插电式混合动力电动汽车的运动过程控制策略研究

【摘要】：插电式混合动力电动汽车（简称P-HEV）以其低排放、低油耗等特点已成为各国新能源汽车的发展重点。针对现有的EV/CS能量管理与控制策略存在着，由于忽略电能量消耗与维持模式之间的切换对整车能量的作用关系而使P-HEV整车能量利用率低的问题，本文以插电式混合动力电动汽车动力系统为研究对象，利用电动汽车基本原理，研究了基于能量利用率的插电式混合动力电动汽车能量管理与控制策略，提出了基于能量利用率的电能量切换模式和电动机与发动机功率分配的方法。 论文首先介绍了国内外P-HEV控制策略的研究现状和发展趋势，对比分析了现有P-HEV结构和特点。以混联式P-HEV动力系统为研究对象，根据目标性能指标，对其各个动力部件进行了参数设计和匹配。重点分析当前应用较为广泛的P-HEV能量管理控制策略是EV/CS能量管理与控制策略。由于忽略电能量消耗与维持模式之间的切换对整车能耗的影响，EV/CS控制策略有着整车能量利用率低的问题，因而研究基于能量利用率的插电式混合动力电动汽车能量管理与控制策略，提出了基于能量利用率的P-HEV电能量CD/CS的切换模式，在综合发动机、电动机和发电机效率的基础上，设计基于能量利用率的电动机、发电机和发动机功率优化分配策略，从而解决原有EV/CS控制策略发动机平均效率较低引起的燃油消耗增加以及忽视发动机、电动机和发电机综合效率引起的整车能量利用率较低的问题。在Advisor软件中建立P-HEV的仿真模型，进行动力性仿真和循环工况仿真。对比分析了EV/CS控制策略和本文所设计的CD/CS控制策略的燃油经济性、排放性和能量利用率。最后对比分析了行驶距离对EV/CS控制策略和CD/CS控制策略的仿真结果的影响。 论文最后对所研究的P-HEV的控制策略及其仿真结果进行了归纳和总结，指出了其中的不足之处以及对今后研究工作的展望。 【关键词】：插电式混合动力电动汽车 控制策略 能量利用率
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 引言9-10
• 1.2 P-HEV 的国内外研究现状10-15
• 1.2.1 国外研究现状10-13
• 1.2.2 国内研究现状13-15
• 1.3 研究目的和研究意义15
• 1.4 本文的研究内容15-17
• 第二章 P-HEV 动力传动系统设计与参数匹配17-28
• 2.1 动力传动系统布局方式及整车目标性能指标17-21
• 2.1.1 P-HEV 动力传动系统的布局方式分析17-20
• 2.1.2 P-HEV 整车结构布局选择20
• 2.1.3 P-HEV 整车目标性能指标20-21
• 2.2 动力传动系统元件选型及参数匹配21-27
• 2.2.1 发动机选型与参数匹配21-22
• 2.2.2 电动机选型及参数匹配22-23
• 2.2.3 发电机选型及参数匹配23-25
• 2.2.4 蓄电池选型及参数匹配25-27
• 2.3 本章小结27-28
• 第三章 插电式混合动力电动汽车运动过程控制策略研究28-48
• 3.1 P-HEV 控制策略分析28-33
• 3.1.1 P-HEV 控制策略研究现状28-30
• 3.1.2 EV/CS 控制策略分析30-33
• 3.2 混联式 P-HEV 动力系统结构分析33-34
• 3.3 混联式 P-HEV 控制策略设计34-47
• 3.3.1 电量消耗阶段和电量维持阶段的确定35
• 3.3.2 电量消耗阶段控制策略设计35-37
• 3.3.3 电量维持阶段控制策略设计37-47
• 3.4 本章小结47-48
• 第四章 插电式混合动力电动汽车控制策略仿真分析48-75
• 4.1 基于 Advisor 软件的整车建模48-51
• 4.1.1 发动机模型48-49
• 4.1.2 电动机模型49
• 4.1.3 发电机模型49-50
• 4.1.4 电池模型50
• 4.1.5 整车模型50-51
• 4.2 控制策略模型建立51-52
• 4.3 整车性能仿真与分析52-73
• 4.3.1 动力性仿真分析52
• 4.3.2 循环工况仿真的经济性及排放性分析52-68
• 4.3.3 整车性能随车辆行驶距离的变化分析68-73
• 4.4 本章小结73-75
• 第五章 全文总结75-78
• 5.1 主要结论75-76
• 5.2 研究展望76-78
• 参考文献78-83
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果83-84
• 致谢84-85
• 附件85

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