混合动力电动汽车论文:并联混合动力电动汽车参数匹配与控制策略研究
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《并联式混合动力汽车能量管理策略优化研究》篇一一、引言随着全球对环境保护和能源效率的日益关注,混合动力汽车作为实现绿色出行的重要方式之一,正受到越来越多人的青睐。
并联式混合动力汽车作为混合动力汽车的一种,具有较高的能量利用效率和灵活性。
然而,如何优化其能量管理策略,以提高整体运行效率和减少能源浪费,仍然是一个值得深入研究的问题。
本文将就并联式混合动力汽车的能量管理策略进行深入研究,探讨其优化方法。
二、并联式混合动力汽车概述并联式混合动力汽车是一种结合了传统内燃机与电动机的汽车。
其特点在于,内燃机和电动机可以同时为汽车提供动力,或者单独工作。
这种结构使得并联式混合动力汽车在多种工况下都能保持较高的能源利用效率。
然而,如何合理地分配内燃机和电动机的功率输出,以实现最佳的能源利用和排放控制,是并联式混合动力汽车面临的主要问题。
三、能量管理策略现状及问题目前,并联式混合动力汽车的能量管理策略主要依赖于预设的规则或算法。
这些规则或算法通常基于预先设定的工况、电池荷电状态(SOC)以及驾驶员的驾驶习惯等因素进行能量分配。
然而,在实际运行过程中,由于道路状况、环境条件、驾驶员行为等多种因素的影响,这些预设的规则或算法往往无法达到最优的能源利用效果。
此外,对于复杂的驾驶环境和多样化的驾驶需求,现有的能量管理策略往往难以适应。
四、优化策略与方法为了解决上述问题,本文提出了一种优化的能量管理策略。
该策略结合了多种先进的技术和方法,包括:1. 基于人工智能的优化算法:通过深度学习等技术,建立并联式混合动力汽车的能量管理模型。
该模型能够根据实时道路状况、环境条件以及驾驶员行为等因素,自动调整内燃机和电动机的功率输出,以实现最佳的能源利用和排放控制。
2. 动态电池管理系统:通过实时监测电池SOC和健康状态,动态调整电池的充放电策略。
在保证电池安全的前提下,最大化电池的利用效率。
3. 驾驶员行为识别与预测:通过分析驾驶员的驾驶习惯和预测其驾驶需求,调整能量管理策略,以更好地满足驾驶员的需求。
并联式混合动力电动汽车动力总成的匹配参数的研究摘要:由于降低了油耗和排放量,尤其是无限驶里程,混合电动汽车(HEV)早已有了成为今后主流汽车的潜力。
基于传统的车辆奇瑞A5,本文分析了并联式混合动力电动汽车的动力系统和控制战略的框架。
得到了动力总成参数的匹配方法。
以工程分析和理论计算为基础,相关参数设计的发动机,电池,电机和齿轮传动系统的比率选择也被确定。
车辆的性能模拟根据ADVISOR进行。
结果表明,动态整车性能和燃油经济性令人满意。
关键词:混合动力电动汽车动力总成;控制方法;仿真;动态性能一导言鉴于保护环境和能源保护,许多国家努力寻求新能源运输手段。
由于较低的燃料消耗和排放,尤其是无限驶里程,混合动力电动汽车(HEV)正加快研究步伐,以满足这些需求。
混合动力电动汽车的使用与高新技术推广,新行业创建,与经济发展[1]一样对能源,环境以及交通运输仍然有很大的影响。
20世纪90年代以来,发展混合动力电动车辆已被发达国家如美国,日本和西方欧洲国家高度重视,并且取得了一些伟大的成就和进步。
最典型的例子是丰田普锐斯,本田Insight,福特Fusion,通用Malibu和莱昂Hymme。
中国混合动力电动汽车的研究与这些发达国家几乎同步。
一些大学,研究机构和公司开发了获批准的混合动力电动汽车并有很大的成就[2]。
如今混合动力电动汽车主要基于传统内燃机汽车进行改造或重新设计。
使混合动力电动汽车不同于传统汽车的是电源和动力总成。
混合动力电动汽车采用发动机作为主要动力源,电池作为辅助动力源。
混合动力汽车设计的最重要问题之一是,混合动力电动汽车动态性能至少等于传统的车辆且有更好的燃油经济性和对环境的影响。
混合动力电动汽车的动力总成参数如发动机,电动机功率,电池容量,变速箱齿轮比,扭矩组合装置均对汽车性能,运行效率,燃料经济,电池充电状态(SOC)[3]有很大的影响。
因此,在混合动力汽车的设计中,混合动力汽车动力系统参数匹配是非常重要的。
《并联混合动力汽车动力切换过程的协调控制研究》篇一一、引言随着环境保护和能源效率的要求日益严格,并联混合动力汽车因其卓越的燃油经济性和较低的排放标准,受到了广泛关注。
其动力系统集成了传统内燃机(ICE)与电动机(EM),能够在不同驾驶工况下进行动力切换,以达到最佳的能源利用效率和驾驶性能。
然而,这一过程中涉及到的动力切换协调控制问题,是当前混合动力汽车技术研究的热点和难点。
本文将针对并联混合动力汽车动力切换过程的协调控制进行研究,分析其控制策略和算法。
二、并联混合动力汽车结构及工作原理并联混合动力汽车由内燃机、电动机、电池组、传动系统等组成。
其工作原理是,根据车辆行驶工况和驾驶员的驾驶意图,通过控制系统协调内燃机和电动机的工作,以实现最佳的能源利用效率和驾驶性能。
三、动力切换过程中的协调控制策略1. 传感器信息融合:通过高精度的传感器,实时获取车辆的运行状态信息,如车速、加速度、电池组电量等,为协调控制提供数据支持。
