负载隔离式纯电驱动汽车性能仿真与控制策略研究

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1、分类号：TP391.4密级：不保密UDC：621学校代码：11065硕士学位论文指导教师张铁柱学科专业名称机械工程论文答辩日期2015年6月13日摘要由于纯电动汽车和混合动力汽车大都采用单一电池储能系统，容易导致电池组出现过充、过放、过温等问题，且目前存在续驶里程短、充电不方便等问题。为了解决这些技术问题，本课题提出一种新的动力驱动系统——负载隔离式纯电驱动（Loadisolatedpureelectricdriving，简称LIPED）系统。该系统将能量与动力的概念区别开来，以负载需要的总能量而不是以最大的动力需求匹配内燃机额定功率；内燃机与负载隔离工作且不

2、受负载影响，使内燃机始终工作在最经济工况；采用两组或多组电池储能系统交替充、放电，防止电池的过充、过放、过温等问题；由动力输出模块匹配并适应负载动力需求，并有效回收再利用制动能量，大幅度减小匹配的内燃机功率。本文在某轻型载货汽车的基础上研制和开发了负载隔离式纯电驱动电动汽车（LIPED-EV），根据汽车的性能指标要求，对动力系统进行了相应的参数匹配研究；应用MATLAB/SIMULINK软件建立整车系统模型并进行整车性能仿真，验证了LIPED系统的可行性及优越性；提出了基于CAN总线的LIPED-EV整车控制系统的理论设计；基于动力电池SOC水平和行驶工况对整

3、车驱动系统控制策略进行了分析和研究，为设计更加精确稳定的控制策略提供了理论基础。关键词：电动汽车；负载隔离；参数匹配；仿真；控制策略AbstractBecausethepureelectricvehiclesandhybridcarsmostlyusesinglebatteryforenergystorage,whichiseasytocausetheappearedbatteryproblemssuchasoverheating,overchargingandexcessivedischarging,etc.Andthetraveldistanceissho

4、rt,chargingisnotconvenient.Inordertosolvethesetechnicalproblems,thistopicputforwardanewkindofdynamicdrivingsystem--Loadisolatedpureelectricdriving（LIPED）.Thissystemmakestheenergyanddynamicdifferent,withthetotalenergyofloadneednotthemaximumpowerdemandmatchingwiththeinternalcombustion

5、engine;Internalcombustionengineisisolatedfromtheloadandisnotaffectedbyload,anditwillalwaysworksinthemosteconomicconditions;Usingtwoormoregroupbatteryastheenergystoragesystemforalternatingchargeanddischargetopreventthebatteryoverheating,overchargingandexcessivedischarging;Thepowerout

6、putmoduleisadaptedtotheloadpowerdemandandeffectivelyrecyclingregenerativebrakingenergy,whichwouldgreatlyreducethepowerofinternalcombustionengine.Inthispaper,onthebasisofacertainlighttruckwedevelopedaloadisolatedpureelectricdrivingvehicle（LIPED-EV）.Accordingtotheperformanceofthecarwe

7、madehomologousparametermatchingofthepowersystem;UsingMATLAB/SIMULINKweestablishedasystemmodelforvehicleandmadevehicleperformancesimulation,verifiedthefeasibilityandadvantageoftheLIPEDsystem;presentedthedesigntheoryofcontrolsystemofLIPED-EVbasedontheCANbus;Thedrivesystemcontrolstrate

8、gywascarriedonanaly