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增程式四驱电动汽车动力系统匹配与控制策略研究
| 论文题名： | 增程式四驱电动汽车动力系统匹配与控制策略研究 |
| 关键词： | 增程式电动汽车;混合动力系统;分布式驱动控制策略;能量管理策略;多目标优化 |
| 摘要： | 增程式电动汽车被公认为是燃油车向纯电动车过渡过程中最理想的混合动力车型。以一款增程式四驱电动SUV为研究对象，结合增程式电动汽车的结构特点，围绕其动力系统匹配与建模、分布式驱动控制策略设计、整车能量管理控制策略开发等方面展开研究： (1) 分析增程式电动汽车动力系统结构特点，根据对标车型制定整车动力性经济性指标，对前后驱动电机、动力电池、发动机、发电机等关键部件的主要性能参数进行计算，并结合计算结果对零部件进行匹配选型。 (2) 关键动力系统零部件选型之后，在AVL-Cruise平台搭建整车前向仿真模型，对动力系统零部件、驾驶员模型和整车动力学模型进行数字化建模，设计好机械连接和各控制器信号连接，初步完成整车动力性和经济性指标的验证。 (3) 针对百公里电能消耗问题，结合前后轴分布式驱动电动车的特点，用Matlab-Simulink设计了分布式驱动控制器。集成了驾驶员需求转矩分析功能、驱动模式切换和一种基于系统效率最优的驱动力分配控制策略，并在AVL-Cruise仿真平台中与常见的定比例驱动力分配策略进行对比，系统效率明显提升，整车百公里电能消耗降低5.3%。 (4) 针对整车能量管理问题，对工作模式进行定义，设计了混合模式和电量保持模式下的增程器控制策略，在选择增程器多点控制策略的基础上，重点是在电量保持模式下引入了等效燃油消耗控制策略，以减少等效燃油消耗及提高电池循环使用寿命作为优化目标，采用遗传算法进行多目标优化。分别采用Simulink、Cruise搭建控制策略模型和整车模型，并进行联合仿真分析。仿真结果表明，在NEDC工况和复合工况下，该控制策略鲁棒性较强，优化后百公里等效油耗分别减少13.2%和8.8%，满足济性指标，流经电池能量减少8.9%和5%，有助于提高电池循环使用寿命。 |
| 作者： | 徐严 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王良模;邹小俊 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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