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计及热特性的插电式混合动力物流车能量管理策略研究
| 论文题名： | 计及热特性的插电式混合动力物流车能量管理策略研究 |
| 关键词： | 插电式混合动力汽车;计及热特性;能量管理;燃油经济性 |
| 摘要： | 随着汽车产业的节能变革势与物流行业的迅猛发展，插电式混合动力物流车由于其节能环保的优势以及能够在续驶里程以及对石油的依赖性两者间取得较好平衡而格外受到重视。对于插电式混合动力物流车来说，其动力系统部件的工作状态受温度影响较大，过高或过低的温度均会使动力系统效率下降进而导致整车能耗升高，而混合动力汽车的能量管理策略对动力系统工作状态具有决定性作用，因此，在能量管理策略中考虑系统热特性将会对动力系统部件的工作状态进行改善，进而提高整车燃油经济性。 围绕此课题，本文将分以下内容展开研究： （1）建立混合动力物流车动力系统模型。本文以某行星混联构型的插电式混合动力物流车为研究对象，基于MATLAB/Simulink平台搭建包括发动机、电机、电池的动力系统机-电-热耦合仿真模型，在传统动力系统建模的基础上又对部件的热特性进行分析，为后续热管理系统建模以及计及热特性的能量管理策略研究奠定基础。 （2）建立面向动力系统的热管理系统模型。首先根据动力系统的加热和冷却需求进行系统方案设计，随之根据系统中热量传递情况建立动态传热模型，并在MATLAB/Simulink平台对热管理系统中散热器等部件进行建模、设计系统控制策略，之后分别在高温与低温环境下进行仿真验证与分析，对动力系统各部件的温度实现良好控制并分析热管理系统能耗，结果表明，高低温环境下热管理系统能耗在整车能耗占比分别为7.04%和12.77%，低温环境下热管理系统能耗与高温环境相比明显增高，但在使用发动机废热回收后，系统在低温下的能耗在整车能耗中占比降至9.83%，得到一定改善。 （3）计及热特性的能量管理策略研究。将系统热特性与等效燃油消耗最小策略相结合，提出计及热特性的整车能量管理优化控制策略的研究方案。首先明确CD-CS的整体能量管理控制方案，随后在CS阶段应用等效燃油消耗最小策略，提出考虑系统热特性的优化自适应等效因子调整算法，通过建立哈密尔顿函数实现等效油耗最小的目标，考虑温度惩罚，对发动机和动力电池的功率进行合理分配。 （4）计及热特性的能量管理策略验证及对比分析。首先对所提出的计及热特性的能量管理优化策略的有效性进行验证，随后将优化策略与传统策略进行对比，分析优化策略的节油机理，验证节油效果，结果表明，本文所提出的优化策略与传统策略相比，在高温环境下油耗降低6.2%，低温环境下节油效果更加明显，降低8.4%。 |
| 作者： | 王诗元 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 宋大凤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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