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插电式并联混合动力轻型商用车动力系统参数匹配与仿真优化
| 论文题名： | 插电式并联混合动力轻型商用车动力系统参数匹配与仿真优化 |
| 关键词： | 插电式混合动力商用车;参数匹配;遗传算法;多目标优化;复合电源系统 |
| 摘要： | 近年来，为应对日益严峻的能源危机和环境污染问题，世界各国都不断加大了对新能源汽车的研发力度。插电式混合动力汽车作为新能源汽车中的一种，凭借着其可以外接充电以及行驶中以消耗电能为主的特点，大大降低了汽车的燃油消耗量和尾气排放量，因此成为目前国内外新能源汽车研究的热点之一。 本文依托“插电式混合动力轻型商用车整车控制系统开发及产业化”项目，对插电式并联混合动力轻型商用车样车研制过程中的关键问题进行了研究，从而为插电式混合动力轻型商用车的产业化提供理论依据和技术支撑。 首先，对插电式混合动力汽车三种动力系统结构及其特点进行比较分析，本文根据整车设计目标，选择并联式结构作为插电式混合动力轻型商用车样车的动力系统结构，并对动力系统中的主要部件进行了选型。 其次，根据整车参数和设计目标，分别对基于循环工况和基于动力性能的整车能量和功率需求进行了分析，完成了动力系统主要部件的参数匹配。同时结合插电式并联混合动力轻型商用车以消耗电能为主、消耗燃油为辅的控制目标，将其运行模式主要分为电量消耗CD模式和电量保持CS模式，针对不同的运行模式，制定相应的控制策略。 随后，本文在ADVISOR原有仿真模型的基础上，建立了整车控制策略模型，并通过对ADVISOR的二次开发，完成了插电式并联混合动力轻型商用车在不同循环工况下的整车性能仿真。同时为进一步验证整车性能，进行了样车试验。仿真和试验结果均表明设计的插电式并联混合动力轻型商用车样车的整车性能满足设计要求，从而验证了本文提出的整车动力系统参数匹配方法和制定的控制策略是正确的。 最后，为进一步降低整车燃油消耗量和尾气排放量，本文针对整车控制策略参数优化问题的多目标、有约束和高度非线性等特点，运用遗传算法工具箱和adv_ no_ gui函数，建立了其参数优化模型。优化结果表明，在保证整车动力性前提下，整车的燃油消耗量和尾气排放量都得到了明显地降低。 另外，为研究由电池组和超级电容组成的复合电源系统对整车性能的影响及其电池组的工作电流需求，本文也对复合电源系统进行了初步研究，如复合电源系统的参数匹配、控制策略制定和模型建立等。应用ADVISOR的仿真结果表明，在保证整车动力性前提下，复合电源系统可以降低电池组工作电流、提高车辆的制动能量回收率。 |
| 作者： | 王润才 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 何仁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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