增程式电动车辆动力系统建模与控制策略的研究

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1、增程式电动车辆动力系统建模与控制策略的研究吕广耀2015年1月中图分类号：U461.8UDC分类号：656.1增程式电动车辆动力系统建模与控制策略的研究作者姓名吕广耀学院名称机车学院指导教师张承宁教授答辩委员会主席何洪文教授申请学位工学硕士学科专业机械工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月ResearchofPowerSystemModelandControlStrategyonEngine-GeneratorSetinRange-extendedElectricVehicleCandidateName：LvGuangyaoSchoo

2、lorDepartment:SchoolofMechanicalEngineeringFacultyMentor:Prof.ZhangChengningChair,ThesisCommittee：Prof.HeHongwenDegreeApplied:MasterofEngeeringMajor：VehicleEngeeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2015北京理工大学硕士学位论文摘要纯电动汽车“续航焦虑”问题导致了本文将研究重点放在增程式电动汽车上

3、，增程式电动汽车以其续航里程长、结构简单、低排放、纯电行驶等优点，成为了城市电动客车非常理想的选择方案。本文依托于“增程式电动校车动力驱动系统关键技术研究开发及应用”项目，重点研究了发动机-发电机组动态系统建模与基于该模型的最佳燃油经济性的能量管理策略。根据增程式电动校车动力系统设计要求，进行了发动机、发电机、动力电池组、驱动电机的选型，并通过台架实验对发动机和发电机的工作特性进行了分析，为发动机-发电机组建模准备了参数。根据各部件的特性和参数，利用Matlab/Simulink建立了增程式电动校车动力系统的数学模型，其中，发动机-发电机组采用了带发

4、电机控制器的可控整流方案，从物理原理出发，建立了能够反映发动机-发电机组稳态和动态特性的物理模型，为增程式电动校车能量管理控制策略的制定提供了仿真平台。针对发动机-发电机组控制，设计了恒温器能量管理控制策略和功率跟随的多点转速切换控制策略。在中国城市公交工况下，对两种控制策略中发电机转矩开环控制方式和发电机电流闭环控制方式进行了仿真对比，通过将发动机-发电机组在加速和减速等非稳态过程的油耗分析考虑到发动机油耗中，对比了在两种控制策略下的油耗，在满足车辆SOC基本维持的条件下，得出采用恒温器能量管理控制策略，发电机采用电流闭环控制的油耗更小，并得到了最

5、佳工作点。本文设计了增程式电动校车的整车动力系统综合控制器，可以通过采集踏板开度和车速来解析驾驶员意图，并通过CAN总线控制和监控驱动电机、变速器、发动机、发电机控制器等，从而实现设计的车辆的控制策略。在此基础上进行了发动机-发电机组的台架实验，验证了动力系统综合控制器的可靠性。关键词：增程式电动车；发动机-发电机组；动态模型；能量管理策略。I北京理工大学硕士学位论文AbstractThelimitedrangeproblemofpureelectricvehicleurgesustofocusonrange-extendedelectricvehi

6、cle(REEV).Becauseofitsadvantages:longdrivingrange,simplestructure,lowemission,pureelectricmodeandsoon,REEVisreasonableforcityelectricbus.ThispaperisbasedonprojectKeytechnologyresearchandapplicationofpowersystemonrange-extendedelectricschoolbus.Themainresearchofthispaperisdynami

7、cmodelingforAPUandenergymanagementstrategyforthebestfueleconomybasedonthemodel.Thetypeofengine,generator,battery,andmotorareselectedtomatchtherequestofpowersystemintherenge-extendedelectricschoolbus.Analysethecharacteristicsofengineandgeneratorbasedonbenchtest,andpreparedatafor

8、modeling.Basedoncharacteristicsandparameterofeverypart