2. 动力系统模型预测:基于传感器信息,建立动力系统模型,预测未来一段时间内的车辆运行状态和需求功率。
3. 切换逻辑制定:根据预测结果和驾驶意图,制定合理的动力切换逻辑。
在低负荷工况下,优先使用电动机进行驱动;在高负荷工况下,内燃机和电动机协同工作;在制动或减速过程中,通过回收制动能量为电池组充电。
4. 控制器设计:设计合适的控制器,实现对内燃机和电动机的精确控制。
控制器应具备快速响应、高精度控制的特点,以应对复杂的驾驶工况。
四、协调控制算法研究1. 优化算法:采用优化算法对动力系统进行优化控制,以提高能源利用效率和驾驶性能。
常见的优化算法包括遗传算法、蚁群算法等。
2. 模糊控制:针对复杂的驾驶工况和不确定性因素,采用模糊控制算法对动力系统进行协调控制。
模糊控制能够根据实际情况调整控制策略,提高系统的适应性和鲁棒性。
3. 预测控制:采用预测控制算法对未来一段时间内的车辆运行状态进行预测,以实现更精确的协调控制。
并联混合动力商用车动力系统参数匹配研究卢元辉,高莹,李君 吉林大学 130025摘要:本文运用AVL CRUISE 软件,针对某并联混合动力商用车的动力系统,建立原型车和混合动力商用车的仿真模型,并进行了系统参数匹配研究,结果表明,通过参数的优化匹配,在满足整车动力性能的前提下,经济性比原车节油37.76%。
关键词:并联混合动力,参数匹配,CRUISE 主要软件: CRUISE1 前言混合动力汽车具有节能减排的突出优势,成为国际研发及推广的重点。
其动力总成的结构选型、参数匹配、控制策略和控制算法,直接影响整车的排放和油耗,因此,本文运用AVL CRUISE 软件,针对某并联混合动力商用车的动力系统,建立原型车和混合动力商用车的仿真模型,并进行了系统参数匹配研究。
2 商用车混合动力总成参数设计混合动力商用车动力系统选型包括发动机选型、电机选型、动力电池选型等。
2.1 发动机参数设计本文的混合动力商用车动力总成采用发动机为主,电机为辅的混合驱动方式。
发动机在汽车行驶过程中处于经常工作状态,电机的参与可使发动机功率满足汽车平均需求功率即可。
为保证汽车动力性,在良好路面上纯发动机驱动模式仍能满足最高车速80km/h 的要求,确定发动机提供的功率如下:max 2max 15.2136001u Au C Gf P D Te ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=η 其中:商用车满载G=26吨,此时滚阻系数f=0.01208(f=0.0076+0000056*u ),Cd=0.67,迎风面积A=6.7688m 2,u max =80km/h ,传动效率=0.92,则Pe=107.5kW ,加上车载附件13.2kW ,增加10%裕量为电池组充电,同时发动机高效、低油耗区域大约位于负荷率80-90%之间,因此,综合各种因素,初步选取发动机功率为167.63kW(228马力),则240马力系列发动机即可满足要求。
2.2 电机参数设计 2.2.1 电机转速范围确定混合动力总成的结构方案为单轴并联且电机位于发动机和变速器之间,考虑到变速器的换档规律,电机的转速工作范围与发动机相当,由于240马力发动机的标定转速为2300r/min ,所以,电机的最高转速为2300-2500r/min ;当电机工作在基速范围内时,效率高,转矩大,且通常电机的扩大恒功率区系数β一般在2-3之间,因此,确定基速1200-1600r/min 之间。
并联混合动力汽车动力系统电辅助控制策略研究摘要:并联混合动力汽车因为有不同的工作模式,时刻需要来判断当前处于那种工作模式,此外还需要优化各部件之间的协调和工作效率、降低油耗和尾气排放、提高操控性能,并联混合动力汽车(PHEV)对整车协调、工作模式的判断调整、能量控制等方面有更多的要求。
本文对并联混合动力汽车动力系统的电辅助控制策略做了一定的分析。
Abstract: Parallel hybrid electric vehicle, because of different working modes, needs to determine the current working mode, and alsoneeds to optimize the coordination and work efficiency of each component, reduce fuel consumption and exhaust emissions, improve thecontrol performance. Parallel hybrid electric vehicle (PHEV) has more demands on vehicle coordination, judgment and adjustment of workmode, and energy control. The electric auxiliary control strategy of parallel hybrid electric vehicle power system is analyzed in this paper.关键词:并联混合动力;控制策略;电辅助Key words: parallel hybrid electric;control strategy;electric auxiliary 中图分类号院U469.7 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2014)20-0057-021 动力系统的控制目标就控制来说,需要明确的就是控制谁和如何控制的问题。
