 欧阳明高. 汽车纵横. 2016(06)
[9]混合动力汽车发展综述[J]. 张纯,曾庆玺,朱浩. 机械工程与自动化. 2016(02)
[10]电动汽车增程器能量管理策略研究[J]. 贺俊杰,王耀南,申永鹏. 控制工程. 2015(04)
博士论文
[1]增程式电动汽车能量管理策略优化及增程器控制系统研究[D]. 席利贺.北京交通大学 2018
[2]增程式电动汽车的能量管理策略研究[D]. 刘耕辰.上海交通大学 2017
[3]双模混联式混合动力车辆模式切换规则研究[D]. 何韡.北京理工大学 2016
[4]并联混合动力汽车控制策略研究[D]. 叶晓.清华大学 2013
硕士论文
[1]并联式插电混合动力汽车控制策略研究[D]. 刘凯.北京交通大学 2018
[2]增程式电动车驱动行驶能量综合管理与控制策略研究[D]. 陈少佳.吉林大学 2017
[3]增程式电动客车能量管理控制策略研究[D]. 蒋永琛.北京理工大学 2016
[4]插电式混合动力汽车控制软件开发[D]. 张妍懿.清华大学 2013
[5]增程式电动汽车控制策略的研究[D]. 陈长红.辽宁工业大学 2013
[6]增程式纯电动车动力系统参数匹配及控制策略研究[D]. 叶冬金.吉林大学 2012
本文编号：3183162
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 课题研究背景及意义
1.2 增程式电动汽车国内外发展现状
1.3 增程式电动汽车能量管理控制策略研究现状
1.3.1 基于规则的能量管理控制策略
1.3.2 基于模糊控制的能量管理控制策略
1.3.3 基于优化的能量管理控制策略
1.4 本文研究内容
2 增程式电动汽车动力系统参数计算与建模
2.1 增程式电动汽车动力系统参数计算
2.1.1 增程式电动汽车动力系统构型
2.1.2 整车参数与性能指标
2.2 动力系统关键部件参数计算
2.2.1 主驱电机参数计算
2.2.2 动力电池参数计算
2.2.3 增程器参数计算
2.3 动力系统建模
2.3.1 主驱电机模型
2.3.2 动力电池模型
2.3.3 增程器模型
2.3.4 驾驶员模型
2.3.5 整车动力学模型
2.4 本章小结
3 基于规则的增程式电动汽车能量管理控制策略
3.1 增程式电动汽车能量管理控制策略概述
3.2 电池寿命评价指标
3.3 基于规则的能量管理控制策略
3.3.1 单点恒温器控制
3.3.2 基于功率跟随的发动机多点控制
3.4 基于规则的能量管理控制策略建模与仿真结果分析
3.5 本章小结
4 基于等效燃油消耗最小的能量管理控制策略研究
4.1 庞特里亚金最小值原理(PMP)
4.2 等效燃油消耗最小策略(ECMS)
4.2.1 增程式电动汽车ECMS等效因子分析
4.2.2 基于增程式电动汽车的A-ECMS控制策略搭建
4.3 A-ECMS仿真结果分析
4.4 本章小结
5 增程式电动汽车控制策略快速控制原型验证
5.1 快速控制原型总体方案设计
5.2 快速控制原型测试系统搭建
5.2.1 仿真模型编译
5.2.2 基于VeriStand的快速控制原型测试系统搭建
5.3 快速控制原型测试结果分析
5.4 本章小结
6 全文总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动公交客车增程器开关控制策略和等效能耗最小化策略优化[J]. 徐宁,楼狄明,谭丕强,胡志远. 汽车工程. 2018(12)
[2]混合动力汽车现状分析[J]. 李凯. 汽车实用技术. 2018(18)
[3]基于动态规划与神经网络的增程式电动汽车能量管理策略研究[J]. 席利贺,张欣,吴建政,宋雯. 公路交通科技. 2018(09)
[4]增程式电动汽车最优曲线模糊控制策略研究[J]. 牛继高,牛丹彤,徐春华,裴冯来. 汽车工程. 2018(07)
[5]基于动态规划算法的增程式电动汽车能量管理策略优化[J]. 席利贺,张欣,耿聪,薛奇成. 交通运输工程学报. 2018(03)
[6]节能与新能源汽车传动技术的发展[J]. 徐向阳. 汽车安全与节能学报. 2017(04)
[7]新能源汽车:新进展、新趋势、新挑战[J]. 欧阳明高. 新能源经贸观察. 2017(07)
[8]中国新能源汽车产业未来十年大势展望[J]. 欧阳明高. 汽车纵横. 2016(06)
[9]混合动力汽车发展综述[J]. 张纯,曾庆玺,朱浩. 机械工程与自动化. 2016(02)
[10]电动汽车增程器能量管理策略研究[J]. 贺俊杰,王耀南,申永鹏. 控制工程. 2015(04)
博士论文
[1]增程式电动汽车能量管理策略优化及增程器控制系统研究[D]. 席利贺.北京交通大学 2018
[2]增程式电动汽车的能量管理策略研究[D]. 刘耕辰.上海交通大学 2017
[3]双模混联式混合动力车辆模式切换规则研究[D]. 何韡.北京理工大学 2016
[4]并联混合动力汽车控制策略研究[D]. 叶晓.清华大学 2013
硕士论文
[1]并联式插电混合动力汽车控制策略研究[D]. 刘凯.北京交通大学 2018
[2]增程式电动车驱动行驶能量综合管理与控制策略研究[D]. 陈少佳.吉林大学 2017
[3]增程式电动客车能量管理控制策略研究[D]. 蒋永琛.北京理工大学 2016
[4]插电式混合动力汽车控制软件开发[D]. 张妍懿.清华大学 2013
[5]增程式电动汽车控制策略的研究[D]. 陈长红.辽宁工业大学 2013
[6]增程式纯电动车动力系统参数匹配及控制策略研究[D]. 叶冬金.吉林大学 2012
本文编号：3183162
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