学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

混合动力电动汽车能量存储系统的性能研究及仿真

作　者: 邢伟岩
导　师: 宋振寰；周雅夫
学　校: 大连理工大学
专　业: 车辆工程
关键词: 混合动力电动汽车能量存储系统性能分析仿真
分类号: U469
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 407次
引　用: 4次
阅　读: 论文下载

内容摘要

日益增长的环境和能源问题促使汽车工业对车辆的排放型式进行研究。电动汽车作为一种最为环保的解决办法，却由于其电池较低的能量比以及寿命、价格等因素而失去了实用性。混合动力电动汽车(HEV)作为一种折中解决方案很好的解决了车辆的燃油经济性和排放性能，也逐渐成为了21世纪汽车工业发展的战略重点。能量存储系统(ESS)作为混合动力电动汽车的能量源的核心部件之一，其作用是巨大的。不过，虽然能量存储系统在结构上较为简单、并看似技术含量较低，但是由于其工作过程是一个多输入多输出的非线性变化过程，因此至今人们对它的工作特性仍旧存在很多模糊的成分，对它的理解也是肤浅的。鉴于此，本文的研究内容将主要针对混合动力电动汽车能量存储系统(HEV-ESS)的性能进行分析，并使用MATLAB／SIMULINK工具对其进行模拟仿真。具体方法如下：在针对与ESS密切相关的HEV整车能量布置型式、能量管理及控制策略的分析研究后，对与ESS相关的各性能参数及其影响、以及ESS的工作特性进行详细地分析，并建立HEV-ESS相关特性的数学模型。然后使用MATLAB／SIMULINK仿真工具，并借鉴ADVISOR软件的部分开发思想，建立HEV-ESS的性能仿真程序，通过程序的仿真得到反映HEV-ESS性能的各参数值。本文通过实例，验证了该仿真程序是有效的，可以快捷、准确地得到能够反应HEV-ESS性能的各参数变化过程，从而为HEV-ESS工作性能的研究与开发提供了快速测试及数据支持。通过仿真得到的结果可以有效的反映混合动力电动汽车能量存储系统的性能，并可以运用这些数据对HEV-ESS的性能进行更加深入地分析，为进一步提高ESS的性能提供参考数据，同时也可为ESS的性能开发与设计思路提供十分快捷有效的测试手段。

全文目录

0 前言  8-9
第一章绪论  9-19
  1.1 课题的提出  9-10
  1.2 混合动力电动汽车的发展概况  10-13
    1.2.1 混合动力电动汽车的发展背景  10
    1.2.2 国内外混合动力电动汽车的发展现状  10-13
  1.3 混合动力电动汽车能量存储系统的概况  13-17
    1.3.1 HEV能量源、能量存储系统的划分  13-14
    1.3.2 HEV能量存储系统的分类及特性  14-17
  1.4 混合动力电动汽车仿真技术现状  17
  1.5 课题的目的和意义  17-18
  1.6 课题研究的主要内容  18-19
第二章影响HEV-ESS工作性能的相关系统  19-31
  2.1 HEV多能源驱动系统的运行工作特性  19-23
    2.1.1 混合动力电动汽车运行工况特性  19-21
    2.1.2 混合动力电动汽车的结构形式及特点分析  21-23
  2.2 HEV能量系统控制策略分析  23-28
    2.2.1 串联型混合动力电动汽车的控制策略  23-24
    2.2.2 并联型混合动力电动汽车的控制策略  24-26
    2.2.3 混联型混合动力电动汽车的控制策略  26-28
  2.3 HEV能量存储系统的管理与监测  28-31
    2.3.1 蓄电池的管理方法和管理装置  29-30
    2.3.2 电池组能量管理系统基本功能总结  30-31
第三章 HEV能量存储系统的性能分析  31-38
  3.1 与铅酸蓄电池工作特性相关的各参数及影响因素  31-32
    3.1.1 HEV能量存储系统的表征量及变化  31-32
    3.1.2 蓄电池的容量及影响因素  32
  3.2 蓄电池工作特性分析  32-38
    3.2.1 蓄电池的放电特性  32-34
    3.2.2 蓄电池放电特性的影响因素  34
    3.2.3 蓄电池的充电特性  34-35
    3.2.4 蓄电池充电方式及对充电特性的影响  35-38
第四章能量存储系统的数学模型及ADVISOR仿真平台  38-50
  4.1 数学模型的等效电路图  38
  4.2 铅酸蓄电池数学模型的建立  38-45
    4.2.1 蓄电池荷电状态(SOC)数学模型的建立  38-40
    4.2.2 蓄电池内阻数学模型的建立  40-41
    4.2.3 蓄电池端电压数学模型的建立  41
    4.2.4 负载电流用分段单调函数描述时的蓄电池荷电状态值数学模型  41-42
    4.2.5 蓄电池充电的数学模型  42-43
    4.2.6 蓄池效率特性的数学模型  43-44
    4.2.7 蓄电池通用的数学模型  44-45
  4.3 混合动力汽车性能仿真软件的应用  45-50
    4.3.1 ADVISOR软件平台的特点  45-46
    4.3.2 ADVISOR软件平台的建模方法  46-47
    4.3.3 ADVISOR软件平台的仿真过程  47-50
第五章 HEV能量存储系统性能仿真程序的编制  50-68
  5.1 仿真环境MATLAB/SIMULINK的运用  50-51
  5.2 ESS仿真模型的类型选择  51-52
    5.2.1 能量存储系统仿真模型的类型  51-52
    5.2.2 仿真模型类型的选择  52
  5.3 能量存储系统Rint模型仿真程序的编制  52-68
    5.3.1 Voc和内阻R仿真模块的程序编制  52-54
    5.3.2 限制功率的仿真程序编制  54-56
    5.3.3 计算电流值的仿真程序的编制  56-59
    5.3.4 计算SOC值的仿真程序的编制  59-60
    5.3.5 计算电池充/放电的最大功率值的仿真程序编制  60
    5.3.6 电池温度模型的仿真程序的编制  60-65
    5.3.7 仿真停止程序的编制  65-66
    5.3.8 能量存储系统整体仿真程序的编制  66-68
第六章 ESS的性能仿真结果及分析  68-79
  6.1 ESS输入参数的确定  68-72
  6.2 ESS仿真模型的输出值及分析  72-79
第七章工作总结与展望  79-81
  7.1 工作内容及结论  79
  7.2 仍需解决的问题及展望  79-81
附录:  81-92
  附录一: HEV-ESS仿真程序中所使用的输入输出变量列表  81-84
  附录二: 能量存储系统的几种仿真模型  84-90
  附录三: HEY-ESS仿真程序中所使用的一些术语  90-92
参考文献  92-94
致谢  94

混合动力电动汽车能量存储系统的性能研究及仿真

内容摘要

全文目录

相似论文