基于混合电源的制动能量回馈控制研究
发布时间：2021-11-05 16:24
能源过度消耗和环境污染是目前全球面临的两大主要问题,为了有效解决这两大问题,节能和环保在各行业的发展中都被作为重要的参考标准。在汽车领域,传统燃油汽车已逐渐向具有节能环保特点的新能源汽车转型,如混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车等都在实际中得到应用。但目前来看,因一些技术难题还未攻克,使得新能源汽车的推广受到了一定的限制,众多车企和研发单位都在大力提升技术研究水平,以促进新能源汽车的发展和应用。制动能量回馈技术作为新能源汽车的关键技术之一,是研究的重点和难点,在城市工况中消耗在制动过程的能量可达汽车驱动能量的一半左右,如果能够有效回收这部分能量,可大幅提升能量利用率,延长续驶里程,所以制动能量回馈技术水平在一定程度上决定了汽车的使用效率。而目前制动能量回馈技术的应用还不成熟,因此,有必要深入研究制动能量回馈技术,提升能量回馈效率。基于此,本文以应用于纯电动汽车的制动能量回馈技术为研究对象,重点从以下几个方面开展研究:（1）电动汽车储能系统的研究。分析了蓄电池储能、飞轮储能、液压储能以及超级电容器储能的特点以及在汽车上的应用,并综合比较了各种储能方式的优缺点。（2）制动能量回馈控制策...
【文章来源】：烟台大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
018年我国石油来源与消耗
第五章ADVISOR仿真验证425ADVISOR仿真验证5.1ADVISOR简介为验证论文所提控制策略与储能系统的可行性，对ADVISOR(AdvancedVehicleSimulator,高级车辆仿真器)软件二次开发，进行仿真验证验证。该软件是在MATLAB和Simulink软件环境下开发的高级车辆仿真软件，在Simulink库中建模，根据汽车动力学参数搭建实验模型，在不同城市工况下验证可行性。其特点如下。（1）模块化设计思想。按照汽车各个模块建立仿真模型，模块之间有数据输入/输出端口，用户根据现有模型对一些模块进行修改，然后重新组装，建模效率较高。（2）开放性特点。ADVISOR的仿真模型和源代码完全公开。（3）仿真方式全面。汽车仿真分为前向仿真和后向仿真，众多仿真方法采用一种，而ADVISOR以后向仿真为主、前向仿真为辅的混合仿真方法，使得仿真计算量孝运算速度快、仿真精度高。（4）可联合仿真。汽车仿真设计机械、电子与控制等多个领域，很多仿真软件运行受到限制，而ADVISOR设计开放的软件接口，可以与Saber、VisuaDOC、Sinda/Fluint等多款软件联合仿真。ADVISOR参数输入界面如图5-1示。图5-1整车参数输入界面ADVISOR软件分为Simulink图库与M文本文件构成，仿真流程如图5-2所示。脚本文件分为输入文件、输出文件、模块框图与控制脚本文件等。
烟台大学硕士学位论文43整车数据文件部件数据文件ADVISOR模块框图程序画图程序纠正ADVISOR控制脚本输入文件输出文件图5-2ADVISOR仿真流程复合电源汽车再开发需要对原有M文件修改。结合整车参数，在M文件中对整车参数进行修改，实现实车与仿真模型相关联，也使得Simulink图库能够识别用户搭建的模块，M文件如图5-3所示。图5-3整车参数m文件结合整车动力学参数，基于ADVISOR对电动汽车仿真建模，其中包括动力系统、传动系统、控制系统以及制动系统等建模，以及对控制策略的设计开发。ADVISOR汽车模型包括整车模型、电池系统、电机系统、传动系统以及制动系统等模块，如图5-4所示。图5-4单一电池汽车顶层模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]纯电动汽车复合储能系统及其能量控制策略[J]. 周美兰,冯继峰,张宇. 电机与控制学报. 2019(05)
