插电式混合动力汽车复合电源系统研究

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1、分类号UDC密级编号河南科技大学硕士学位论文插电式混合动力汽车复合电源系统研究ResearchonHybridPowerSystemforPlug-inHybridElectricVehicle学位申请人：葛坚指导教师：高建平副教授一级学科：机械工程二级学科：车辆工程学位类别：工学硕士2015年05月独创性声明本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下完成的研究工作及取得的研究成果。据我所知，文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河南科技大学或其它教育机构的其他学位或

2、证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：摘要摘要面对环境污染、石油短缺等问题日益严重，发展新能源汽车是一种有效的解决途径。插电式混合动力汽车是新能源汽车的发展重点，是在传统混合动力汽车的基础上发展而来的，可用外接电源充电。插电式混合动力汽车的电源系统既要满足纯电续驶里程的能量需求，又要满足动力性的功率需求，因此必须兼顾高能量和高功率。在功率能量兼顾性电池成本偏高的情况下，复合电源是有效的解决方案。根据动力电池的高比能量和超级电容的高比功率特性

3、组成的复合电源系统，实现能量和功率需求解耦，提高电源系统效率。本文以一款12米的插电式混合动力公交车为研究对象，从复合电源系统参数匹配研究、功率分配策略研究及整车性能试验为主线展开论述。复合电源参数匹配研究。在确定复合电源拓扑结构后，根据整车的技术指标和中国典型城市公交循环工况的峰值功率和平均功率，得到复合电源的能量和功率需求。从能量和功率解耦的角度对动力电池、超级电容的容量和节数进行了匹配。复合电源功率分配策略研究。依据循环工况平均功率建立的复合电源分配策略与单一电源系统的功率分配相比，综合油耗减少3.4%。通过对电

4、源系统的建模，确定了四个控制变量，提出了基于四因子法的复合电源系统功率分配策略。与基于循环工况平均功率的分配策略相比，综合油耗又减少了3.15%,并通过优化，研究了各因子值的大小对综合油耗的影响机理。整车性能试验验证。为研究复合电源在整车行驶过程中的性能，搭建了由原型控制器MicroAutoBox，CANoe、驾驶员模拟器、Matlab和AVLCRUISE组成的半实物仿真平台。试验结果表明：与离线仿真的综合油耗误差为9%，驾驶员能很好的跟踪循环车速，且动力电池、超级电容的SOC变化趋势与离线仿真结果是一致的，验证了功率

5、分配策略的有效性和试验平台的可靠性。关键词：复合电源，功率分配，插电式混合动力汽车论文类型：应用研究选题来源：国家863计划项目、河南省基础与前沿技术研究计划项目IABSTRACTABSTRACTTherequirementsofenergystorysystemforplug-inelectricvehiclearehighefficiency,hugeenergycapacity,highpowerandlongcyclelife,whichmeetthedemandoflongall-electricrange,

6、gooddynamicperformanceandenergyeconomicalefficiency.Theperformanceofenergysourcedevicewithbatteryonlysystemdoesn'tmeettheneedofelectricvehiclewell,becauseofthelowrationofpowertoenergy.Basedontheanalysisoftheperformanceofexistingelectricalstorageuniteandthedesire

7、ofelectricvehicle,thehybridpowersystemwhichcontainsultra-capacitorandbattery,allowingthepowerbatteryandultra-capacitorcomplementarytodeveloptheadvantagesofhighspecificenergyofpowerbatteryandhighspecificpowerofultra-capacitorwasputforward.Thedissertationmainlyfoc

8、usesonmatchingandcontrolstrategyofthehybridpowersysteminPHEV,andadriver-in-the-loopperformancetest.Theresearchworkissummarizedasfollows:Researchontheparametersmatchin