基于ECMS的混合动力汽车能量控制策略研究
发布时间：2021-08-02 08:26
当今社会,汽车已经成为日常生活中必不可少的代步工具,但是由于环境和能源的问题,新能源汽车成为当前研究中的热点。混合动力汽车作为技术相对成熟,应用更为广泛的一种新能源汽车,不仅拥有良好的动力性和经济性,还可以缓解环境污染和能源短缺的问题。混合动力汽车拥有发动机,电机和动力电池多个动力源,需要设计合理的能量控制策略协调各动力源之间的工作,以达到最优的能量分配,降低燃油消耗。所以设计能量控制策略是混合动力汽车研究中的一个重要环节。本文首先对并联式混合动力汽车进行纵向受力分析,建立整车动力模型,并依次对主要动力部件发动机,电机和动力电池进行数学模型分析。分析混合动力汽车在运行过程中的各动力部件的工作状态和能量流动方向,为混合动力汽车进行整车动力学模型仿真奠定基础。接下来根据混合动力系统的特性设计了模糊控制器,搭建了基于规则的模糊控制策略。然后根据等效燃油消耗（ECMS）的定义,建立等效油耗模型和动力电池电量保持策略,将动力电池的等效油耗与发动机油耗作为统一的性能指标,建立ECMS的优化目标函数。对ECMS中油电转换的关键参数等效系数进行分析,利用粒子群（PSO）算法对等效系数进行优化,从而改进...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２论文的技术路线??本文以降低混合动力汽车的燃油消耗为目标，针对混合动力汽车动力系统的能量控??制策略进行优化研宄
构的不同可以划分为三种类型：串联式混合动力汽车、并联式混合动力汽车和混联式混??合动力汽车［２７＿３Ｃ）］。??串联式混合动力汽车的动力系统简化结构如图２－１所示，这种类型的结构相对而言??比较简单，发动机的转速不会受到车速的直接影响，所以发动机始终工作在高效区域。??在整个行驶过程中，汽车的驱动力都是由电力进行提供。由结构图可以看出，发动机并??不能直接为车辆提供动力，而是通过提供动力来驱动发电机发电，所产生的电能一部分??用来带动电动机为车辆提供驱动力，另一部分多余的电能将存储在动力电池中。整个动??力结构的工作模式可以总结为：发动机和发电机共同作用下是为动力电池提供电量，电??动机利用动力电池提供的电能来驱动车辆行驶。因为该结构简单，所以简单的控制策略??便可对其能量进行控制，但是在整个行驶过程中，动力系统经历了将机械能转换为电能??再转换为机械能的能量转换过程
?〔车轮〕??电池??图２－２并联式动力系统简化结构图??混联式混合动力汽车的动力系统简化结构如图２－３所示，其结构可以视为串联式结??构和并联式结构的相结合。该结构下的工作模式既可以以电力为主，也可以发动机为??主。发动机产生的功率通过功率分配器一部分用以驱动车辆前行，多余部分用来驱动发??电机发电，传输到电动机或者动力电池，此外电动机也可以单独为驱动汽车前行。这种??动力结构既可以工作在串联模式下，也可以工作在并联模式下。一般而言，当汽车车速??较低时，主要以串联模式运行，当汽车匀速稳定的行驶时，主要以并联模式运行。混联??式混合动力汽车结合串联和并联模式的优点，使汽车对能量的调控更为灵活，在复杂工??况下可以提供更多的模式组合。但是由于动力系统的结构复杂
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于我国新能源汽车的发展现状分析及趋势探讨[J]. 韩博砚. 汽车实用技术. 2018(22)
[2]我国新能源汽车发展现状分析[J]. 王嘉铭. 现代商业. 2018(31)
[3]新能源汽车现状及未来发展趋势分析[J]. 张瑞云. 电子世界. 2018(20)
[4]混合动力汽车能量控制策略研究现状[J]. 李连,梁思成. 汽车实用技术. 2018(19)
[5]混合动力汽车现状分析[J]. 李凯. 汽车实用技术. 2018(18)
[6]中国新能源汽车发展现状[J]. 党改慧. 汽车实用技术. 2018(16)
[7]混合动力汽车动力系统和策略研究发展现状[J]. 孙哲浩,张彤. 时代汽车. 2018(08)
[8]新能源汽车技术发展现状分析及其趋势[J]. 黄志. 汽车实用技术. 2018(11)
[9]混合动力汽车动力系统和策略研究发展现状[J]. 唐建鹏,秦高林,段俊法. 河南科技. 2017(09)
[10]等效因子离散全局优化的等效燃油瞬时消耗最小策略能量管理策略[J]. 林歆悠,冯其高,张少博. 机械工程学报. 2016(20)
博士论文
[1]并联混合动力汽车控制策略研究[D]. 叶晓.清华大学 2013
[2]混联式混合动力客车功率均衡能量管理控制策略研究[D]. 林歆悠.重庆大学 2011
[3]基于瞬时优化的混合动力汽车控制策略研究[D]. 朱庆林.吉林大学 2009
