可外接充電混合動力汽車能量管理策略研究

【摘要】： 可外接充電混合動力汽車(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)節(jié)能減排效果突出,能量管理策略(Energy Management Strategy, EMS)作為PHEV開發(fā)的核心技術(shù),其品質(zhì)直接影響整車性能。本文按照“系統(tǒng)建模-匹配設(shè)計(jì)—離線優(yōu)化-在線應(yīng)用-試驗(yàn)驗(yàn)證”的設(shè)計(jì)思路,采用仿真建模、數(shù)學(xué)優(yōu)化解析等方法,對PHEV能量管理策略進(jìn)行了深入研究。旨在獲取可以進(jìn)行工程應(yīng)用的合理控制策略,同時(shí)得到一套較為完善的PHEV能量管理策略的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。具體內(nèi)容從以下幾個(gè)方面展開: 在Matlab/Simulink環(huán)境下,建立了PHEV系統(tǒng)仿真模型,并對該模型進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證;結(jié)合開發(fā)的優(yōu)化設(shè)計(jì)程序,提出了PHEV動力總成參數(shù)的優(yōu)化匹配方法,獲得了既能滿足各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)又符合實(shí)際情況的動力總成最佳匹配方案。 針對PHEV特點(diǎn),提出了基于動態(tài)規(guī)劃的能量管理策略離線全局優(yōu)化方法。由該方法獲取的能量管理策略,是理論上的最優(yōu)控制。它既可以作為制定實(shí)時(shí)在線策略的宏觀指導(dǎo),也可以作為不同策略的評估標(biāo)準(zhǔn),對能量管理策略的優(yōu)化設(shè)計(jì)極具指導(dǎo)意義。 基于離線全局優(yōu)化的計(jì)算結(jié)果,提出了PHEV在線能量管理策略的設(shè)計(jì)方法。該方法通過統(tǒng)計(jì)分析、多元非線性回歸及遺傳優(yōu)化算法,制定出了既符合PHEV特點(diǎn)又滿足車輛實(shí)時(shí)性要求的在線優(yōu)化能量管理策略。該策略保障了PHEV能夠在不同行駛里程下對動力總成能量流進(jìn)行合理分配,具有很好的實(shí)車應(yīng)用價(jià)值。 【關(guān)鍵詞】：可外接充電混合動力汽車 能量管理策略 控制策略 優(yōu)化設(shè)計(jì) 系統(tǒng)建模 動力總成匹配
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：U469.7
【目錄】：