《并联混合动力汽车动力切换过程的协调控制研究》篇一一、引言随着能源危机的不断加深以及环境保护的呼声日渐高涨,并联混合动力汽车以其节能、减排以及高性能的显著特点受到了广泛的关注。
此类车辆以传统的内燃机为辅助,再配备有电动系统作为主要的驱动力来源,并能够在二者间实现动力切换。
然而,动力切换的平稳性和效率成为了该类汽车研发的关键问题之一。
本文旨在研究并联混合动力汽车在动力切换过程中的协调控制策略,以提高其整体性能和驾驶体验。
二、并联混合动力汽车概述并联混合动力汽车是一种将传统内燃机与电动机相结合的汽车类型。
其特点在于,内燃机和电动机可以独立或同时为汽车提供动力。
这种设计在满足驾驶需求的同时,能够有效地利用能源,减少排放,同时提供更好的驾驶性能。
三、动力切换过程分析在并联混合动力汽车中,动力切换是整个系统的核心环节。
在正常的行驶过程中,系统会根据当前的需求(如加速、减速、巡航等)来决定是使用内燃机、电动机或者两者的结合来提供动力。
这个过程涉及到发动机控制、电机控制以及整车控制等多个层面的协调工作。
四、协调控制策略研究对于并联混合动力汽车的协调控制策略,主要包括以下几个部分:1. 能源管理系统:它负责管理和优化电力和燃油能量的使用。
根据汽车的当前状态(如速度、需求功率等)以及预测的未来状态(如路况、驾驶意图等),能源管理系统会决定最合适的动力源组合。
2. 发动机与电机控制:发动机和电机是提供动力的主要来源,其控制策略需要保证在动力切换过程中的平稳性和快速性。
这包括对发动机的扭矩、转速以及电机的电压、电流等的精确控制。
3. 整车控制:整车控制系统负责整合和协调各部分的控制策略,保证汽车在各种情况下的稳定性和舒适性。
五、实验与分析为了验证所提出的协调控制策略的有效性,我们进行了实车实验和仿真实验。
实验结果表明,通过精确的能源管理、发动机和电机控制以及整车控制,我们能够实现动力切换的平稳性和快速性,同时提高汽车的燃油经济性和排放性能。
并联混合动力汽车控制策略研究本文旨在研究并联混合动力汽车(PHEV)的控制策略,采用深度学习算法对控制策略进行优化。
我们将简要介绍并联混合动力汽车和控制策略的重要性,然后介绍研究方法,最后讨论研究结果和未来研究方向。
并联混合动力汽车是一种同时搭载内燃机和电动机的汽车,具有较高的燃油效率和低排放的优势。
在控制策略方面,PHEV需要实现内燃机和电动机之间的最优分配和协调控制,以提高整体性能和燃油经济性。
因此,研究并联混合动力汽车的控制策略具有重要的现实意义。
本研究采用深度学习算法对控制策略进行优化。
具体而言,我们构建了一个神经网络模型,该模型能够学习并自动调整内燃机和电动机的功率分配策略。
通过大量的仿真实验,我们训练了该神经网络模型,并验证了其可行性和有效性。
经过训练的神经网络模型表现出了优异的性能,能够在不同的行驶工况下实现内燃机和电动机之间的最优功率分配。
与传统的控制策略相比,该控制策略具有更高的燃油经济性和更低的排放。
该控制策略还具有较好的鲁棒性和自适应性,能够适应不同的驾驶风格和路况条件。
本研究成功地应用深度学习算法对并联混合动力汽车的控制策略进行了优化,取得了较好的效果。
然而,研究中仍存在一些局限性,例如神经网络模型的训练需要大量的数据,且训练时间较长。
未来的研究方向可以包括优化神经网络模型的结构和参数,以提高其性能和泛化能力。
可以考虑将其他先进的优化算法引入到混合动力汽车的控制策略研究中,以进一步提高汽车的燃油经济性和排放性能。
本文研究了并联混合动力汽车的控制策略,采用深度学习算法对控制策略进行优化。
通过大量的仿真实验,我们验证了该控制策略的可行性和有效性。
该控制策略具有较高的燃油经济性和低排放的优势,同时具有较好的鲁棒性和自适应性。
未来的研究方向可以包括进一步优化神经网络模型的结构和参数,以及将其他先进的优化算法引入到混合动力汽车的控制策略研究中。
随着环保意识的不断提高和能源紧缺的压力,混合动力汽车作为一种既能降低油耗又能减少排放的绿色交通工具,逐渐受到了消费者的青睐。
Er4i ^汽车工_师APPLICATION 技术应用摘要:整车控制策略是混合动力汽车的核心技术和设计难点。
分析了并联式混合动力汽车(P H E V )整车结构特点和工作模式,将其控制策略分为基于规则与基于优化2类,对这2类控制策略的原理及优缺点进行了分析与对比,重点对新兴的智能 控制策略进行了分析与展望,并对其应用于混合动力汽车中的可行性和优势进行了剖析。
利用各种控制策略优势,实现集成 控制,以及开发智能控制策略,是今后PH E V 控制策略的发展趋势。
