插電式混合動力汽車控制策略研究與仿真分析
發(fā)布時間:2021-02-15 10:38
環(huán)境污染與能源短缺問題日益嚴(yán)峻,新能源汽車作為代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油車的環(huán)境友好型交通工具,在各國政府引導(dǎo)、扶持和各大汽車企業(yè)大力推進(jìn)下,蓬勃發(fā)展。純電動汽車由于充電設(shè)備普及度和續(xù)航問題,現(xiàn)階段存在推廣難度。而將傳統(tǒng)燃油車與電動車的優(yōu)勢進(jìn)行結(jié)合的插電式混合動力汽車(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,簡稱PHEV)應(yīng)運(yùn)而生,其多樣的工作模式可以適應(yīng)多種出行工況及行駛需求,具有取代傳統(tǒng)車的潛力,有很強(qiáng)的研究價值。論文依托校企合作項(xiàng)目“PHEV動力系統(tǒng)仿真計(jì)算及優(yōu)化”作為課題研究背景。以企業(yè)內(nèi)某款燃油SUV為原型,將其改制成三電機(jī)插電式混合動力汽車,并以產(chǎn)品化的控制策略功能為目標(biāo),設(shè)計(jì)整車能量管理控制策略。在保證動力性基礎(chǔ)上,使其綜合燃油消耗最優(yōu),達(dá)到企業(yè)的設(shè)計(jì)要求。主要的研究內(nèi)容包括:(1)基于企業(yè)給定的動力系統(tǒng)框架,設(shè)計(jì)P1+P3+P4的PHEV動力系統(tǒng),并根據(jù)項(xiàng)目要求確定性能指標(biāo),最后完成關(guān)鍵動力部件的參數(shù)匹配和選型工作。(2)針對PHEV動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),研究控制策略的制定原則和PHEV并聯(lián)、串聯(lián)等主要運(yùn)行模式的特點(diǎn)。通過對動力部件的靜態(tài)特性Map圖及效率曲線進(jìn)行...
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
混合動力汽車混合度分布
21.2PHEV發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1混合動力汽車分類混合動力汽車根據(jù)油電混合程度劃分為:微混合動力、中度混合動力、全混合動力和插電式混合動力[15]。為了更好地體現(xiàn)油電的混合程度,引入混合度(DegreeofHybridization,簡稱DOH)的概念,如式1-1:1ICEMOTICEMOTPPDOHPP=+(1-1)式中,PICE為發(fā)動機(jī)的額定功率;PMOT為電機(jī)的額定功率。圖1-1表示了混合動力汽車混合度的概念,當(dāng)橫坐標(biāo)為正值時,表示發(fā)動機(jī)額定功率大于電機(jī)額定功率,同理為負(fù)值時,表示電機(jī)功率大于發(fā)動機(jī)功率。當(dāng)DOH小于0.1代表微混合動力,當(dāng)DOH大于0.5表示深度混合動力。圖1-1混合動力汽車混合度分布此外,也可根據(jù)電機(jī)P布置位置的不同,劃分混合動力汽車的結(jié)構(gòu),一般分為P0、P1、P2、P3、P4的結(jié)構(gòu),如圖1-2所示:圖1-2單電機(jī)并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類
8年上半年銷量為3.6萬輛,上汽榮威eRX5和比亞迪唐銷量名列前茅,其動力參數(shù)配置如表1-2。2018年1-8月期間國內(nèi)新能源乘用車銷量如圖1-4所示,總計(jì)為50.9萬輛,其中插電式混合動力所占比例為28.38%,分月來看純電動汽車的銷量有所起伏,而整體來看插電式混合動力一直保持較穩(wěn)定的上升。表1-2插電式混合動力汽車動力參數(shù)配置對比圖1-42018年1-8月新能源乘用車銷量1.3PHEV控制策略研究現(xiàn)狀PHEV控制的核心技術(shù)之一是能量管理策略,指使用特定的規(guī)則或算法,參考車輛運(yùn)行的動態(tài)參數(shù)包括車速、負(fù)荷、電池荷電狀態(tài)(SOC)等,對動力源進(jìn)行轉(zhuǎn)矩和功率的分配,在兼顧動力性的前提下,實(shí)現(xiàn)最小油耗、排放的期望。目前市場上較為主流的控制策略有:基于規(guī)則和基于優(yōu)化的能量管理策略[36-40],如圖1-5所示。車輛名稱最大功率kW/最大轉(zhuǎn)矩Nm動力電池參數(shù)配置發(fā)動機(jī)電機(jī)1電機(jī)2電極材料能量/kWh榮威eRX5124/25030/15056/318三元鋰電12比亞迪唐80151/320110/250110/250磷酸鐵鋰18.4
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模糊控制的純電動汽車再生制動策略研究[J]. 田韶鵬,呂晨陽. 物流技術(shù). 2018(08)
[2]免疫遺傳算法的混合動力汽車多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 李婕,李昊,趙新蕖. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2018(04)