[2]电动汽车制动能量回馈技术[J]. 邢恩辉,王培振,尚鑫波,任桂周,朱淑亮,张庆永. 科学技术与工程. 2018(25)
[3]电动汽车再生制动过程制动踏板位移与制动意图及制动强度之间的关系[J]. 刘剑开,张向文. 科学技术与工程. 2018(12)
[4]浅谈我国节能汽车技术的发展现状[J]. 汪坤. 山东工业技术. 2018(08)
[5]电动汽车新型再生-机械耦合线控制动系统机理研究[J]. 何畅然,王国业,张露,邢智超,张忠富,龚章鹏. 汽车工程. 2018(03)
[6]基于模糊PID的永磁同步电机调速系统[J]. 廖雄志,文定都,湛政,韩召成,任于涵. 湖南工业大学学报. 2018(02)
[7]液压缸制动过程中能量回收系统的研究[J]. 朱帅,姚平喜. 机床与液压. 2017(22)
[8]并联式液压混合动力车辆制动能量回收与再利用研究[J]. 王倩,任佳伟,黄梦阳,王腾飞,吴涛. 机床与液压. 2017(22)
[9]电动汽车复合储能系统的功率分配优化研究[J]. 吴晓刚,侯维祥,帅志斌,高明明. 电机与控制学报. 2017(11)
[10]混合动力电动汽车的复合电源功率分配控制策略[J]. 王琪,孙玉坤,罗印升. 电工技术学报. 2017(18)
博士论文
[1]电驱动车辆回馈制动力与摩擦制动力动态耦合控制[D]. 吕辰.清华大学 2015
[2]纯电动轿车制动能量回收系统研究[D]. 方运舟.合肥工业大学 2012
[3]内燃—直线发电集成动力系统储能装置的研究[D]. 任桂周.南京理工大学 2011
硕士论文
[1]电动汽车复合储能再生制动系统的研究[D]. 刘占华.哈尔滨理工大学 2018
[2]纯电动汽车复合电源储能系统的研究[D]. 徐瑞阳.天津理工大学 2018
[3]电动汽车再生制动能量回馈控制策略研究[D]. 葛德顺.合肥工业大学 2017
[4]电动汽车机电复合回馈制动研究[D]. 汪浩磊.长沙理工大学 2015
[5]电动汽车复合电源研究与仿真分析[D]. 杨天.长安大学 2010
[6]液压混合动力汽车能量回收制动系统的研究[D]. 于宏超.吉林大学 2008
[7]基于纯电动汽车的制动能量回收系统的研究与实现[D]. 刘博.清华大学 2004
本文编号：3478133
【文章来源】：烟台大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
018年我国石油来源与消耗
第五章ADVISOR仿真验证425ADVISOR仿真验证5.1ADVISOR简介为验证论文所提控制策略与储能系统的可行性，对ADVISOR(AdvancedVehicleSimulator,高级车辆仿真器)软件二次开发，进行仿真验证验证。该软件是在MATLAB和Simulink软件环境下开发的高级车辆仿真软件，在Simulink库中建模，根据汽车动力学参数搭建实验模型，在不同城市工况下验证可行性。其特点如下。（1）模块化设计思想。按照汽车各个模块建立仿真模型，模块之间有数据输入/输出端口，用户根据现有模型对一些模块进行修改，然后重新组装，建模效率较高。（2）开放性特点。ADVISOR的仿真模型和源代码完全公开。（3）仿真方式全面。汽车仿真分为前向仿真和后向仿真，众多仿真方法采用一种，而ADVISOR以后向仿真为主、前向仿真为辅的混合仿真方法，使得仿真计算量孝运算速度快、仿真精度高。（4）可联合仿真。汽车仿真设计机械、电子与控制等多个领域，很多仿真软件运行受到限制，而ADVISOR设计开放的软件接口，可以与Saber、VisuaDOC、Sinda/Fluint等多款软件联合仿真。ADVISOR参数输入界面如图5-1示。图5-1整车参数输入界面ADVISOR软件分为Simulink图库与M文本文件构成，仿真流程如图5-2所示。脚本文件分为输入文件、输出文件、模块框图与控制脚本文件等。
