新能源汽车动力系统参数匹配与控制策略研究

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1、学校代号10532学号S150200234分类号U461.1密级公开硕士学位论文新能源汽车动力系统参数匹配与控制策略研究学位申请人姓名汪博文培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称张维刚教授学科专业机械工程研究方向新能源汽车论文提交日期2018年4月20日学校代号：10532学号：S150200234密级：公开湖南大学硕士学位论文新能源汽车动力系统参数匹配与控制策略研究学位申请人姓名：汪博文导师姓名及职称：张维刚教授培养单位：机械与运载工程学院专业名称：机械工程论文提交日期：2018年4月20日论文答辩日期：20

2、18年5月23日答辩委员会主席：程军圣教授StudyonparametermatchingandcontrolstrategyofthepowersystemofnewenergyvehiclebyWANGBowenB.E.(WuhanUniversityofTechnology)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinMechanicalEngineeringinth

3、eGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorZHANGWeigangMay,2018新能源汽车动力系统参数匹配与控制策略研究摘要传统汽车产业的飞速发展在促进社会进步和经济发展的同时，也引发了严重的环境污染和能源短缺问题。电动汽车以其使用效率高、零污染、低噪音等一系列优点受到广大研究人员的青睐。目前电池的关键技术由于无法同时兼顾能量密度、功率密度以及结构紧凑等优点，使得电动汽车的发展受到了严重的制约。本文考虑将超级电容器与动力蓄电池以合理的结构组合成复合电源

4、系统，引入能量管理控制策略，充分发挥两能量源的优势，以改善汽车的动力、经济两方面的性能，同时提高电动汽车续驶里程以及蓄电池使用寿命。本文通过分析动力蓄电池、超级电容器以及双向DC/DC转换器的工作特性和动力系统的需求，选定复合电源拓扑构型；根据电动车的动力性能技术要求，匹配了复合电源系统的参数；为提高复合电源系统的能量利用效率，制定了复合电源的能量管理控制策略，对比分析不同控制策略的控制效果，选用模糊控制策略作为复合电源系统的功率分配策略；基于Matlab/Simulink建立动力蓄电池、超级电容器、双向DC/D

5、C转换器以及控制策略仿真模型，结合ADVISOR软件的二次开发建立复合电源纯电动汽车整车仿真模型。为进一步提高能量管理控制策略的控制精度，引入遗传算法优化模糊逻辑控制器中的隶属度函数的参数，在Matlab遗传算法程序中调用ADVISOR得到最优的模糊控制器参数。结果表明：在两种典型的工况下，复合电源系统参数匹配能够满足设定的性能要求，复合电源系统能够使蓄电池的充放电电流更平缓，制动能量的回收效率大大提高，有助于提高蓄电池的使用寿命，并延长电动汽车续驶里程；模糊控制能量管理控制策略能够充分发挥蓄电池和超级电容器的优

6、势，实现整车的控制目标；优化后的控制器相比优化之前控制效果明显更好，不同工况下系统总能耗均明显降低，蓄电池的使用情况明显改善。关键词：模糊控制；复合电源系统；能量管理策略；遗传算法II硕士学位论文AbstractTherapiddevelopmentofconventionalautomobileindustryhasbroughtaboutseriousenvironmentalpollutionandenergycrisiswhilepromotingsocialprogressandeconomicdeve

7、lopment.Electriccarsarefavoredbyresearcherswiththeiradvantagessuchashighefficiency,zeropollutionandlownoiseandsoon.Atpresent,thekeytechnologyofbatterycannottakeintoaccountboththeadvantagesofenergydensity,powerdensityandcompactstructure,whichseriouslyrestricts

8、thedevelopmentofelectricvehicles.Thispaperconsidersassemblingthesupercapacitorandbatteryintohybridenergystoragesystemwithreasonablestructureandbringinginenergymanagementcontrolstrategy,wh