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混合动力电动汽车动力性与经济性分析

作　者: 陈龙
导　师: 吴森
学　校: 武汉理工大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: 混联式混合动力混合比仿真控制策略城区公交循环
分类号: U469.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 844次
引　用: 15次
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内容摘要

日益严重的能源和环境问题,使得人们对于节约能源和环保意识显著提高,混合动力汽车作为一种能节约能源和达到环保目的的方式,在近20年有了长足的发展,包括日本丰田公司的“COASTER”、“PRIUS”、美国通用公司的“EV-1”、法国雷诺公司的“KANGOO”和意大利的“IVECO”等混合动力汽车均已上市。1999年,丰田公司的“PRIUS”混合动力轿车在日本销售达3万多辆。随着各国环境立法的日趋严厉,电动汽车、混合动力汽车性能的日益提高以及其成本的不断降低,混合动力汽车的市场份额逐渐增大,已成为本世纪重点发展的新型汽车。客车作为城市公用交通工具,使用混合动力驱动形式同样必要。本文首先分析了三种混合动力形式的优缺点,介绍了现在混合动力技术的研究现状和发展趋势。再结合城市公交行驶路况,分析了适合城市公交的混合动力形式,并最终确定混联型混合动力客车为研究方向。按照城市客车的工况要求对混联式混合动力车的动力系统部件进行选型,并提出自己的控制策略,同时结合中国城市客车典型工况,将选型的混合动力客车数据以及控制策略导入到中国城市客车典型工况的Excel文件中,对动力系统的部件,包括发动机、电动机以及发电机在该工况下的特性进行分析。通过对驱动系统部件分析,论文采用了基于Advisor的驱动系统部件建模方法。在Matlab/Simulink环境中完成了混联式混合动力电动汽车的传动系统和控制系统的建模,并在Advisor平台上,对其进行了系统仿真。本论文所做的研究将有助于缩短混合动力汽车的设计开发时间,为其驱动系统的设计和控制策略及整车性能评估提供参考。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第1章绪论  8-15
  1.1 引言  8-10
  1.2 混合动力汽车的发展状况  10-13
    1.2.1 国内外混合动力汽车发展状况  10-12
    1.2.2 混合动力汽车的优势和不足  12-13
  1.3 混合动力汽车动力性与经济性的评价分析与研究现状  13-14
  1.4 论文主要内容  14-15
第2章混合动力汽车技术分类及结构原理  15-23
  2.1 混合动力汽车的分类  15-20
  2.2 实用混合动力车型分析  20-22
    2.2.1 日本丰田Prius  20-21
    2.2.2 华沙工业大学的混联式混合动力系统  21-22
  2.3 本章小结  22-23
第3章混合动力汽车动力系统设计与动力性分析  23-36
  3.1 城市公交动力系统要求  23-24
  3.2 城市公交行驶特点及典型工况  24-26
  3.3 混合动力汽车动力系统匹配  26-35
    3.3.1 混合比定义  26-27
    3.3.2 动力匹配条件及计算  27-28
    3.3.3 发动机匹配  28-31
    3.3.4 电动机匹配  31-32
    3.3.5 能量存储装置  32-33
    3.3.6 传动比选择  33-35
  3.4 本章小结  35-36
第4章混合动力客车系统控制方式分析  36-45
  4.1 混联式动力控制策略分析  36-38
  4.2 少林混合动力客车控制策略  38-42
    4.2.1 控制策略约束条件  38-39
    4.2.2 具体工况下的控制方式  39-42
  4.3 控制策略在典型工况下的功率曲线分析  42-44
  4.4 本章小结  44-45
第5章混合动力汽车经济性分析  45-49
  5.1 混合动力的节能方式分析  45-48
    5.1.1 非稳态工况的适应性  45-46
    5.1.2 停车怠速的影响  46
    5.1.3 工作效率的影响  46-47
    5.1.4 制动能量回收的影响  47
    5.1.5 控制过程的影响  47-48
  5.2 混合动力在经济性方面存在的问题  48
    5.2.1 能量二次转换的损失  48
    5.2.2 混合动力车质量的影响  48
  5.3 本章小结  48-49
第6章混合动力系统的ADVISOR建模及仿真  49-65
  6.1 混合动力仿真软件  49-52
    6.1.1 混合动力仿真软件介绍  49-50
    6.1.2 电动汽车仿真软件的特点  50-52
    6.1.3 ADVISOR的混合仿真方法  52
  6.2 ADVISOR使用方法及建模开发  52-57
    6.2.1 ADVISOR的使用方法  52-55
    6.2.2 基于ADVISOR的混联动力系统仿真  55-57
  6.3 整车模型建立  57-60
    6.3.1 发动机模型  58-59
    6.3.2 电动机模型  59-60
  6.4 仿真结果分析  60-64
    6.4.1 传统客车循环工况仿真分析  60-62
    6.4.2 混联式客车循环工况仿真分析  62-64
  6.5 本章小节  64-65
第7章结论与展望  65-66
参考文献  66-68
致谢  68

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