串联式混合动力客车控制策略与电池管理系统的研究

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1、分类号：U469.13密级：UDC：629编号：15-085234-02M河北工业大学硕士学位论文串联式混合动力客车控制策略与电池管理系统的研究论文作者：乔问路学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：车辆工程指导教师：师占群职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofVehicleEngineeringCONTROLSTRATEGYANDBATTERYMANAGEMENTSYSTEMRESEA

2、RCHOFSERIESHYBRIDELECTRICBUSbyQiaoWenluSupervisor:Prof.ShiZhanqunMarch2015摘要目前世界所存在的影响汽车发展的主要障碍就是交通能源短缺与环境污染，针对该两大问题，各国开始高度重视节约能源以及对新能源汽车领域的开发。如今，混合动力汽车的技术在新能源汽车领域内发展的比较成熟，并且具备很好的节能与环保效果。混合动力客车与纯电动客车相比由于不依赖于新建配套设施因此价格低廉，同时与传统燃油客车相比能够实现节油和降低排放的效果，在城市公交系统中使

3、用最多。本文以某运行的内燃机城市公交客车作为研究对象，进一步将其改装为混合动力型城市公交客车，目的在于以不影响其动力性为前提，提高其燃油经济性的同时降低其排放量。为实现该目标，本文首先介绍混合动力客车的驱动结构及类型，并依据我国的城市工况及公交车自身行驶特点经比较最终确定其驱动系统；其次以整车参数及性能指标为依据对传动系统进行参数匹配；在此基础上，以将发动机运行区域限制在最佳效率与排放区域为目标制定新的控制策略，最终确定为恒温器+功率跟随的新型控制策略；本文最后通过ADVISOR2002仿真软件在UDDS

4、城市工况下对该控制策略进行仿真，与传统客车相比缓解了其燃油经济性及排放问题。电池荷电状态是电池管理系统的关键参数，其正确的估计是整车动力分配的前提与基础，因此，提高其估计的准确性将是电池研究的重要方向。本文以最常见的SOC估算方法Ah累积法和开路电压法为基础，最终确定了开路电压与补偿的Ah累积法相结合的方法。本文以铅酸电池为研究对象，首先建立Rint电池模型，以此为基础进行模型参数辨识形成模型参数的表格形式；再次，分析Ah法的缺陷，将充放电效率补偿加入到Ah法的计算中，形成新的Ah法；最后，根据新的Ah估

5、算方法建立SOC估算模型，编写估算代码。以ADVISOR2002为基础，对SOC估算方法进行仿真，通过与放电实验法曲线进行比较，得出结论：新的SOC估算方法计算精度在混合动力客车的允许范围内，并且比传统的Ah法精度高，因此，该方法可普遍运用于混合动力客车中。关键词：串联式混合动力客车控制策略SOC估算电池模型仿真IABSTRACTTransportationenergyshortageandenvironmentalpollutionarethecruxofrestrictingtheautomobile

6、developmentintheworld,forthetwobigproblems,countrieshighlyfocusonenergysavingandbegintodevelopthefieldofnewenergyvehicles.Nowthehybridtechnologyismorematurethananyothernewenergyvehicles,andhaveagoodeffectofenergysavingandenvironmentalprotection.Comparedwi

7、thpureelectricbus,hybridelectricbushaslowpricebecauseitdosen’trelyonnewfacilities.Besides,comparedwiththetraditionalfuelbusitcanachievethegoalsthatsavingfuelandreducingemissions.Soitisthemostcommoninthesystemofurbanpublictransport.Inthispaper,wetakeatradi

8、tionalcitybusastheresearchobjectandconvertitintothehybridcitybustoachievethegoalsthatimprovingfueleconomyandreducingemissionswithoutaffectingitspowerperformance.Toachievethegoals,firstlyitintroducesthedriverstructur