烟台大学硕士学位论文43整车数据文件部件数据文件ADVISOR模块框图程序画图程序纠正ADVISOR控制脚本输入文件输出文件图5-2ADVISOR仿真流程复合电源汽车再开发需要对原有M文件修改。结合整车参数，在M文件中对整车参数进行修改，实现实车与仿真模型相关联，也使得Simulink图库能够识别用户搭建的模块，M文件如图5-3所示。图5-3整车参数m文件结合整车动力学参数，基于ADVISOR对电动汽车仿真建模，其中包括动力系统、传动系统、控制系统以及制动系统等建模，以及对控制策略的设计开发。ADVISOR汽车模型包括整车模型、电池系统、电机系统、传动系统以及制动系统等模块，如图5-4所示。图5-4单一电池汽车顶层模型
【参考文献】：
期刊论文
[1]纯电动汽车复合储能系统及其能量控制策略[J]. 周美兰,冯继峰,张宇. 电机与控制学报. 2019(05)
[2]电动汽车制动能量回馈技术[J]. 邢恩辉,王培振,尚鑫波,任桂周,朱淑亮,张庆永. 科学技术与工程. 2018(25)
[3]电动汽车再生制动过程制动踏板位移与制动意图及制动强度之间的关系[J]. 刘剑开,张向文. 科学技术与工程. 2018(12)
[4]浅谈我国节能汽车技术的发展现状[J]. 汪坤. 山东工业技术. 2018(08)
[5]电动汽车新型再生-机械耦合线控制动系统机理研究[J]. 何畅然,王国业,张露,邢智超,张忠富,龚章鹏. 汽车工程. 2018(03)
[6]基于模糊PID的永磁同步电机调速系统[J]. 廖雄志,文定都,湛政,韩召成,任于涵. 湖南工业大学学报. 2018(02)
[7]液压缸制动过程中能量回收系统的研究[J]. 朱帅,姚平喜. 机床与液压. 2017(22)
[8]并联式液压混合动力车辆制动能量回收与再利用研究[J]. 王倩,任佳伟,黄梦阳,王腾飞,吴涛. 机床与液压. 2017(22)
[9]电动汽车复合储能系统的功率分配优化研究[J]. 吴晓刚,侯维祥,帅志斌,高明明. 电机与控制学报. 2017(11)
[10]混合动力电动汽车的复合电源功率分配控制策略[J]. 王琪,孙玉坤,罗印升. 电工技术学报. 2017(18)
博士论文
[1]电驱动车辆回馈制动力与摩擦制动力动态耦合控制[D]. 吕辰.清华大学 2015
[2]纯电动轿车制动能量回收系统研究[D]. 方运舟.合肥工业大学 2012
[3]内燃—直线发电集成动力系统储能装置的研究[D]. 任桂周.南京理工大学 2011
硕士论文
[1]电动汽车复合储能再生制动系统的研究[D]. 刘占华.哈尔滨理工大学 2018
[2]纯电动汽车复合电源储能系统的研究[D]. 徐瑞阳.天津理工大学 2018
[3]电动汽车再生制动能量回馈控制策略研究[D]. 葛德顺.合肥工业大学 2017
[4]电动汽车机电复合回馈制动研究[D]. 汪浩磊.长沙理工大学 2015
[5]电动汽车复合电源研究与仿真分析[D]. 杨天.长安大学 2010
[6]液压混合动力汽车能量回收制动系统的研究[D]. 于宏超.吉林大学 2008
[7]基于纯电动汽车的制动能量回收系统的研究与实现[D]. 刘博.清华大学 2004
本文编号：3478133
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