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多能源HEV的仿真分析及其控制系统设计
| 论文题名： | 多能源HEV的仿真分析及其控制系统设计 |
| 关键词： | 扭矩均衡分配;控制策略;电池管理系统;热平衡;仿真分析;纯电动汽车 |
| 摘要： | 随着人们生活水平的提高，我国的汽车数量急剧增加，使得石油能源供求矛盾加剧，大气环境也被进一步恶化。因此，有效地解决汽车燃烧和排放问题，对缓解能源造成的压力，改善汽车排放对城市和人们生存环境具有重要意义。 为了提高汽车性能、降低能耗和排放，近些年来电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等不断涌现成为国内外研究的热点。与纯电动汽车相比较，发动机与电机混合驱动的混合动力汽车在改善汽车性能、降低汽车排放等方面效果明显，而且续驶里程较长，短期内有望成为低能耗、低排放汽车的过渡产物[1]。 本文首先介绍了当前HEV国内外的发展状况。通过分析比较几种基本HEV结构布置形式如串联式混合动力电动汽车，并联式混合动力电动汽车，混联式混合动力电动汽车，复合联式混合动力汽车的优缺点以及适用范围，再结合整车设计要求，确立了一种可行的BSG轻度混合的结构方案；在这种结构条件下，首先确定了BSG的主要动力部件，并分析了这些动力部件的特性。然后结合系统结构在CRUISE仿真软件中建立了相应的仿真模型，并对车辆运行的各种工况做了详细的分析，结合车辆所处工况给出扭矩均衡分配控制策略来优化整车动力系统的传递效率和发动机的工作效率。第三，本文结合车辆运行功率需求工况的逻辑状态判断驱动，用来触发该模式下的控制模型，随后详细介绍了每个工况下的动力分配算法并附有控制模型，经过仿真分析对于控制模型的合理性进行了验证。 由于动力电池作为混合动力汽车的一个重要动力源，如何保护和延长电池寿命成为主要问题。本文给出电池管理系统控制策略并结合电池特性和车辆运行的能量需求进行了合理优化，与此同时给出电池的热平衡仿真模型以防止电池长时间放电产生热效应而降低电池充放电能力。 在Simulink软件中设计的BSG整车HCU和BMS控制策略，通过RTW生成DLL动态链接库导入CRUISE仿真模型中进行仿真试验。仿真结果验证了设计的该BSG控制策略相比于传统的内燃机驱动和传统BSG轻度混合动力在整车运行经济性和环保性方面更具综合优势。 |
| 作者： | 王俊 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 过学迅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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