关键词:并联式混合动力汽车;控制策略;智能控制;集成控制Analysis on Control Strategy for Parallel Hybrid Electric Vehicle^Abstract : Vehicle control strategy is the key technology and design difficult point for PHEV. This paper briefly introduces thestructure feature and working mode of parallel hybrid electric vehicle, and classifies the control strategy of parallel hybrid electric vehicle. At present, the hybrid electric vehicle control strategy is divided into two categories: based on rules and based on optimization. The advantages and disadvantages of the two control strategies are analyzed and compared, especially focused on the emerging intelligent control strategies, and the feasibility and advantages of them in the hybrid electric vehicle is analyzed. Using control strategy to realize integrated control and to develop the intelligent control strategy will be the development trend of parallel hybrid electric vehicle.Key words : Parallel hybrid electric vehicle; Control strategy; Intelligent control; Integrated control混合动力汽车(HEV )是在传统汽车的基础上配备 了电动机/电池驱动系统的一种新能源汽车,是传统汽 车到纯电动汽车的一种过渡车型[1]。
混合动力电动汽车论文:并联混合动力电动汽车参数匹配与控制策略研究【中文摘要】随着人类文明的不断发展,世界能源消耗量不断增加,随之而来的是环境污染和空气中的CO2不断增加,影响着人类的生存环境。
同时,全球汽车保有量也迅速上升。
汽车保有量的增加将会导致石油资源过度消耗,加剧环境污染。
混合动力汽车具有节能环保的特性,将成为未来汽车的发展方向之一。
本文以某汽车研究院混合动力轿车开发项目为基础,根据混合动力汽车的特点,研究了整车技术方案、动力系统参数匹配、整车控制策略优化等相关问题。
从使用环境、性能要求、技术条件、成本和使用维修费用、开发性等方面来说,并联混合动力轿车是目前较适合的整车开发方案。
根据基于混合度设计的动力总成选型方案,综合运用最优化设计理论和一系列仿真计算,完成HEV动力总成选型与参数匹配。
在混合动力轿车各部件的配置确定之后,在详细分析并联混合动力电动汽车系统结构和工作模式的基础上,提出并联混合动力电动汽车整车控制策略,确定能量的流向及其在内燃机、电动机和电池组之间的分配关系。
搭建整车仿真模型,通过对多个工况进行性能仿真,对动力总成及控制策略参数不断进行优化,最终确定同时具有较好动力性、燃油经济性并满足排放标准的整车匹配方案。
进一步仿真试验表明,针对各部件的工作特性及汽车的运行工况,控制策略实现了能量在发动机、电机、电池之间合理而有效地分配;也能够良好控制电机、发动机的工作模式切换,实现制动能量回收,保证SOC电量平衡,很好地满足了整车设计要求。
制动能量回收是混合动力汽车相对于传统内燃机车的巨大节能优势来源之一。
本文最后研究了如何协调控制摩擦制动和再生制动之间的分配比例,在保证制动稳定性前提下,尽可能多地回收制动能量,提高整车的能量利用率,并对ADVISOR中再生制动控制策略模块进行二次开发。
【英文摘要】With the continuous development of human civilization, the world’s growing energy consumption, followed by environmental pollution and increased CO2 in the air, affecting human living environment. Meanwhile, the global car ownership is also rising rapidly. Increase in car ownership will lead to excessive consumption of oil resources, increasing environmental pollution. Hybrid electric vehicles has the property of energy conservation and environmental protection, will become one