增程式电动汽车动力系统匹配与优化研究
本文关键词:增程式电动汽车动力系统匹配与优化研究
【摘要】:伴随着全球工业化进程的加快,汽车成为了千家万户日常生活中必不可缺的交通工具,虽然极大方便了人们的出行,但也不可避免的造成了环境的污染。为汽车行业寻找新的车用能源已成为解决现阶段全球气候恶化问题的重要途径之一。纯电动汽车具有噪音低、污染少等优点,但电动汽车仍受限于电池的能量密度、使用寿命以及充电配套设备等因素,纯电动汽车短期发展难以有较大的突破。增程式电动汽车作为纯电动汽车和传统内燃机车的过渡车型,成为了目前研究的热点。本文以某增程式电动汽车为研究对象,对目前国内外增程式电动汽车在动力匹配系统、控制策略研究以及传动系参数优化等方面的研究方法进行分析。根据所研究车型的性能特点及工作方式,提出了一套适用于该车型的动力系统匹配方案,主要完成了以下工作:(1)根据增程式电动汽车的设计指标要求,通过理论计算以及对市场的调查,完成动力系统主要部件的选型及参数匹配。(2)对增程式电动汽车不同的控制策略进行了对比分析,选择了简单、可靠的发动机开关型控制策略,并根据增程式电动汽车的工作模式制定了增程器启停控制策略、纯电动控制策略、再生制动控制策略以及停车充电控制策略。(3)基于Matlab/Simulink的advisor软件搭建整车仿真模型,对匹配的动力系统参数和制定的控制策略进行动力性和经济性的仿真验证分析。(4)利用Cruise软件建立整车仿真模型,通过Maltab与Cruise建立的联合仿真平台,对该车的动力性和经济性进行了匹配分析。(5)建立以提高整车性能的优化模型,利用NSGA-II算法对该车的传动系统进行优化设计。
【关键词】:增程式电动汽车 参数匹配 控制策略
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U469.72
【目录】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章绪论10-18
- 1.1 课题研究背景10-11
- 1.2 增程式电动汽车国内外发展现状11-14
- 1.2.1 国外发展情况11-12
- 1.2.2 国内发展状况12-14
- 1.3 增程式电动汽车研究现状14-16
- 1.3.1 增程式电动汽车动力系统研究现状14-15
- 1.3.2 增程式电动汽车控制策略研究现状15-16
- 1.4 本文研究的主要内容16-18
- 第二章 增程式电动汽车动力系统参数匹配18-32
- 2.1 增程式电动汽车的定义18
- 2.2 增程式电动汽车动力系统结构18-19
- 2.3 增程式电动汽车动力系统匹配及选型19-30
- 2.3.1 驱动电机参数的选型与匹配20-23
- 2.3.2 动力电池选型与匹配23-26
- 2.3.3 增程器的选型与匹配26-28
- 2.3.4 传动系传动比的设计28-30
- 2.4 本章小结30-32
- 第三章 增程式电动汽车控制策略研究32-42
- 3.1 增程式电动汽车的工作模式32-33
- 3.2 增程式电动汽车的控制策略33
- 3.3 控制策略的制定33-40
- 3.3.1 纯电动模式控制策略34
- 3.3.2 停车充电控制策略34-35
- 3.3.3 增程模式控制策略35-36
- 3.3.4 再生制动控制策略36-40
- 3.4 本章小结40-42
- 第四章 增程式电动汽车整车模型建立与仿真42-68
- 4.0 增程式电动汽车建模方法42-43
- 4.1 ADVISOR建模43-52
- 4.1.1 车轮动力学模型44-45
- 4.1.2 主减速器模块45-46
- 4.1.3 变速器模块46-47
- 4.1.4 电机/控制器模块47-48
- 4.1.5 增程器模块48
- 4.1.6 电池模块48-49
- 4.1.7 整车动力学模块49-50
- 4.1.8 发动机开关控制策略模块50-51
- 4.1.9 制动控制策略模块51-52
- 4.2 ADVISOR仿真与分析52-56
- 4.2.1 ADVISOR动力性仿真结果分析53-54
- 4.2.2 ADVISOR经济性仿真结果分析54-55
- 4.2.3 ADVISOR制动能量回收仿真结果55-56
- 4.3 Cruise建模56-60
- 4.3.1 整车动力系统建模56-57
- 4.3.2 主要部件模型的参数设置57-59
- 4.3.3 控制策略的嵌入59-60
- 4.4 Crusie仿真与分析60-67
- 4.4.1 Cruise动力性仿真结果分析61-62
- 4.4.2 Cruise经济性仿真结果分析62-67
- 4.5 本章小结67-68
- 第五章 增程式电动汽车传动系参数的多目标的优化68-78
- 5.1 优化数学模型的建立68-70
- 5.1.1 优化变量的选取68
- 5.1.2 目标函数的建立68-69
- 5.1.3 约束条件的建立69-70
- 5.2 优化流程的确定70-72
- 5.2.1 Isight软件70
- 5.2.2 Isight与Cruise的集成70-71
- 5.2.3 优化方法的选择71-72
- 5.3 优化结果分析72-76
- 5.4 本章小结76-78
- 第六章 总结与展望78-80
- 6.1 全文总结78
- 6.2 展望78-80
- 参考文献80-84
- 致谢84-86
- 攻读研究生期间发表的学术论文86
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,本文编号:558745
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