• 內(nèi)容提要4-9
• 第1章 緒論9-23
• 1.1 課題研究背景和意義9-15
• 1.1.1 可外接充電混合動力汽車概述10-12
• 1.1.2 混合動力汽車能量管理策略研究現(xiàn)狀12-15
• 1.1.3 PHEV能量管理策略研究意義15
• 1.2 PHEV能量管理策略研究需要解決的問題15-20
• 1.2.1 PHEV駕駛模式16-19
• 1.2.2 動力總成工作模式選擇及功率分配策略19-20
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容20-23
• 第2章 PHEV系統(tǒng)仿真建模23-43
• 2.1 仿真結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23-25
• 2.2 系統(tǒng)仿真模型建立25-39
• 2.2.1 駕駛員模型25-27
• 2.2.2 整車控制器模型27-28
• 2.2.3 動力總成系統(tǒng)模型28-37
• 2.2.4 車輛模型37-39
• 2.3 系統(tǒng)仿真模型驗(yàn)證39-41
• 2.3.1 模型驗(yàn)證實(shí)車參數(shù)及主要部件特性39-40
• 2.3.2 系統(tǒng)模型仿真結(jié)果40-41
• 2.4 本章小結(jié)41-43
• 第3章 PHEV動力總成優(yōu)化匹配設(shè)計(jì)43-63
• 3.1 原型車參數(shù)及PHEV樣車性能指標(biāo)確定43-45
• 3.2 PHEV動力總成參數(shù)匹配設(shè)計(jì)45-55
• 3.2.1 動力總成布置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)45-48
• 3.2.2 動力總成性能參數(shù)匹配設(shè)計(jì)48-55
• 3.3 動力系統(tǒng)成本分析55-58
• 3.3.1 發(fā)動機(jī)成本分析57
• 3.3.2 電機(jī)/控制器成本分析57-58
• 3.3.3 動力電池系統(tǒng)成本分析58
• 3.4 優(yōu)化匹配設(shè)計(jì)結(jié)果及其性能驗(yàn)證58-61
• 3.4.1 優(yōu)化匹配設(shè)計(jì)結(jié)果58-60
• 3.4.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案性能驗(yàn)證60-61
• 3.5 PHEV功能樣車試制61
• 3.6 本章小結(jié)61-63
• 第4章 PHEV能量管理策略的離線全局優(yōu)化63-85
• 4.1 PHEV能量管理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)分析64-72
• 4.1.1 車輛縱向動力學(xué)分析64-67
• 4.1.2 混雜動態(tài)系統(tǒng)理論67-71
• 4.1.3 PHEV能量管理系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述71-72
• 4.2 PHEV能量管理策略的離線全局優(yōu)化72-77
• 4.2.1 能量管理策略優(yōu)化問題分析73-74
• 4.2.2 離線全局優(yōu)化方法確定74-75
• 4.2.3 優(yōu)化算法的數(shù)值求解75-77
• 4.3 離線全局優(yōu)化結(jié)果及分析77-83
• 4.3.1 離線全局優(yōu)化計(jì)算結(jié)果78-79
• 4.3.2 全局優(yōu)化結(jié)果分析79-83
• 4.4 本章小結(jié)83-85
• 第5章 PHEV能量管理策略的在線優(yōu)化設(shè)計(jì)85-107
• 5.1 在線控制仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)85-88
• 5.2 PHEV在線能量管理策略設(shè)計(jì)88-97
• 5.2.1 動力總成工作模式切換策略設(shè)計(jì)89-92
• 5.2.2 動力總成功率分配策略設(shè)計(jì)92-97
• 5.3 PHEV在線能量管理策略優(yōu)化97-105
• 5.3.1 優(yōu)化算法的確定及應(yīng)用98-104
• 5.3.2 優(yōu)化結(jié)果及分析104-105
• 5.4 本章小結(jié)105-107
• 第6章 PHEV發(fā)動機(jī)功率控制系統(tǒng)開發(fā)與整車策略試驗(yàn)驗(yàn)證107-121
• 6.1 發(fā)動機(jī)功率控制系統(tǒng)開發(fā)107-117
• 6.1.1 發(fā)動機(jī)功率控制系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)107-110
• 6.1.2 發(fā)動機(jī)功率控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)110-114
• 6.1.3 發(fā)動機(jī)功率控制系統(tǒng)的功能試驗(yàn)驗(yàn)證114-117
• 6.2 PHEV整車道路試驗(yàn)117-120
• 6.2.1 市區(qū)循環(huán)下的道路試驗(yàn)117-118
• 6.2.2 郊區(qū)循環(huán)下的道路試驗(yàn)118-120
• 6.3 本章小結(jié)120-121
• 第7章 全文總結(jié)與工作展望121-125
• 7.1 全文總結(jié)121-123
• 7.2 工作展望123
• 7.3 本文創(chuàng)新點(diǎn)123-125
• 參考文獻(xiàn)125-135
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的科研成果135-137
• 致謝137-138
• 摘要138-141
• ABSTRACT141-144

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插電式混合動力轎車整車控制策略的研究    周能輝;趙春明;辛明華;李磊;夏超英;

一種基于LABVIEW的混合動力汽車新型上位機(jī)平臺的設(shè)計(jì)    李曉錦;王紅磊;倪計(jì)民;石秀勇;