of the future direction of the car.This article is based on the parallel hybrid electric vehicle development project of a automobile research Institute, according to the characteristics of parallel hybrid electric vehicle, analysis to determine the parameter matching of vehicle technology program, power system, vehicle control strategy, and optimization.From the use of the environment, performance requirements, technical requirements, costs, maintenance costand the use, developmental and other aspects, the parallel hybrid electric car is the more appropriate vehicle development program. With a reasonably accurate simulation model conducive to the development of vehicle dynamic systems. Powertrain selection scheme based on a blend of design, comprehensive application of optimization theory and through a series of simulation, model selection and parameter matching complete HEV powertrain.After the configuration of the hybrid car parts is determined, in a detailed analysis of parallel hybrid electric vehicle system structure and work patterns, on the basis of proposed vehicle control strategy for parallel hybrid electric vehicle, determines the flow of energy and its distribution between internal combustion engines, electric motors and batteries.Build whole car simulation model, by performance on a number of conditions and the simulation of the powertrain control strategy to optimize the parameters continuously, and finally determine the parameters to meet the requirements of the powertrain and energy management strategy to meet the emission standards finalized both good power and fuel economy of the vehicle matching program, and further simulation results show the characteristics for each component and vehicle operating conditions, control strategy to achievethe energy in the engine, motor, battery between the rational and efficient allocation; can the motor, the engine starts and stops, the braking energy feedback, and to ensure that SOC has remained the best in the region; vehicle driving range to meet the requirements of a good vehicle to meet the design requirements.Braking energy recovery is a hybrid vehicle compared to conventional fuel vehicles is one great source of energy-saving