[3]基于粒子群算法的插電式混合動力客車實(shí)時策略[J]. 王欽普,杜思宇,李亮,游思雄,楊超. 機(jī)械工程學(xué)報. 2017(04)
[4]Multi-objective parameter optimization for a single-shaft series-parallel plug-in hybrid electric bus using genetic algorithm[J]. CHEN Zheng,ZHOU LiYan,SUN Yong,MA ZiLin,HAN ZongQi. Science China(Technological Sciences). 2016(08)
[5]上汽榮威550插電式混合動力系統(tǒng)的特點(diǎn)[J]. 冷宏祥,葛海龍,孫俊,許政,王磊,王健,羅思東,欒云飛. 科技導(dǎo)報. 2016(06)
[6]基于動態(tài)規(guī)劃算法的并聯(lián)混合動力客車控制策略優(yōu)化[J]. 巴特,高印寒,王慶年,曾小華,宋大鳳. 汽車工程. 2015(12)
[7]新能源當(dāng)?shù)馈?015第16屆上海國際汽車工業(yè)展覽會[J]. 霍慶澤. 世界汽車. 2015(06)
[8]CVT插電式混合動力汽車全局優(yōu)化控制策略[J]. 楊官龍,秦大同,劉永剛,林毓培. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(12)
[9]日本新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略分析[J]. 田鑫. 日本研究. 2014(04)
[10]全球新能源汽車觀察[J]. 裝備制造. 2014(08)
博士論文
[1]混合動力電動汽車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與能量管理策略研究[D]. 胡悅.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院) 2018
[2]插電式混合動力汽車復(fù)合電源系統(tǒng)集成優(yōu)化方法研究[D]. 張瀟華.北京理工大學(xué) 2015
[3]促進(jìn)我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的財(cái)稅政策研究[D]. 顧瑞蘭.財(cái)政部財(cái)政科學(xué)研究所 2013
碩士論文
[1]并聯(lián)式混合動力汽車能量分配研究[D]. 鐘博浩.長春工業(yè)大學(xué) 2017
[2]插電式混合動力汽車動力系統(tǒng)匹配與控制策略研究[D]. 張磊.遼寧工業(yè)大學(xué) 2017
[3]混合動力系統(tǒng)瞬時最優(yōu)能量控制策略的研究[D]. 孔凡敏.山東大學(xué) 2016
[4]基于模型預(yù)測控制的插電式混合動力客車能量管理策略研究[D]. 張潔麗.北京理工大學(xué) 2016
[5]插電式混合動力汽車控制策略研究[D]. 張玉盼.大連理工大學(xué) 2015
[6]插電式四驅(qū)混合動力汽車的匹配與仿真建模[D]. 王維.重慶大學(xué) 2015
[7]并聯(lián)式混合動力客車建模與能量管理優(yōu)化策略研究[D]. 魏光璞.南京理工大學(xué) 2015
[8]插電式混合動力汽車能量管理研究[D]. 呂志梁.浙江大學(xué) 2014
[9]某城市公交動力傳動系匹配優(yōu)化研究[D]. 陳佼.南京理工大學(xué) 2014
[10]混合動力汽車最小等效燃油消耗控制策略研究[D]. 王東升.大連理工大學(xué) 2013
本文編號:3034688
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
混合動力汽車混合度分布
21.2PHEV發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1混合動力汽車分類混合動力汽車根據(jù)油電混合程度劃分為:微混合動力、中度混合動力、全混合動力和插電式混合動力[15]。為了更好地體現(xiàn)油電的混合程度,引入混合度(DegreeofHybridization,簡稱DOH)的概念,如式1-1:1ICEMOTICEMOTPPDOHPP=+(1-1)式中,PICE為發(fā)動機(jī)的額定功率;PMOT為電機(jī)的額定功率。圖1-1表示了混合動力汽車混合度的概念,當(dāng)橫坐標(biāo)為正值時,表示發(fā)動機(jī)額定功率大于電機(jī)額定功率,同理為負(fù)值時,表示電機(jī)功率大于發(fā)動機(jī)功率。當(dāng)DOH小于0.1代表微混合動力,當(dāng)DOH大于0.5表示深度混合動力。圖1-1混合動力汽車混合度分布此外,也可根據(jù)電機(jī)P布置位置的不同,劃分混合動力汽車的結(jié)構(gòu),一般分為P0、P1、P2、P3、P4的結(jié)構(gòu),如圖1-2所示:圖1-2單電機(jī)并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類