混聯(lián)式混合動力客車功率均衡能量管理控制策略研究    林歆悠

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增程式純電動車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配及控制策略研究    葉冬金

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電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀和開發(fā)動向    阿布里提.阿布都拉,清水健一

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電動車技術(shù)發(fā)展及前景展望    詹宜巨,陳清泉

電動汽車的電氣傳動系統(tǒng)    楊競衡

混合動力汽車控制策略研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢    舒紅,秦大同,胡建軍

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基于ADVISOR的電動汽車性能仿真研究    劉靈芝;

解優(yōu)化問題的遺傳加速信賴域搜索算法    孫小軍;焦建民;何俊紅;

二層多目標(biāo)決策問題的等價(jià)變換及其全局優(yōu)化    郭興眾;

混合動力電動汽車的建模與仿真研究    肖平;

ISG型混合動力汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)與性能仿真    劉靈芝;

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構(gòu)建全球合作背景下的中國能源外交方略    張哲;陶冶;劉春江;

電動車輛電磁場輻射騷擾測試方法    武建剛 ,徐立

混合動力電動汽車用電機(jī)及驅(qū)動控制器的電磁兼容設(shè)計(jì)    韓利;溫旭輝;曾莉莉;

A New Chaotic Genetic Hybrid Algorithm and Its Applications in Mechanical Optimization Design    王仲民;戴怡;

貫徹“汽車新政”加快安徽電動汽車工業(yè)的發(fā)展    張炳力;趙韓;

GIS在電動汽車充換電設(shè)施建設(shè)運(yùn)行中的應(yīng)用    謝添卉;李武峰;柏德勝;崔宇;羅小英;

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)BP PID在電動車能量回收技術(shù)中的運(yùn)用    安強(qiáng);

機(jī)動車尾氣污染與新能源汽車    裴琨;

電動汽車上電機(jī)的選用    劉子豪;

一種新的克隆混沌調(diào)節(jié)算法的研究    洪露;穆志純;

混合動力電動汽車的振動建模與仿真研究    薛玉春;萩原一郎;張義民;

并聯(lián)式混合動力汽車控制策略及遺傳算法優(yōu)化研究    劉涵;高俊濤;

ADVISOR仿真軟件及其在電動汽車仿真中的應(yīng)用    張?jiān)?張承慧;

基于前驅(qū)動橋的電動汽車耦合振動研究    薛玉春;薛震;張義民;

基于混沌理論的遙測信息安全技術(shù)研究    羅啟彬

幾何約束求解關(guān)鍵問題研究    張杏莉

基于可持續(xù)發(fā)展的我國電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究    楊莉

基于小波和遲滯的混沌神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用    孫明

基于混合系統(tǒng)理論的混合動力客車控制策略和參數(shù)優(yōu)化研究    尹安東

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混合動力汽車雙機(jī)械端口電機(jī)及其控制系統(tǒng)研究    龐珽

氣動燃油混合動力車混合效能分析及其電控氣動發(fā)動機(jī)的研究    陳平錄

氣動—柴油混合動力發(fā)動機(jī)工作過程研究    胡軍強(qiáng)

納米流體輻射特性機(jī)理研究及其在太陽能電熱聯(lián)用系統(tǒng)中的應(yīng)用研究    趙佳飛

基于SOC估計(jì)算法的電動汽車充電器設(shè)計(jì)    余熠

鋰離子電池組智能管理系統(tǒng)研究    趙慶川

串聯(lián)動力蓄電池均衡充電技術(shù)的研究    林俊

基于混合Petri網(wǎng)的列車運(yùn)行系統(tǒng)中時(shí)間推理問題的研究    周清

遺傳算法在考試系統(tǒng)組卷中的應(yīng)用與研究    馬宗梅

船用柴油機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)CAN總線協(xié)議設(shè)計(jì)與研究    劉易

