電動汽車因其節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點受到人們廣泛青睞。目前大多數電動汽車以鋰電池作為主要能源,然而單獨使用鋰電池可能導致電池組過熱并縮短其壽命,需要配合輔助能源使用。超級電容可以實現快速充放電,而且功率密度大、瞬時功率高,可以與鋰電池組成混合動力系統(tǒng)作為動力源。本文針對混合動力系統(tǒng)的能量管理進行了以下研究:首先,概述了本文的研究背景,分析目前國內外能量管理策略的發(fā)展現狀以及主要研究方法,針對傳統(tǒng)能量管理策略中存在的不足,提出了本文的主要研究內容。介紹了實驗所采用的電動汽車研究實驗平臺,并根據各儲能單元的工作原理及特性建立了鋰電池和超級電容的等效模型,推導了汽車運行所需功率與速度的關系。其次,為了降低混合動力系統(tǒng)的能量損耗,在基于規(guī)則的能量管理策略的基礎上,設計了兩種能量管理策略:基于規(guī)則與非線性預測控制的復合能源管理策略以及基于規(guī)則與Q-learning增強學習的復合能源管理策略。兩種策略中,在汽車處于驅動狀態(tài)時,分別通過非線性預測控制以及Q-leaming增強學習完成對混合動力系統(tǒng)的能量管理,其他情況則直接根據規(guī)則進行能量管理。最后,在MATLAB仿真平臺與電動汽車實驗平臺上選取ECE及UDD... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內外電動汽車發(fā)展及現狀
        1.2.1 國外電動汽車發(fā)展及現狀
        1.2.2 國內電動汽車發(fā)展及現狀
    1.3 能量管理策略國內外研究現狀
    1.4 本文研究內容及章節(jié)安排
第2章 實驗平臺介紹和混合動力系統(tǒng)模型
    2.1 電動汽車實驗平臺介紹
        2.1.1 實驗平臺硬件介紹
        2.1.2 實驗平臺軟件介紹
    2.2 混合動力系統(tǒng)建模
        2.2.1 鋰電池等效模型
        2.2.2 超級電容等效模型
        2.2.3 混合動力系統(tǒng)狀態(tài)方程
        2.2.4 車輛速度功率模型
    2.3 本章小結
第3章 基于規(guī)則與基于模糊控制的能量管理策略
    3.1 基于規(guī)則的能量管理策略
    3.2 基于模糊控制的能量管理策略
        3.2.1 模糊能量管理控制器設計
        3.2.2 輸入輸出變量的選擇與量化
        3.2.3 隸屬度函數的確定
        3.2.4 模糊規(guī)則的確定
        3.2.5 去模糊化
    3.3 本章小結
第4章 基于規(guī)則與非線性預測控制的能量管理策略
    4.1 基于非線性預測控制的能量管理策略
        4.1.1 基于非線性預測控制的能量管理策略設計
        4.1.2 利用二次規(guī)劃法求解目標函數
        4.1.3 非線性預測控制的能量管理策略的過程
    4.2 仿真結果分析與比較
    4.3 實驗結果比較與分析
    4.4 本章小結
第5章 基于規(guī)則與Q-learning的能量管理策略
    5.1 基于Q-learning增強學習的能量管理策略設計
        5.1.1 策略π
        5.1.2 系統(tǒng)狀態(tài)量S
        5.1.3 動作量a
        5.1.4 價值函數Q
    5.2 基于規(guī)則與Q-learning增強學習策略的過程
    5.3 仿真結果比較與分析
    5.4 實驗結果比較與分析
    5.5 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
致謝
個人簡歷
攻讀碩士學位期間主要的研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]基于遺傳算法的鋰離子電池等效電路參數識別[J]. 姚靜,虞隨,胡婧昕.  計算機測量與控制. 2017(11)
[3]基于進化-增強學習方法的插電式混合動力公交車能量管理策略[J]. 陳征,劉亞輝,楊芳.  機械工程學報. 2017(16)
[4]電動汽車的關鍵技術與商業(yè)化發(fā)展前景[J]. 滕巨輝,孫偉.  現代制造技術與裝備. 2017(02)
[5]混合動力汽車制動能量回收控制方法的研究[J]. 劉正炳,陳志飛.  黑龍江科技信息. 2016(36)
[6]汽車尾氣對環(huán)境的影響及治理[J]. 靳顯浩,劉航.  資源節(jié)約與環(huán)保. 2015(05)
[7]磷酸鐵鋰動力電池日歷壽命加速測試與擬合[J]. 王芳,樊彬,劉仕強,肖成偉,張文華.  電源技術. 2015(01)
[8]電動汽車發(fā)展現狀研究[J]. 劉悅,劉若成.  科學咨詢（科技·管理）. 2014(10)
[9]鋰離子電池基礎科學問題（Ⅷ）——負極材料[J]. 羅飛,褚賡,黃杰,孫洋,李泓.  儲能科學與技術. 2014(02)
[10]鉛酸蓄電池在混合電動汽車中的應用現狀與研究進展[J]. 孫曉娟,楊家寬,張偉,胡雨辰,朱新鋒,袁喜慶.  蓄電池. 2013(05)

博士論文
[1]混合動力電動汽車控制系統(tǒng)設計與能量管理策略研究[D]. 胡悅.中國科學院大學(中國科學院深圳先進技術研究院) 2018

碩士論文
[1]基于城市軌道交通車輛的超級電容儲能系統(tǒng)的研究[D]. 王雪迪.北京交通大學 2008



本文編號：3148216