混合動力電動汽車能量管理策略研究【獨家畢業(yè)課程設(shè)計含任務(wù)書+開題報告+外文翻譯+中期報告+答辯PPT】

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In is of as in to of or by a is to be as a by of is By of of is be by to of be to of is of is of In a a is of of by 6 is to is on to of of be by as , t) is Tq(t), t) m2(t) be to of 16]. So of is In on is by of is In a of is 7 8 It is to to of of be by in by a 17]. if of is by of in by in of of as of is to is to it is to in to of be 9 3 he of be as 1, is is of of is to to of is to is to to of is of to of is to to in or to he of as 2. to OC in of be to is by as as is to in it be to of be of to 10 4 of is in to of be by of of an in to is to of of of be by a of by in is is of in DP is to to In to of by of is 0 be of is It So of to be 11 動力總成設(shè)計與能量管理的新型同軸電纜串并聯(lián)插電式 混合動力汽車 摘要： 對于串聯(lián)插電式混合動力電動汽車，通過與兩臺小型電動機并 聯(lián)的驅(qū)動系統(tǒng)可以實現(xiàn)更高的工作效率。然而，過度復(fù)雜的結(jié)構(gòu)將不可避免地導(dǎo)致開發(fā)成本大幅增加。為提高系統(tǒng)性價比，設(shè)計了從串聯(lián)插電式混合動力系統(tǒng)演變而來的新型串并聯(lián)混合動力系統(tǒng)。根據(jù)所選部件的技術(shù)參數(shù)，建立系統(tǒng)模型，評估車輛動力特性和純電動經(jīng)濟(jì)性?；趧討B(tài)規(guī)劃，開發(fā)了城市駕駛循環(huán)下驅(qū)動系統(tǒng)的能源管理策略，完成了系統(tǒng)的優(yōu)勢驗證。對于由設(shè)計的串聯(lián)并聯(lián)插電式混合動力系統(tǒng)驅(qū)動的研究車輛，與所述系列插電式混合動力系統(tǒng)驅(qū)動的車輛相比，由于多功率聯(lián)軸器和燃油消耗，有 10 個城市駕駛循環(huán)。總之，通 過設(shè)計混合動力系統(tǒng)的靈活配置和優(yōu)化的能源管理控制策略，可以明顯提高車輛性能。 關(guān)鍵詞： 插電式混合動力電動車 ;串并聯(lián)混合動力系統(tǒng) ;多功率耦合 ;動態(tài)規(guī)劃 ;能源管理 12 1介紹 電動汽車（ 有巨大的潛力，不僅可以改變世界的發(fā)展方向，而且還要提高能源安全，減少碳排放和其他污染物 [1]。由一臺或多臺電動機驅(qū)動的純電動汽車無疑是電動汽車發(fā)展的終極目標(biāo)。今天的 常由可充電鋰離子電池供電，這些鋰離子電池也用于存儲可再生能源。然而，由于鋰離子電池的儲能受其化學(xué)性質(zhì)的限制，電池的能量密度較低。因為電池組裝不合適， 駕駛范圍相對較短，導(dǎo)致全球使用率下降[2]。為了解決 缺陷，開發(fā)了混合動力汽車（ 將傳統(tǒng)的汽油發(fā)動機與電力推進(jìn)的一些形式相結(jié)合。由于存在可逆儲能裝置和一臺或多臺電動機， 可能降低與傳統(tǒng)車輛相比的燃料消耗和排放。由于發(fā)動機產(chǎn)生或駕駛模式的存在，車輛可以滿足長 途旅行的要求，而不使用大容量電池 [3,4]。然而，由于車輛的電力完全從燃料油轉(zhuǎn)化，燃料經(jīng)濟(jì)性的改善受到限制，環(huán)境影響仍然明顯。 作為從 轉(zhuǎn)型模型，插電式 漸成為目前 首選解決方案。 電池可以通過車載電源充電，以確保與純電機驅(qū)動一定的持續(xù)里程[5,6]。由于運行主要取決于純電動模式，因此與其他類型的 比， 節(jié)油，減排和環(huán)保方面起著比較重要的作用。由于簡單的配置和控制策略，已經(jīng)成功制造了稱為擴展 列的 列。由于安裝了量程擴展器，因此可以在車輛 運行期間對電池進(jìn)行充電，可能會減輕 臨的較短驅(qū)動范圍的問題 [7]。但范圍擴展器并不耦合到車輪上，而是不直接為車輛供電，驅(qū)動電機和電池必須設(shè)計得足夠大，以滿足車輛的電力需求，從而導(dǎo)致成本高但性能低下的產(chǎn)品。并聯(lián) 另一種 中驅(qū)動電動機和發(fā)動機都共同為車輛供電并且可再充電電池的成本是可接受的。隨著駕駛狀況的預(yù)測， 性能可以顯著提高 [8]。