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沈阳行驶工况构建及其在电动汽车能量管理中的应用
| 论文题名： | 沈阳行驶工况构建及其在电动汽车能量管理中的应用 |
| 关键词： | 电动汽车;行驶工况构建;能量管理策略;遗传算法 |
| 摘要： | 在能源危机和环境问题的双重压力下，节能和环保已成全球共识。电动汽车被认为是解决环境污染和能源危机的一种有效途径。能量管理策略影响电动汽车整车经济性与动力性，是研发中的关键问题之一。典型城市工况是能量管理策略开发、优化以及评价的基础。电动汽车往往具有区域性行驶特点，尤其电动公交车、电动大巴等行驶轨迹较为固定的车辆类型，构建具有代表性的城市行驶工况、从而开发最优能量管理策略，尤为重要。然而，目前对城市行驶工况的构建方法的研究尚不充分，本文基于现有文献的不足，提出了一种基于优化的城市行驶工况构建方法，并以此为理论方法构建了沈阳的行驶工况，以期进一步推进电动汽车在沈阳交通体系下的商业化应用。 本文其主要的研究内容包括: (1)在辽宁省沈阳市道路环境下，选取了两条典型城市道路（青年大街和沈阳二环路），进行了行驶数据的采集，进而，对实验数据划分运动学片段，即连续两个怠速段之间的数据并分析了运动学片段的特征参数，进行了运动学片段的特征分类。 (2)基于车辆动力学分析，提出了构建工况的三个特征指标，进一步，将工况构建这一数学统计问题，转变成一个工程优化问题。提出了一种双步优化方法，首先采用遗传算法优化出不同数量运动片段的最佳组合，进而，根据平均能耗和速度加速度均方根误差选出最佳片段个数组合作为沈阳代表性行驶工况。 (3)构建了沈阳城市行驶工况(ShenyangUrbanDrivingCycle，SUDC)，进行性能分析，并将优化方法与四种现有文献中的方法（随机选取法、主成分分析法、聚类分析法和马尔科夫法）进行了对比。 (4)应用构建的沈阳行驶工况SUDC建立了插电式混合动力汽车能量管理策略，分析沈阳工况SUDC对策略优化参数和能量消耗成本的影响，进一步验证沈阳工况的适用性。 本文研究结果表明，采用优化方法构建的行驶工况与实验数据的平均相对误差小于0.91％，与传统工况构建方法对比凸显出工况构建的精确性和优越性;此外，相比于未知行驶工况的情况下，依赖于本文提出的沈阳工况情况下所构建的最优能量管理策略，能够进一步节能最多19.8％。 |
| 作者： | 张清 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 陈泽宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2019 |
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