原文传递
基于复合蓄能器的液压混动系统能量管理策略研究
| 论文题名： | 基于复合蓄能器的液压混动系统能量管理策略研究 |
| 关键词： | 液压混合动力汽车;复合蓄能器;能量管理策略;动态规划算法;硬件在环实验 |
| 摘要： | 液压混合动力汽车采取蓄能器作为储能方案的优点是能够承受频繁的快充快放，不用担心蓄电池报废带来的环保问题。但传统的配备单蓄能器的液压混合动力汽车受制于单个蓄能器无法满足多种性能，即无法兼顾制动性能与能量回收率。 采用一大一小复合蓄能器结构作为储能方案，可以根据不同工况切换大、小蓄能器的工作时机，兼顾制动性能与制动能量回收率。本文针对复合蓄能器结构的液压混合动力汽车，主要开展了以下工作： (1)分析了传统液压混合动力汽车的不足之处与基于复合蓄能器的混合动力系统的工作原理以及节能优势。并建立了复合蓄能器混合动力系统的数学模型和仿真模型以及整车仿真模型，为后续的能量管理策略的研究奠定了基础。 (2)以调节发动机工作在高效率区域为原则制定了基于规则的初始能量管理策略。利用动态规划算法以整个循环工况燃油经济性最优为目标函数，选取复合蓄能器内压力作为状态变量，液压泵/马达转矩与整车需求转矩的比值为控制变量，建立了动态规划数学模型，探明了发动机与液压泵/马达的最优转矩分配关系以及大小蓄能器的最佳工作时机，并分析了动态规划算法的优化原理。仿真结果表明通过动态规划算法优化后的燃油经济性比基于规则的初始能量管理策略提高了13.32%，证明了动态规划算法的优越性。 (3)通过分析动态规划最优控制策略的控制结果，提取出有价值的控制规律，改进基于规则的初始的能量管理策略。仿真结果表明，与基于初始规则策略的传统单蓄能器和复合蓄能器液压混合动力汽车相比，基于改进规则的复合蓄能器的混合动力汽车可分别节油11.83%与5.96%，验证了该构型的节油潜力以及基于动态规划算法的改进规则策略的有效性。 (4)搭建了基于speedgoat的控制器硬件在环实验平台，对改进后的策略进行硬件在环实验，实验结果表明软件仿真下的数据与硬件在环实验得到的数据平均误差均小于1%，仿真结果与实验结果基本一致，验证了改进策略的实时性与有效性。 |
| 作者： | 谢羽非 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 唐先智 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