并聯(lián)混合動力的組合使得它們對于高速，更恒定速度的車輛公路行駛更有效，但不適用于城市，因為他們的動力傳動系結(jié)構(gòu)增加了在停車駕駛情況下發(fā)動機的應(yīng)變。為 了利用串聯(lián)和并聯(lián) 優(yōu)點，避免了它們的缺點，開發(fā)了串并聯(lián) 于串聯(lián)和并聯(lián)的驅(qū)動模式可以自由選擇，特別適用于大城市復(fù)雜的行駛周期，如低速，頻繁加減速運行，經(jīng)常停車，有改善燃料的潛力經(jīng)濟(jì)，減少環(huán)境破壞，成為 行的節(jié)目 [9然而，有一個復(fù)雜的功率耦合器需要匹配，這增加了系統(tǒng)開發(fā)困難。 由于現(xiàn)有電動汽車存在一些結(jié)構(gòu)性問題，難以得到廣泛的應(yīng)用，一個主要問題是車 13 輛的機動性和經(jīng)濟(jì)性的協(xié)調(diào)控制。如果可以根據(jù) 且可以實現(xiàn)串并聯(lián) 功能，由于配置簡單， 功能強大，車輛的潛在市場將會非常大。為此，設(shè)計了一種用于 新型同軸串聯(lián)并聯(lián)混合系統(tǒng)，從系列插電式混合動力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，我們的研究重點是在任何種類的駕駛條件下獲得該配置的最佳燃油經(jīng)濟(jì)性。因此，顯而易見的是，這個問題的本質(zhì)是在不同的駕駛意圖和道路摩擦下合作控制駕駛穩(wěn)定性和系統(tǒng)的能源效率 [12,13]，而且，能量回收的關(guān)鍵在于制動穩(wěn)定性的約束是協(xié)調(diào)制動壓力和制動穩(wěn)定性之間的沖突 [14,15]。由于本文提出的新配置的動態(tài)特性與傳統(tǒng)車輛類似，新配置可以在傳統(tǒng)車輛的穩(wěn)定性約束條件下實現(xiàn)最佳的燃油經(jīng)濟(jì)性。由于小城 市物流車輛是汽車制造商在電動汽車領(lǐng)域的主要焦點之一，因此被選為利用上述愿景提高車輛性能的研究對象。根據(jù)所選部件的技術(shù)參數(shù)，建立系統(tǒng)模型，評估車輛動力特性和純電動經(jīng)濟(jì)性。由于多功率耦合驅(qū)動的模式選擇和能量優(yōu)化配置的控制策略是實現(xiàn)滿足工作條件需求，節(jié)約能源和降低成本的目的的保證，是車輛的核心研究內(nèi)容發(fā)達(dá)。根據(jù)建立的仿真模型，對目標(biāo)車輛和選定部件的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了咨詢，提出并優(yōu)化了模式選擇和控制策略。為了驗證設(shè)計混合動力系統(tǒng)的優(yōu)越性，通過與優(yōu)化系列插電式混合動力系統(tǒng)的比較，已經(jīng)證明了燃油效率。 14 2 動力總成設(shè)計 設(shè)計的同軸串聯(lián)并聯(lián)混合系統(tǒng)是從串聯(lián)插電式混合系統(tǒng)演變而成。 圖 1 描述了繪制電能轉(zhuǎn)換路徑的配置演化過程。 圖 1（ a）是串聯(lián)插電式混合動力系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。 在該系統(tǒng)中，擴展器由小排量發(fā)動機和小型發(fā)電機組成，大功率電動機用于通過固定減速機驅(qū)動車輛。 由于車輛起動，加速或制動時的高電流，車輛的電池里程可以顯著增加。 優(yōu)化后混合系統(tǒng)的相應(yīng)配置如圖 1（ b）所示。 然而，過于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)將不可避免地導(dǎo)致開發(fā)成本大幅度增加，這限制了所提出的驅(qū)動系統(tǒng)的應(yīng)用。 為提高系統(tǒng)性價比，從優(yōu)化的串聯(lián)插電式混合動力系統(tǒng)發(fā)展出的新型同軸并 聯(lián)混合系統(tǒng)如圖 1（ c）所示。在系統(tǒng)中，發(fā)電機被取消，兩組磁盤電機作為主電機和輔助驅(qū)動電機。驅(qū)動馬達(dá)和發(fā)動機與傳動裝置的輸入軸并聯(lián)連接。發(fā)動機和輔助電動機或輔助電動機和變速器分別通過離合器連接。主電機與輸入軸剛性連接。當(dāng)電池充電狀態(tài)低時，輔助電動機可以作為由發(fā)動機驅(qū)動的發(fā)電機。通過這種方式，發(fā)動機和擴展器的電動機具有并聯(lián)混合動力系統(tǒng)的聯(lián)動驅(qū)動功能，實現(xiàn)了同軸串聯(lián)并聯(lián)插電式混合動力系統(tǒng)。三個動力單元可以通過離合器耦合和去耦，以實現(xiàn)多功率耦合驅(qū)動和發(fā)電功能，可以選擇多種工作模式來滿足驅(qū)動圓的要求。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比現(xiàn) 有的串并聯(lián) 單，驅(qū)動效率高于系列 而言之，該系統(tǒng)