考虑燃油经济性和电池寿命的插电式混合动力汽车能量管理策略研究
发布时间：2024-04-13 12:10
插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV)区别于传统的混合动力汽车,可以通过外接充电设备对动力电池充电,使整车具备一定的纯电动续驶里程,降低了对传统化石燃料的需求,减少了使用成本。能量管理策略一直是插电式混合动力汽车研究领域的热点问题之一,大多数能量管理策略以提高燃油经济性为主,而电池寿命损耗也会影响整车的性能及使用成本,在能量管理策略研究中的影响不容忽视,因此对考虑燃油经济性和电池寿命的插电式混合动力汽车能量管理策略进行研究具有重要的学术和应用价值。本文以某款双电机插电式混合动力汽车为研究对象,在动力系统参数匹配及建模的基础上,结合整车的系统效率模型和动力电池寿命模型,在制定能量管理策略时同时考虑燃油经济性和电池寿命,以整车使用成本最优为目标对能量管理策略控制参数进行了优化研究。具体的研究工作如下:(1)首先对所研究的双电机插电式混合动力系统动力总成结构和工作特性进行深入分析,以整车纵向动力学模型为基础,对发动机、电机、电池、传动齿轮以及主减速器等主要部件进行了参数匹配;采用理论和实验数据相结合的方法,建立各主要动力部件的数值模型;...
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外混合动力汽车的发展现状
1.2.1 国外发展现状
1.2.2 国内发展现状
1.3 插电式混合动力汽车能量管理策略研究现状
1.3.1 能量管理策略
1.3.2 考虑电池寿命的能量管理策略
1.4 本文研究的意义
1.5 本文主要研究内容
2 插电式混合动力系统参数匹配及建模
2.1 引言
2.2 插电式混合动力系统结构及工作模式分析
2.3 动力系统参数匹配
2.3.1 整车动力性能指标
2.3.2 整车需求功率分析
2.3.3 发动机参数匹配
2.3.4 电机参数匹配
2.3.5 电池参数匹配
2.3.6 传动比参数匹配
2.4 动力系统数值建模
2.4.1 发动机模型
2.4.2 电机模型
2.4.3 电池模型
2.4.4 发动机-发电机组模型
2.5 整车动力性仿真验证
2.6 本章小结
3 整车系统效率及电池寿命模型建立
3.1 引言
3.2 整车系统效率分析及模型建立
3.2.1 整车系统效率分析
3.2.2 各工作模式的系统效率
3.2.3 燃油经济性影响因素对能量管理策略制定的影响
3.3 动力电池寿命影响因素分析及模型建立
3.3.1 动力电池寿命主要影响因素分析
3.3.2 电池寿命模型
3.3.3 电池组温度计算
3.3.4 动力电池寿命影响因素对能量管理策略制定的影响
3.4 本章小结
4 基于系统效率和电池寿命的工作模式区域划分
4.1 引言
4.2 加权目标函数
4.3 各驱动模式下加权目标值优化
4.4 PHEV工作模式区域划分
4.4.1 CD阶段模式划分
4.4.2 CS阶段模式划分
4.5 不同权重系数下CD和 CS阶段的模式划分
4.5.1 不同权重系数下CD阶段模式划分
4.5.2 不同权重系数下CS阶段模式划分
4.5.3 不同权重系数下模式划分结果对比分析
4.6 不同权重系数下能量管理策略仿真结果对比
4.7 本章小结
5 考虑燃油经济性和电池寿命的能量管理策略优化
5.1 引言
5.2 发动机起停控制策略
5.2.1 发动机起停控制策略制定
5.2.2 发动机起停控制策略有效性仿真验证
5.3 基于自适应遗传算法的控制参数优化模型
5.3.1 优化算法选择
5.3.2 优化参数选择
5.3.3 优化模型建立
5.3.4 综合工况下的控制参数优化
5.4 能量管理策略仿真及结果分析
5.5 本章小结
6 全文总结
6.1 论文主要研究内容及结论
6.2 继续研究的方向
参考文献
附录
A作者在攻读学位期间发表的论文
B作者在攻读学位期间参加的科研项目
C学位论文数据集
致谢
本文编号：3953020
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外混合动力汽车的发展现状
1.2.1 国外发展现状
1.2.2 国内发展现状
1.3 插电式混合动力汽车能量管理策略研究现状
1.3.1 能量管理策略
1.3.2 考虑电池寿命的能量管理策略
1.4 本文研究的意义
1.5 本文主要研究内容
2 插电式混合动力系统参数匹配及建模
2.1 引言
2.2 插电式混合动力系统结构及工作模式分析
2.3 动力系统参数匹配
2.3.1 整车动力性能指标
2.3.2 整车需求功率分析
2.3.3 发动机参数匹配
2.3.4 电机参数匹配
2.3.5 电池参数匹配
2.3.6 传动比参数匹配
2.4 动力系统数值建模
2.4.1 发动机模型
2.4.2 电机模型
2.4.3 电池模型
2.4.4 发动机-发电机组模型
2.5 整车动力性仿真验证
2.6 本章小结
3 整车系统效率及电池寿命模型建立
3.1 引言
3.2 整车系统效率分析及模型建立
3.2.1 整车系统效率分析
3.2.2 各工作模式的系统效率
3.2.3 燃油经济性影响因素对能量管理策略制定的影响
3.3 动力电池寿命影响因素分析及模型建立
3.3.1 动力电池寿命主要影响因素分析
3.3.2 电池寿命模型
3.3.3 电池组温度计算
3.3.4 动力电池寿命影响因素对能量管理策略制定的影响
3.4 本章小结
4 基于系统效率和电池寿命的工作模式区域划分
4.1 引言
4.2 加权目标函数
4.3 各驱动模式下加权目标值优化
4.4 PHEV工作模式区域划分
4.4.1 CD阶段模式划分
4.4.2 CS阶段模式划分
4.5 不同权重系数下CD和 CS阶段的模式划分
4.5.1 不同权重系数下CD阶段模式划分
4.5.2 不同权重系数下CS阶段模式划分
4.5.3 不同权重系数下模式划分结果对比分析
4.6 不同权重系数下能量管理策略仿真结果对比
4.7 本章小结
5 考虑燃油经济性和电池寿命的能量管理策略优化
5.1 引言
5.2 发动机起停控制策略
5.2.1 发动机起停控制策略制定
5.2.2 发动机起停控制策略有效性仿真验证
5.3 基于自适应遗传算法的控制参数优化模型
5.3.1 优化算法选择
5.3.2 优化参数选择
5.3.3 优化模型建立
5.3.4 综合工况下的控制参数优化
5.4 能量管理策略仿真及结果分析
5.5 本章小结
6 全文总结
6.1 论文主要研究内容及结论
6.2 继续研究的方向
参考文献
附录
A作者在攻读学位期间发表的论文
B作者在攻读学位期间参加的科研项目
C学位论文数据集
致谢
本文编号：3953020
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