advantages. Finally, how to coordinate the control of the friction braking and regenerative braking distribution ratio of allocation on the premise of ensuring the braking stability, recovery of braking energy as much as possible to improve the energy efficiency of the vehicle, and also take the regenerative ADVISOR control strategy module for secondary development.【关键词】混合动力电动汽车参数优化再生制动控制策略建模仿真【英文关键词】hybrid electric vehicle parameter optimization regenerative braking energy management strategy【目录】并联混合动力电动汽车参数匹配与控制策略研究摘要3-4ABSTRACT4-5第1章引言10-20 1.1 引言10-12 1.1.1 未来世界能源消费方向10-11 1.1.2 未来汽车的发展趋势11-12 1.2 混合动力电动汽车结构及工作原理12-16 1.3 国内外混合动力电动汽车研究现状及前景展望16-18 1.3.1 国内外研究现状16-17 1.3.2 前景展望17-18 1.4 本文研究意义及主要研究内容18-20 1.4.1 研究意义18 1.4.2 主要研究内容18-20第2章混合动力电动汽车整车技术方案20-30 2.1 混合动力电动汽车的关键技术20-22 2.1.1 动力系统参数匹配20 2.1.2 整车控制系统20-21 2.1.3 内燃机技术21 2.1.4 驱动电机及控制技术21 2.1.5 动力电池及其管理系统21 2.1.6 制动能量回收系统21-22 2.2 混合动力电动汽车整车技术方案22-23 2.2.1 混合动力系统结构选型22 2.2.2 PHEV工作模式分析22-23 2.3 混合动力汽车仿真建模技术23-24 2.4 整车仿真模型24-29 2.4.1 车辆动力学模型24-25 2.4.2 循环工况模型25-26 2.4.3 驾驶员模型26 2.4.4 传动系统模型26 2.4.5 动力系统模型26-29 2.5 本章小结29-30第3章 PHEV动力总成选型及参数匹配30-44 3.1 PHEV整车基本参数设计30 3.2 基于混合度设计的动力系统匹配方案30-36 3.2.1 混合度的定义30-31 3.2.2 混合度的合理选择31-32 3.2.3 混合度优化设计32-36 3.3 PHEV动力总成选型36-39 3.3.1 发动机选型与参数设计36-37 3.3.2 电动机选型与参数确定37 3.3.3 电池组参数的选择37-38 3.3.4 传动系参数的选择38-39 3.4 基于Auto-size的动力系统参数优化39-42 3.4.1 动力系统参数初始值设定39-41 3.4.2 动力系统参数优化41 3.4.3 车辆参数优化后性能仿真41-42 3.5 PHEV整车动力系统匹配结果42-43 3.6 本章小结43-44第4章 PHEV整车控制策略设计44-55 4.1 混合动力汽车整车控制策略44-46 4.1.1 整车能量控制策略的实现原理45 4.1.2 PHEV整车控制策略45-46 4.2 驱动模式控制策略46-48 4.2.1 驾驶员命令解析46 4.2.2 模式选择46-48 4.2.3 转矩分配48 4.3 动态协调控制48-49 4.4 PHEV整车控制策略模块的建立49-54 4.4.1 整车控制模块49-50 4.4.2 电池SOC估计模块50-51 4.4.3 发动机控制模块51-52 4.4.4 电机控制模块52-53 4.4.5 制动能量回收控制模块53-54 4.4.6 整车仿真顶层模块54 4.5 本章小结54-55第5章PHEV整车控制策略优化及性能仿真55-72 5.1 电动机辅助控制策略及仿真55-61 5.1.1 控制思想55-56 5.1.2 控制策略优化56-57 5.1.3 性能仿真57-61 5.2 模糊逻辑控制策略及仿真61-71 5.2.1 模糊控制器的设计61-65 5.2.2 模糊逻辑控制策略模块的建立65-66 5.2.3 模糊控制性能仿真66-71 5.3 本章小结71-72第6章制动力分配及能量回收控制策略研究72-82 6.1 ADVISOR制动力分配方案72-73 6.2 最佳制动能量回收方案73-75 6.3 基于模糊逻辑的制动力分配及能量回收控制策略75-78 6.3.1 输入量的模糊化75-77 6.3.2 模糊推理77-78 6.3.3 输出量的去模糊化78 6.4 再生制动控制策略性能分析78-81 6.5 本章小结81-82第7章结论与展望82-847.1 结论82-837.2 展望83-84致谢84-85参考文献85-88攻读学位期间的研究成果88。