8年上半年銷量為3.6萬輛,上汽榮威eRX5和比亞迪唐銷量名列前茅,其動力參數(shù)配置如表1-2。2018年1-8月期間國內(nèi)新能源乘用車銷量如圖1-4所示,總計(jì)為50.9萬輛,其中插電式混合動力所占比例為28.38%,分月來看純電動汽車的銷量有所起伏,而整體來看插電式混合動力一直保持較穩(wěn)定的上升。表1-2插電式混合動力汽車動力參數(shù)配置對比圖1-42018年1-8月新能源乘用車銷量1.3PHEV控制策略研究現(xiàn)狀PHEV控制的核心技術(shù)之一是能量管理策略,指使用特定的規(guī)則或算法,參考車輛運(yùn)行的動態(tài)參數(shù)包括車速、負(fù)荷、電池荷電狀態(tài)(SOC)等,對動力源進(jìn)行轉(zhuǎn)矩和功率的分配,在兼顧動力性的前提下,實(shí)現(xiàn)最小油耗、排放的期望。目前市場上較為主流的控制策略有:基于規(guī)則和基于優(yōu)化的能量管理策略[36-40],如圖1-5所示。車輛名稱最大功率kW/最大轉(zhuǎn)矩Nm動力電池參數(shù)配置發(fā)動機(jī)電機(jī)1電機(jī)2電極材料能量/kWh榮威eRX5124/25030/15056/318三元鋰電12比亞迪唐80151/320110/250110/250磷酸鐵鋰18.4
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模糊控制的純電動汽車再生制動策略研究[J]. 田韶鵬,呂晨陽. 物流技術(shù). 2018(08)
[2]免疫遺傳算法的混合動力汽車多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 李婕,李昊,趙新蕖. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2018(04)
[3]基于粒子群算法的插電式混合動力客車實(shí)時策略[J]. 王欽普,杜思宇,李亮,游思雄,楊超. 機(jī)械工程學(xué)報. 2017(04)
[4]Multi-objective parameter optimization for a single-shaft series-parallel plug-in hybrid electric bus using genetic algorithm[J]. CHEN Zheng,ZHOU LiYan,SUN Yong,MA ZiLin,HAN ZongQi. Science China(Technological Sciences). 2016(08)
[5]上汽榮威550插電式混合動力系統(tǒng)的特點(diǎn)[J]. 冷宏祥,葛海龍,孫俊,許政,王磊,王健,羅思東,欒云飛. 科技導(dǎo)報. 2016(06)
[6]基于動態(tài)規(guī)劃算法的并聯(lián)混合動力客車控制策略優(yōu)化[J]. 巴特,高印寒,王慶年,曾小華,宋大鳳. 汽車工程. 2015(12)
[7]新能源當(dāng)?shù)馈?015第16屆上海國際汽車工業(yè)展覽會[J]. 霍慶澤. 世界汽車. 2015(06)
[8]CVT插電式混合動力汽車全局優(yōu)化控制策略[J]. 楊官龍,秦大同,劉永剛,林毓培. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2014(12)
[9]日本新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略分析[J]. 田鑫. 日本研究. 2014(04)
[10]全球新能源汽車觀察[J]. 裝備制造. 2014(08)
博士論文
[1]混合動力電動汽車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與能量管理策略研究[D]. 胡悅.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院) 2018
[2]插電式混合動力汽車復(fù)合電源系統(tǒng)集成優(yōu)化方法研究[D]. 張瀟華.北京理工大學(xué) 2015
[3]促進(jìn)我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的財(cái)稅政策研究[D]. 顧瑞蘭.財(cái)政部財(cái)政科學(xué)研究所 2013
碩士論文
[1]并聯(lián)式混合動力汽車能量分配研究[D]. 鐘博浩.長春工業(yè)大學(xué) 2017
[2]插電式混合動力汽車動力系統(tǒng)匹配與控制策略研究[D]. 張磊.遼寧工業(yè)大學(xué) 2017
[3]混合動力系統(tǒng)瞬時最優(yōu)能量控制策略的研究[D]. 孔凡敏.山東大學(xué) 2016
[4]基于模型預(yù)測控制的插電式混合動力客車能量管理策略研究[D]. 張潔麗.北京理工大學(xué) 2016
[5]插電式混合動力汽車控制策略研究[D]. 張玉盼.大連理工大學(xué) 2015
[6]插電式四驅(qū)混合動力汽車的匹配與仿真建模[D]. 王維.重慶大學(xué) 2015
[7]并聯(lián)式混合動力客車建模與能量管理優(yōu)化策略研究[D]. 魏光璞.南京理工大學(xué) 2015
[8]插電式混合動力汽車能量管理研究[D]. 呂志梁.浙江大學(xué) 2014
[9]某城市公交動力傳動系匹配優(yōu)化研究[D]. 陳佼.南京理工大學(xué) 2014
[10]混合動力汽車最小等效燃油消耗控制策略研究[D]. 王東升.大連理工大學(xué) 2013
本文編號:3034688
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