基于西安城市循环工况的纯电动汽车再生制动效率研究

【摘要】：纯电动汽车是缓解能源和环境问题的有效途径,但续驶里程一直制约着其普及和发展。提高蓄电池的比能量是增加续驶里程的最有效办法,但受到科技制约,蓄电池技术在短期内很难有所突破。延长续驶里程主要依靠提高蓄电池的能量利用率来实现。提高能量利用率的关键技术是研发高性能、高效率的再生制动系统,合理、高效地把汽车的机械能转化为电能,存储到蓄电池中。再生制动不仅受到整车参数、系统自身结构和控制策略等因素的影响,还受到行驶工况的制约。特别是在城市工况中,交通拥堵严重,汽车行驶的平均车速较低,并且需要多次起步、停车,将造成大量的制动能量浪费。本论文以中央高校基金基础研究项目“纯电动汽车试验车研究”和“电动汽车动力总成匹配及关键控制技术研究”为依托,对纯电动汽车在西安城市循环工况中运行时整车和各主要总成的工作性能及再生制动效率进行研究,主要研究内容包括:(1)设计并进行西安市道路试验,以试验数据为基础,构建西安城市循环工况模型;(2)分析纯电动汽车的制动过程,阐述再生制动的基本原理及影响其效率的主要因素;(3)在ADVISOR软件自带的再生制动控制策略基础上,结合影响因素,提出本文仿真模型中所使用的控制策略;(4)利用ADVISOR仿真软件,构建整车及各主要总成模型,将西安城市循环工况导入,使仿真车辆按照西安城市循环工况运行,获得整车及各主要总成的工作特性曲线及再生制动效率的仿真数据,并对仿真输出结果进行详细分析和评价。本文的研究工作对于纯电动汽车在西安市城市循环工况中运行及推广具有一定的现实意义。 【关键词】：纯电动汽车 循环工况 再生制动 ADVISOR 仿真
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要4-5
• 英文摘要5-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 论文研究背景8
• 1.2 纯电动汽车发展现状8-11
• 1.2.1 国外发展现状8-9
• 1.2.2 国内发展现状9
• 1.2.3 再生制动的发展现状9-11
• 1.3 研究目的、方法及主要研究内容11-13
• 1.3.1 研究目的11
• 1.3.2 研究方法11
• 1.3.3 研究内容11-13
• 第二章 典型行驶工况试验研究——以西安城市为例13-28
• 2.1 西安市道路试验13-17
• 2.1.1 试验方案设计13-17
• 2.1.2 试验的进行及试验数据的采集17
• 2.2 试验数据处理17-25
• 2.2.1 西安市道路试验原始数据的导出与初步整理17-19
• 2.2.2 西安市道路试验行驶片段数学特征值计算方法19-21
• 2.2.3 西安市道路试验行驶片段统计学特征值计算方法21-22
• 2.2.4 西安市道路试验数据数学及统计学特征值计算结果与分析22-25
• 2.3 西安市城市循环工况的构建25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 再生制动基本原理及纯电动汽车制动过程分析28-35
• 3.1 摩擦制动基本原理28
• 3.2 再生制动基本原理28-29
• 3.3 电机运行状态分析29-30
• 3.4 纯电动汽车制动过程分析30-31
• 3.5 制动系统的动力学分析31-34
• 3.6 本章小结34-35
• 第四章 再生制动的约束条件及控制策略35-41
• 4.1 约束条件35-38
• 4.1.1 前、后轮制动器制动力分配要求35-36
• 4.1.2 ECE法规要求36-37
• 4.1.3 滑移率的要求37
• 4.1.4 电机特性限制37-38
• 4.2 控制策略38-40
• 4.2.1 ADVISOR 2002自带的再生制动控制策略38-39
• 4.2.2 本文所使用的再生制动控制策略39-40
• 4.3 本章小结40-41
• 第五章 基于西安市城市循环工况的再生制动模型的仿真与实现41-58
• 5.1 仿真软件——ADVISOR 2002介绍41-42
• 5.2 仿真模型的建立42-48
• 5.2.1 整车参数的确定与输入42-43
• 5.2.2 能量存储系统（energy storage）参数的确定与输入43-44
• 5.2.3 电机/控制器（motor/controller）参数的确定与输入44-45
• 5.2.4 变速器（gearbox）参数的确定与输入45
• 5.2.5 整车与制动力控制模型的建立45-48
• 5.3 仿真48-57
• 5.3.1 西安市城市循环工况的导入48-50
• 5.3.2 仿真条件设置50-51
• 5.3.3 仿真的运行及结果输出51-53
• 5.3.4 仿真结果分析53-57
• 5.4 本章小结57-58
• 第六章 结论与展望58-60
• 6.1 结论58-59
• 6.2 展望59-60
• 参考文献60-64
• 附录64-66
• 致谢66

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