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面向动力电池衰减的增程式电动客车能量管理策略研究
| 论文题名： | 面向动力电池衰减的增程式电动客车能量管理策略研究 |
| 关键词： | 增程式电动客车;动力电池;能量管理策略;衰减特性 |
| 摘要： | 能源危机与环境污染的日益严重是当今世界面临的两大难题，发展新能源汽车是解决这两大难题的重要手段之一。在新能源汽车中，增程式电动汽车（Range Extended Electric Vehicle）是在现阶段最具有发展前景的车型。相比插电式混合动力汽车，它具有结构相对简单，对石油依赖程度较低，排放较低等优点；相比纯电动汽车又减少了车载电池容量，降低了整车成本，并使车辆不受续驶里程的限制。因此，在当前新能源汽车构型中，增程式电动汽车是一条重要的发展路线。 本文以增程式电动客车为研究对象，从整车动力系统优化设计与建模、动力系统能量管理策略优化与能效分析、以及全寿命周期成本等方面展开深入研究。 在整车动力系统优化设计与建模方面，本文详细阐述了增程式电动汽车动力系统构型匹配方法。由于增程式电动汽车动力系统是由电动机、发电机、发动机、蓄电池等多种动力单元和储能单元组成，存在多元化的能量形式。因此本文结合不同零部件特性与增程式电动汽车的不同工作模式的能量转化特点，进行了匹配。并在 Matlab/Simulink中搭建增程式电动汽车动力系统模型，作为后文分析的基础。 在能量管理策略优化与能效分析方面，针对目前增程式电动客车普遍使用的能量管理策略能效相对低下，不能充分挖掘系统性能潜力的问题，本文提出了一种新型的能量管理策略，该策略结合全局优化策略与基于规则优化策略的优点，使之既能提升系统能效、降低成本，又能满足实时应用需求，并在 Matlab/Simulink中构建了增程式电动客车模型进行仿真，可以看出该策略各项性能指标相比原有策略提升明显。同时，为验证本文提出策略的实时能力，进行了硬件在环实验，实验结果与仿真结果接近，证实该策略具备实时应用的能力。 在分析车辆全寿命周期成本时，本文通过构建增程式电动客车全寿命周期成本模型，结合增程式客车动力性系统模型和动力电池衰减特性，提出面向电池衰减的全寿命周期成本优化目标，并以国家政策和法规为根据，分析得到换电临界条件，以及在不同临界条件下的全寿命周期最低成本。同时，将本文中的全寿命周期模型与实际运营过程中受到广泛关注的问题相结合，分析电池技术参数进步，现金流折现率，充电时段（峰、谷、平）的电价，政府补贴和补贴退坡等多种参数的成本敏感度，使不同参数对增程式电动汽车对全寿命周期成本的影响得到量化。 |
| 作者： | 陈景夫 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 武俊峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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