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电动汽车增程器控制系统的研究与设计
| 论文题名： | 电动汽车增程器控制系统的研究与设计 |
| 关键词： | 电动汽车;增程器;模糊控制;功率跟随;能量管理 |
| 摘要： | 二十一世纪以来，人类已经进入“低碳”时代，传统燃油汽车污染严重，能源消耗大，是造成雾霾和温室效应的一个重要原因，引起了人们越来越多的关注和担忧。在环保压力和技术革新的大环境下，电动汽车已成为近年来最火热的研究领域之一。 在所有种类的电动汽车中，纯电动汽车因其无污染，被视为最理想的电动汽车类型，但是由于在当前技术条件下，由于电池能量密度低、成本居高不下、充电时间过长、使用寿命短等一些列问题，成为纯电动汽车发展的瓶颈，难以普及。增程式电动汽车通过在纯电动汽车上加装增程器来增加电动汽车续驶里程，同时可以大幅降低电池要求，降低整车成本，因其兼顾传统汽车与纯电动汽车的优势，被认为是目前最理想的电动汽车过渡类型。 增程式电动汽车由于结构复杂，需要对增程器进行有效而且节能低排放的控制，因此，针对电动汽车增程器的控制方面，本文提出了一整套增程器控制系统的软硬件设计方案和控制策略研究。控制系统硬件方面的研究主要包括总体方案设计、信号归纳、模块化电路设计、子模块电路设计、PCB设计以及电路测试等内容，提出了基于英飞凌32位微处理器Tricore1782的详细电路设计方案，为开展电动汽车增程器控制策略研究奠定硬件平台基础。 在控制系统软件方面，将软件分为底层驱动程序和上层控制策略两部分开发，底层驱动程序为上层控制策略提供应用接口程序，本文详细的叙述了底层驱动程序的开发过程。在控制策略方面，本文创新的将模糊控制策略和多目标优化结合运用在增程器控制策略研究中，开发研究了一种基于模糊控制的功率跟随和恒功率器策略相结合的能量管理策略，并分别在Matlab/Simulink和AVL CRUISE中建立控制系统模型和增程式电动汽车整车模型，进行联合动态仿真，开展增程式电动汽车能量管理策略研究。研究结果表明，控制策略快速准确响应电动汽车动力性需求的同时，兼顾动力电池组SOC值稳定，确保了动力电池组不会出现大的充放电电流或者低的SOC值，延长了电池寿命。此外，控制策略将发动机工作点分布在最优制动油耗线附近，有效改善了发动机效率和排放。 综上所述，本文以电动汽车增程器以及其控制系统作为研究对象，提出了一种电动汽车增程器控制系统软硬件设计方案，该设计方案为今后的电动汽车增程器控制系统提供了一套可以借鉴的方案，对于电动汽车增程器控制系统开发具有一定指导作用。 |
| 作者： | 贺俊杰 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 王耀南;段峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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