并联式混合动力客车电驱动系统的研究

论文摘要

电驱动系统是并联式混合动力客车的重要组成部分，其与内燃机协调工作驱动车辆。将道路工况与电驱动系统特点相结合进行研究，可以合理选择电驱动系统主要部件的参数，优化电驱动系统性能，改善并联式混合动力客车的燃油经济性。本文介绍了并联混合动力客车电驱动系统的组成。以电池系统为重点，对电池系统的内部结构及各子系统的组成、工作原理与功能进行了说明，详细介绍了电池管理系统硬件构架及软件流程。结合车用锂离子电池性能实验，分析了电池组荷电状态工作变化范围与其使用寿命、内阻变化之间的关系。对电池系统、电机系统的环境适应性进行了实验研究，并通过道路实验对电池系统的功能进行了验证。从整车需求角度出发，基于车辆参数与中国城市典型循环工况，从理论上计算并分析了电机和电池主要参数变化对整车燃油经济性的影响。在Matlab/Simulink环境下，依据车辆实际参数建立并联混合动力车辆的前向仿真模型，对不同电机、电池参数下整车性能的表现进行了研究，得到仿真环境下电驱动系统主要参数变化影响整车经济性的规律。在混合动力实验台架上，利用快速原型方法，运用与仿真研究一致的运行工况和整车控制策略，进行了电驱动系统参数变化对整车经济性影响的实验研究。综合分析仿真研究与台架实验结果，得出并联混合动力客车电驱动系统主要参数变化影响整车经济性的规律，提出利用电池特性优化电驱动系统控制的建议，给出了并联混合动力客车电驱动系统参数的选取原则与流程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 课题背景以及意义
• 1.2 混合动力城市客车发展现状
• 1.3 并联混合动力电驱动系统
• 1.3.1 并联混合动力电驱动系统构成
• 1.3.2 电池系统研究现状
• 1.3.3 电机系统研究现状
• 1.4 本文研究内容
• 1.5 本章小结
• 第2章 并联混合动力电驱动系统
• 2.1 电池系统
• 2.1.1 电池系统总体设计
• 2.1.2 电池管理系统研发
• 2.1.3 电池系统实验
• 2.2 电机系统
• 2.2.1 电机性能设计参数
• 2.2.2 电机系统实验
• 2.3 本章小结
• 第3章 并联混合动力电驱动系统仿真建模研究
• 3.1 混合动力电驱动系统需求分析
• 3.1.1 电机性能需求分析
• 3.1.2 电池性能需求分析
• 3.2 并联混合动力系统建模
• 3.2.1 混合动力系统仿真模型结构
• 3.2.2 并联混合动力仿真软件部件建模
• 3.2.3 控制策略介绍
• 3.3 电驱动系统设计仿真
• 3.3.1 传统动力系统仿真
• 3.3.2 不同电机参数下动力系统性能仿真研究
• 3.3.3 电池参数设计仿真
• 3.3.4 电驱动系统仿真小结
• 3.4 本章小结
• 第4章 并联混合动力电驱动系统台架实验研究
• 4.1 并联混合动力系统台架实验环境介绍
• 4.2 台架实验及实验数据分析
• 4.2.1 电机参数对动力系统性能影响实验研究
• 4.2.2 电池 SOC 对动力系统性能影响实验研究
• 4.2.3 台架实验小结
• 4.3 电驱动系统对整车性能的影响分析
• 4.4 电驱动系统参数选取流程
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果