基于混沌優(yōu)化的PID控制器參數(shù)調(diào)整    王爽

混合動力電動汽車電機(jī)驅(qū)動控制研究    楊崔

純電動車電池組管理系統(tǒng)的研究    莊益詩

全局優(yōu)化理論幾種算法的改進(jìn)與研究    劉旭旺

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混合動力電動汽車技術(shù)發(fā)展與現(xiàn)狀    何洪文,祝嘉光,李劍

車用鋰離子電池充放電性能及應(yīng)用研究    魏躍遠(yuǎn),林逸,林程,王震坡,何洪文

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電動汽車再生制動控制策略研究    李國斐;林逸;何洪文;

單軸并聯(lián)式混合動力城市客車再生制動擋位決策    陳泳丹;席軍強(qiáng);陳慧巖;

電動汽車的電池技術(shù)研究    肖攀;陳廣偉;鄧楚南;

Plug-in串聯(lián)式混合動力電動汽車控制策略研究    毛文剛;吳森;

電動汽車技術(shù)發(fā)展趨勢及前景    楊孝綸;劉曉康;汪斌;

電動汽車運(yùn)行狀態(tài)識別及HEV控制策略研究    田毅

插電式混合動力電動汽車能量管理策略研究    張冰戰(zhàn)

金屬帶式無級變速傳動系統(tǒng)匹配控制研究    羅勇

基于“人—車—路”閉環(huán)的無級自動變速系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真研究    鄧濤

串聯(lián)混合動力汽車能量優(yōu)化管理策略研究    申彩英

串聯(lián)混合動力汽車建模與能源管理系統(tǒng)控制策略研究    劉樂

電動汽車建模與仿真的研究    張翔

馬爾可夫鏈預(yù)測方法及其在水文序列中的應(yīng)用研究    夏樂天

混合動力客車整車控制策略及總成參數(shù)匹配研究    劉明輝

基于混合動力與能量回收的液壓挖掘機(jī)節(jié)能研究    張彥廷

插電式電動汽車的控制策略研究與仿真分析    王帥鋒

混合動力轎車用復(fù)合電源參數(shù)匹配與優(yōu)化設(shè)計(jì)研究    劉杰

插電式并聯(lián)混合動力汽車模型預(yù)測控制    聶天雄

混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化匹配    余晨光

基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的混合動力電動汽車能量管理的研究    劉家良

混合動力汽車輔助動力單元控制系統(tǒng)研究    李曉英

并聯(lián)混合動力汽車控制策略和軟件設(shè)計(jì)的研究    朱明方

并聯(lián)混合動力客車控制策略研究    劉金玲

超級電容蓄電池復(fù)合電源的研究與仿真    張靖

輕度混合動力汽車再生制動系統(tǒng)建模與仿真    詹迅

基于Veristand的混合動力快速原型控制系統(tǒng)    張妍懿;金振華;熊溪;盧青春;

雙模式功率分流混合動力車輛功率優(yōu)化與仿真    薛天揚(yáng);彭增雄;

插電式并聯(lián)混合動力汽車動力傳動系統(tǒng)與控制參數(shù)匹配設(shè)計(jì)    舒紅;彭大;袁月會;袁景敏;李建鵬;徐知恩;

IEDS的插電式氣、電混合城市客車的仿真與研究    葉陽;李頂根;高幼民;苗華春;

增程式電動車動力匹配與控制策略研究    孫曉幫;陳長紅;楊曉琦;楊殿旭;

插電式混合動力轎車的能量管理策略與仿真    周云山;周美;張軍;

新型純電動汽車動力系統(tǒng)控制研究    周德明;張炳力;吳鑫平;

單電機(jī)混合動力汽車最優(yōu)線控制策略研究    張佩佩;

Plug-in并聯(lián)式單電機(jī)混合動力汽車能量管理優(yōu)化控制策略    秦大同;楊官龍;劉永剛;林毓培;

應(yīng)用于壓縮式環(huán)衛(wèi)車的單軸并聯(lián)式混合動力總成匹配技術(shù)研究    孫強(qiáng)

