插電式混合動力汽車參數(shù)設(shè)計與優(yōu)化研究

【摘要】：插電式混合動力汽車(PHEV,Plug-in Hybrid Electric Vehicle)可通過接入家用電源或?qū)Ｓ秒娫礊橄到y(tǒng)中配備的動力電池充電,動力電池中所儲存的能量可以滿足消費(fèi)者對純電續(xù)駛里程的要求,其最大的特點(diǎn)是將混合動力和純電動兩種驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)合起來,使混合動力汽車的污染物排放和燃油經(jīng)濟(jì)性得到大大改善。 本文以我校與某公司聯(lián)合承擔(dān)的國家創(chuàng)新工程項目為背景,以插電式混合動力汽車為研究對象,根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求,結(jié)合汽車?yán)碚摷捌噭恿W(xué)知識對插電式混合動力汽車的發(fā)動機(jī)、驅(qū)動電機(jī)、動力電池、和傳動系統(tǒng)進(jìn)行了選型和參數(shù)匹配。并在分析了常用的插電式混合動力汽車控制策略的基礎(chǔ)上,選擇基于規(guī)則的邏輯門限值的電輔助控制策略為該車的控制策略。其次,基于Matlab/simulink建立了動力系統(tǒng)各部件、控制策略以及整車仿真模型,并在Matlab/GUI環(huán)境下開發(fā)仿真模型的圖形用戶界面,便于仿真參數(shù)的輸入以及仿真結(jié)果的觀察,仿真結(jié)果表明所建立的插電式混合動力汽車的控制策略以及整車仿真模型可靠、可行。 插電式混合動力汽車的動力參數(shù)和整車控制策略參數(shù)決定了整車燃油消耗和排放性能的好壞,為了實現(xiàn)整車能量的最優(yōu)利用,采用遺傳算法的方法對插電式混合動力汽車動力系統(tǒng)以及控制策略參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化結(jié)果表明,在滿足設(shè)計要求的情況下,雖然整車的動力性能有所降低,但是經(jīng)濟(jì)性能和排放性能有所改善,NEDC工況下百公里燃油消耗降低12.5%,純電動續(xù)駛里程提高1.8%,同時CO、HC、NOx排放分別降低6.15%、8.11%和9.16%。 【關(guān)鍵詞】：插電式混合動力汽車 參數(shù)匹配 simulink建模 GUI界面 多目標(biāo)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U469.7
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 目錄10-12
• 插圖清單12-14
• 表格清單14-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 論文研究的背景與意義15
• 1.2 國內(nèi)外插電式混合動力研究現(xiàn)狀15-19
• 1.2.1 國外插電式混合動力汽車研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.2 國內(nèi)插電式混合動力汽車研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 本課題的研究來源與主要內(nèi)容19-21
• 第二章 動力系統(tǒng)參數(shù)匹配和控制策略21-37
• 2.1 動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)計指標(biāo)22-23
• 2.2 整車動力系統(tǒng)主要部件參數(shù)匹配23-32
• 2.2.1 發(fā)動機(jī)選型及參數(shù)匹配23-25
• 2.2.2 驅(qū)動電機(jī)選型及參數(shù)匹配25-28
• 2.2.3 動力電池選型及參數(shù)匹配28-30
• 2.2.4 傳動系速比參數(shù)匹配30-32
• 2.3 插電式混合動力汽車整車控制策略32-35
• 2.3.1 插電式混合動力汽車控制策略分析32
• 2.3.2 插電式混合動力汽車控制策略制定32-35
• 2.4 本章小結(jié)35-37
• 第三章 基于SIMUlink的動力系統(tǒng)和控制策略建模37-49
• 3.1 動力系統(tǒng)部件建模38-47
• 3.1.1 發(fā)動機(jī)模型38-40
• 3.1.2 驅(qū)動電機(jī)模型40-42
• 3.1.3 動力電池模型42-44
• 3.1.4 無級變速器模型44-47
• 3.2 插電式混合動力汽車整車與控制策略模型47-48
• 3.2.1 控制策略模型47
• 3.2.2 整車行駛動力學(xué)模型47-48
• 3.2.3 整車模型48
• 3.3 本章小結(jié)48-49
• 第四章 插電式電動汽車仿真平臺的GUI實現(xiàn)49-65
• 4.1 GUI開發(fā)方法簡介49-52
• 4.1.1 GUI對象層次結(jié)構(gòu)49-50
• 4.1.2 GUIDE及其組成50-52
• 4.2 基于MATLAB/GUI的插電式電動汽車仿真平臺的開發(fā)52-55
• 4.2.1 交互組件的添加和對齊52-53
• 4.2.2 交互組件的屬性設(shè)置53-55
• 4.3 插電式電動汽車仿真軟件GUI設(shè)計55-60
• 4.3.1 引導(dǎo)界面的設(shè)計55-56
• 4.3.2 參數(shù)輸入界面設(shè)計56
• 4.3.3 仿真設(shè)置界面設(shè)計56-59
• 4.3.4 仿真結(jié)果界面設(shè)計59-60
• 4.4 整車性能仿真分析60-64
• 4.4.1 經(jīng)濟(jì)性能仿真分析60-63
• 4.4.2 動力性能仿真分析63-64
• 4.5 本章總結(jié)64-65
• 第五章 插電式電動汽車參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化65-73
• 5.1 遺傳算法描述65-67
• 5.2 建立PHEV多目標(biāo)優(yōu)化模型67-69
• 5.2.1 優(yōu)化目標(biāo)67-68
• 5.2.2 優(yōu)化變量68
• 5.2.3 約束條件68-69
• 5.3 PHEV參數(shù)優(yōu)化69-72
• 5.3.1 循環(huán)工況選取69
• 5.3.2 PHEV參數(shù)優(yōu)化結(jié)果分析69-72
• 5.4 本章總結(jié)72-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 本文總結(jié)73
• 6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)73-74
• 6.3 未來工作展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及科研情況78

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