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多模PHEV电量保持模式下能量管理策略研究
| 论文题名： | 多模PHEV电量保持模式下能量管理策略研究 |
| 关键词： | 插电式混合动力汽车;能量分配;行驶循环;动态规划;燃油经济性 |
| 摘要： | 插电式混合动力汽车能量管理策略对整车的经济性和动力性能起关键作用。根据上班族用户上下班行程时间和行驶路线基本固定，提出了这样的思路：针对上班族用户人群上下班行程时间和行驶路线基本固定开发出混合动力能量分配策略，充分利用上班族用户上下班行程时间和行驶路线基本固定的特点，根据驾驶员驾驶风格，个性化的制定控制策略以达到最佳的节油效果。 本文以多模式混合动力汽车为研究对象，确定了多模式结构和整车参数。对车辆动力学建模并对主要部件进行建模，包括发动机、电机和动力电池模型。通过基于规则能量管理策略分析，以 Matlab/Simulink和CRUISE 为仿真平台，搭建了基于规则的能量管理策略模型并对模型进行了仿真分析，验证了搭建模型的有效性。 通过采集历史数据，划分上下班行驶循环以短行程分析为基础对数据进行分析并构建典型行驶循环，对历史行驶循环数据进行特征参数的分析，选取了11个特征参数利用短行程片段进行划分，采用主成分分析进行降维处理，以四个主成分进行聚类然后通过k-means聚类将行驶循环划分为4类，为下文能量管理策略研究提供数据支撑。 然后，对于典型行驶循环提出了聚类分析的行驶循环识别方法，阐述了基于动态规划的能量管理策略，介绍了其原理方法并对动态规划算法进行建模，确定了系统的状态变量、控制变量和约束条件。通过动态规划能量管理策略与基于规则能量管理策略进行仿真对比了动态规划算法的有效性和节油性，在此基础上提出了基于SOC参考轨迹的能量管理策略研究。 最后，建立了等效燃油消耗最小能量管理策略，针对固定的等效因子在不能保证各个行驶循环等效燃油消耗最小情况下，提出了基于SOC反馈的A-ECMS能量管理策略，可根据不同行驶循环自适应调节等效因子，使得能量管理策略效果达到最优。然后利用马尔科夫预测行驶循环，建立基于马尔科夫行驶循环预测的A-ECMS能量管理策略，通过仿真对比分析，所建立的基于行驶循环预测的A-ECMS能量管理策略比基于规则能量管理策略节油性提高约7.6%，验证了所建立的能量管理策略有效的提高了燃油经济性。 |
| 作者： | 高兆鑫 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 谢金法;李忠利;杨东山 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河南科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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