混合動力客車動力系統(tǒng)匹配與控制策略研究    明振海

基于電池安全與壽命的PHEV控制策略研究    趙凱清

插電式并聯(lián)混合動力客車能量優(yōu)化技術(shù)研究    王菁

插電式混合動力汽車動力耦合系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究    吳為理

賽豹Plug-In混合動力轎車開發(fā)    亓玉梅

中通某型可充電混合動力客車整車控制器研究    李晨

插電式混合動力校車性能分析與評價(jià)    張順杰

電動車控制系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)與控制策略研究    張鵬飛

增程式電動汽車控制策略的研究    陳長紅

并聯(lián)混合動力汽車總成參數(shù)匹配及優(yōu)化研究    饒陽

混合動力電動汽車技術(shù)發(fā)展與現(xiàn)狀    何洪文,祝嘉光,李劍

混合動力電動汽車動力系統(tǒng)選型策略分析    王冬,田光宇,陳全世

混合動力汽車發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)    陳曉東 ,高世杰

論中國電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展    張翔;

車用混合動力系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展分析    成森

鋰離子電池最新動態(tài)和進(jìn)展——第九屆國際鋰電池會議簡介    陳立泉

離散時(shí)間系統(tǒng)多模型切換控制器    李曉理,王偉

電動汽車的電氣驅(qū)動技術(shù)及其發(fā)展    王海仙，陳福民

電動汽車電子驅(qū)動系統(tǒng)綜述    王穎,王婧

不遠(yuǎn)將來遠(yuǎn)程公路汽車的首選車───混合電動車    楊欽慧

公交汽車節(jié)能環(huán)保驅(qū)動技術(shù)的研究    管志宏

混合動力汽車能量管理策略的四步驟設(shè)計(jì)方法    朱元,田光宇,陳全世,吳昊

基于模糊控制的并聯(lián)混合動力車的能量管理策略    夏陽,王耀南,徐華,陳華,張健

并聯(lián)混合動力電動汽車的模糊能量管理策略    彭濤,陳全世

燃料電池電動汽車技術(shù)    喻媛媛;何耀華;

混合動力汽車控制策略研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢    陳智家;陳祥豐;歐陽海;

并聯(lián)混合動力電動汽車的轉(zhuǎn)矩控制策略    孟亞鵬,金國棟,朱舟

基于馬爾可夫決策理論的燃料電池混合動力汽車能量管理策略    朱元;吳志紅;田光宇;張涵;孫鴻航;

四輪驅(qū)動混合動力汽車能量管理策略仿真    杜愛民;馮旭云;

燃料電池混合動力客車整車控制策略    曹桂軍;盧蘭光;李建秋;何彬;歐陽明高;

混合動力汽車補(bǔ)償模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能量管理策略    陳慧勇;吳光強(qiáng);

基于模糊優(yōu)化的功率跟隨式能量管理策略研究    王旭峰;彭飛;冒波波;陳維榮;

氫光聯(lián)合供電系統(tǒng)中的能量管理    徐敏;阮新波;劉福鑫;李艷;楊東升;

混合動力汽車新型智能能量管理系統(tǒng)開發(fā)與前景    李啟迪;周雅夫;

并聯(lián)混合動力輕型客車控制策略改進(jìn)設(shè)計(jì)    何海波;鄭燕萍;蔣元廣;

一種并聯(lián)混合動力汽車能量效率估算的方法    鄭燕萍;何海波;蔣元廣;徐曉美;

串聯(lián)式混合動力城市客車APU控制策略研究    熊華勝;盧蘭光;

電動汽車動力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r    何海波;鄭燕萍;

ADVISOR仿真軟件及其在電動汽車仿真中的應(yīng)用    張?jiān)?張承慧;

混合動力汽車控制系統(tǒng)與能量管理策略研究    李衛(wèi)民

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插電式混合動力電動汽車能量管理策略研究    張冰戰(zhàn)

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