[4]混合动力汽车控制系统与能量管理策略研究[D]. 李卫民.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]混合动力汽车瞬时最优控制策略的研究[D]. 孙芳科.山东大学 2018
[2]四驱混合动力汽车能量管理优化策略研究[D]. 司远.合肥工业大学 2017
[3]混合动力汽车最小等效燃油消耗控制策略研究[D]. 王东升.大连理工大学 2013
[4]并联混合动力汽车动力系统模糊优化控制策略的研究[D]. 卢显凎.哈尔滨理工大学 2010
本文编号：3317235
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２论文的技术路线??本文以降低混合动力汽车的燃油消耗为目标，针对混合动力汽车动力系统的能量控??制策略进行优化研宄
构的不同可以划分为三种类型：串联式混合动力汽车、并联式混合动力汽车和混联式混??合动力汽车［２７＿３Ｃ）］。??串联式混合动力汽车的动力系统简化结构如图２－１所示，这种类型的结构相对而言??比较简单，发动机的转速不会受到车速的直接影响，所以发动机始终工作在高效区域。??在整个行驶过程中，汽车的驱动力都是由电力进行提供。由结构图可以看出，发动机并??不能直接为车辆提供动力，而是通过提供动力来驱动发电机发电，所产生的电能一部分??用来带动电动机为车辆提供驱动力，另一部分多余的电能将存储在动力电池中。整个动??力结构的工作模式可以总结为：发动机和发电机共同作用下是为动力电池提供电量，电??动机利用动力电池提供的电能来驱动车辆行驶。因为该结构简单，所以简单的控制策略??便可对其能量进行控制，但是在整个行驶过程中，动力系统经历了将机械能转换为电能??再转换为机械能的能量转换过程
?〔车轮〕??电池??图２－２并联式动力系统简化结构图??混联式混合动力汽车的动力系统简化结构如图２－３所示，其结构可以视为串联式结??构和并联式结构的相结合。该结构下的工作模式既可以以电力为主，也可以发动机为??主。发动机产生的功率通过功率分配器一部分用以驱动车辆前行，多余部分用来驱动发??电机发电，传输到电动机或者动力电池，此外电动机也可以单独为驱动汽车前行。这种??动力结构既可以工作在串联模式下，也可以工作在并联模式下。一般而言，当汽车车速??较低时，主要以串联模式运行，当汽车匀速稳定的行驶时，主要以并联模式运行。混联??式混合动力汽车结合串联和并联模式的优点，使汽车对能量的调控更为灵活，在复杂工??况下可以提供更多的模式组合。但是由于动力系统的结构复杂
【参考文献】：
期刊论文
[1]关于我国新能源汽车的发展现状分析及趋势探讨[J]. 韩博砚. 汽车实用技术. 2018(22)
[2]我国新能源汽车发展现状分析[J]. 王嘉铭. 现代商业. 2018(31)
[3]新能源汽车现状及未来发展趋势分析[J]. 张瑞云. 电子世界. 2018(20)
[4]混合动力汽车能量控制策略研究现状[J]. 李连,梁思成. 汽车实用技术. 2018(19)
[5]混合动力汽车现状分析[J]. 李凯. 汽车实用技术. 2018(18)
[6]中国新能源汽车发展现状[J]. 党改慧. 汽车实用技术. 2018(16)
[7]混合动力汽车动力系统和策略研究发展现状[J]. 孙哲浩,张彤. 时代汽车. 2018(08)
[8]新能源汽车技术发展现状分析及其趋势[J]. 黄志. 汽车实用技术. 2018(11)
[9]混合动力汽车动力系统和策略研究发展现状[J]. 唐建鹏,秦高林,段俊法. 河南科技. 2017(09)
[10]等效因子离散全局优化的等效燃油瞬时消耗最小策略能量管理策略[J]. 林歆悠,冯其高,张少博. 机械工程学报. 2016(20)
博士论文
[1]并联混合动力汽车控制策略研究[D]. 叶晓.清华大学 2013
[2]混联式混合动力客车功率均衡能量管理控制策略研究[D]. 林歆悠.重庆大学 2011
[3]基于瞬时优化的混合动力汽车控制策略研究[D]. 朱庆林.吉林大学 2009
[4]混合动力汽车控制系统与能量管理策略研究[D]. 李卫民.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]混合动力汽车瞬时最优控制策略的研究[D]. 孙芳科.山东大学 2018
[2]四驱混合动力汽车能量管理优化策略研究[D]. 司远.合肥工业大学 2017
[3]混合动力汽车最小等效燃油消耗控制策略研究[D]. 王东升.大连理工大学 2013
[4]并联混合动力汽车动力系统模糊优化控制策略的研究[D]. 卢显凎.哈尔滨理工大学 2010
本文编号：3317235
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