串联式混合动力汽车动力系统参数匹配及性能仿真研究

【摘要】：汽车产业在各国经济发展产生重大推动作用的同时，也给世界能源与环境造成了巨大的威胁，很多国家都把发展节能与新能源汽车提升到国家战略的高度。鉴于目前纯电动电池能量密度低，一次充电续驶里程短，混合动力电动汽车已经成为各国主攻方向和商品化的主流，串联式混合动力电动汽车以其较低的燃油经济性等特点，已发展成为各企业争相生产的宠儿，随着燃油价格的不断上涨，以及新的国IV排放标准的实施，串联式混合动力电动汽车的发展也日益受到重视。 本文以桑塔纳2000为设计原型，通过重新设计其动力驱动系统将其设计成为串联式混合动力电动汽车，对混合动力技术的应用作了深入的分析研究，主要工作是对串联式混合动力电动汽车的结构布置、动力系统主要部件选型、参数设计匹配、主要部件建模、系统性能仿真以及部分参数的优化进行了分析和探讨。具体研究内容及步骤如下：研究分析串联式混合动力电动汽车驱动系统主要部件的工作特性，结合混合动力汽车的动力性指标对该混合动力汽车的主要驱动部件进行选型和参数设计，最后得出其整车动力系统及传动系参数;在基于MATLAB/SIMUlink的ADVISOR环境中建立动力总成的主要零部件和控制策略模型，并建立整车的ADVISOR模型；对ADVISOR环境进行设置，对车辆的动力性和经济性指标为研究目标，输入参数并进行仿真分析。在ADVISOR中对传动系及控制策略的部分参数进行比对，分析比较不同参数配合的仿真结果对比，得到动力性和燃油经济性最好的参数设计方案。 【关键词】：混合动力 串联式 参数匹配 控制策略 ADVISOR 建模仿真
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 研究的背景10-11
• 1.2 混合动力电动汽车的概述11
• 1.3 混合动力汽车的发展史及研究现状11-15
• 1.3.1 国外混合动力电动汽车研究现状12-13
• 1.3.2 国内混合动力汽车发展现状13-15
• 1.4 混合动力电动汽车的研究的目的及意义15
• 1.5 本文研究的主要内容及研究方法15-17
• 第二章 混合动力电动汽车的动力系统结构类型和控制策略分析17-26
• 2.1 混合动力电动汽车驱动系统概述17-20
• 2.1.1 混合动力汽车动力系统的结构19-20
• 2.2 混合动力电动汽车的控制策略设计20-22
• 2.3 串联混合动力控制策略22-23
• 2.3.1 串联恒温器型控制策略22
• 2.3.2 串联功率跟随型控制策略22-23
• 2.3.3 串联恒温器型+率跟随型控制策略23
• 2.4 混合动力电动汽车的工作模式23-25
• 2.5 总结25-26
• 第三章 串联式混合动力电动汽车动力系统部件选型及参数匹配26-39
• 3.1 混合动力电动汽车动力总成选型26
• 3.2 动力电池的选型26-28
• 3.3 驱动电动选型28-30
• 3.3.1 混合动力电动汽车对电机的要求28
• 3.3.2 车用电动机的选型28-30
• 3.4 选型方案的总结30
• 3.5 整车参数及动力性能指标30-31
• 3.6 动力系统参数匹配31-37
• 3.6.1 驱动电机参数匹配31-34
• 3.6.2 动力电池参数匹配34-37
• 3.7 参数总结37-38
• 3.8 本章总结38-39
• 第四章 串联式混合动力电动汽车动力系统建模与仿真39-52
• 4.1 仿真软件 ADVISOR 简介39-40
• 4.1.1 概述39
• 4.1.2 ADVISOR 的混合仿真方法39-40
• 4.2 驱动系统建模40-46
• 4.2.1 整车仿真建模40-41
• 4.2.2 整车动力学模型41-42
• 4.2.3 车轮动力学模型42-43
• 4.2.4 变速器模型43-44
• 4.2.5 电动机/控制器模型44-45
• 4.2.6 能量存储系统模型45-46
• 4.3 串联式混合动力电动汽车仿真46-51
• 4.3.1 车辆参数的设置46-47
• 4.3.2 仿真参数的设置47-50
• 4.3.3 仿真结果显示50-51
• 4.4 总结51-52
• 第五章 仿真结果与控制策略分析52-60
• 5.1 恒温控制策略仿真分析52-57
• 5.1.1 仿真工况的选择52
• 5.1.2 恒温控制策略建模52-53
• 5.1.3 纯电动续驶里程仿真53-54
• 5.1.4 动力性仿真分析54-57
• 5.2 功率跟随控制策略仿真分析57-59
• 5.2.1 纯电动续驶里程仿真57-58
• 5.2.2 动力性能仿真结果分析58-59
• 5.3 仿真结果比对59
• 5.4 本章小结59-60
• 总结与展望60-62
• 参考文献62-64
• 致谢64

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