【摘 要】
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传统燃油车为人们带来美好生活的同时也带来了能源问题与环保压力,增程式电动汽车凭借其同时具有纯电动汽车清洁驾驶与传统汽车续航里程的能力倍受关注。增程式电动汽车拥有
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传统燃油车为人们带来美好生活的同时也带来了能源问题与环保压力,增程式电动汽车凭借其同时具有纯电动汽车清洁驾驶与传统汽车续航里程的能力倍受关注。增程式电动汽车拥有电池组和增程器两个车载能量源,并且可以充分利用外部电能,具有较长的纯电动行驶里程和较强的工况适应性,是动力电池技术取得突破之前的过渡车型。随着智能交通及车载导航系统的发展使得汽车的能量管理有了更大的节能潜力。本文针对基于增程式电动汽车运行状态能量管理方法进行研究,主要研究内容如下:基于汽车动力学相关理论、增程式电动汽车工作特点及动力系统工作原理,以整车基本参数及动力性为约束,对整车动力系统(动力电池、增程器、驱动电机)相关部件的选型及参数进行计算;以AVL Cruise软件为平台建立整车性能仿真模型,包括设置对应的仿真计算任务;建立Simulink/Stateflow控制策略模型和Cruise软件进行联合仿真,选定欧洲循环工况(NEDC)及中国乘用车驾驶工况(CLTCP),在恒功率控制策略下进行百公里能耗量、加速时间、最大车速、最大爬坡度的仿真分析。结果表明,匹配的参数能很好的满足整车动力性及续航里程要求。针对给定工况下增程式电动汽车能耗最优控制问题,将动态规划方法应用于能量管理中,提出了基于动态规划算法的全局优化控制策略。通过分析整车动力系统的能量流,建立了以蓄电池的荷电状态为状态变量和增程器输出功率为控制变量的最优控制数学模型;以油耗最低为目标函数,采用动态规划方法建立动态规划递归方程,求解其最优控制策略,即以求解出的NEDC工况下的最低能耗,作为评价标准可为其他控制策略进行参考对比;根据增程器特性选出了恒功率控制策略的最优工作点及功率跟随控制策略的最优工作曲线。在以上研究的基础上,利用实时获取的交通信息,构建基于出行里程与运行状态的能量管理方法。即根据车辆到达充电站的预期距离及动力电池的荷电状态,确定增程器启停时刻,使车辆到达充电站时动力电池荷电状态在预期范围内。仿真分析表明,所选策略能够使得增程式电动汽车在进入充电点时的SOC值在15%~30%之间,使电能得到充分利用且燃油效率更高。
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