【摘 要】
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面对日益严重的环境污染和能源短缺问题,世界各国都将发展新能源汽车作为节能减排的重要举措。其中插电式混合动力汽车（PHEV）同时具有燃料发动机和可外部充电的电力储能装置,相较与传统燃油车,其石油消耗量、废气排放量大大减少,并且有比纯电动汽车更长的续驶里程,是当前最具现实意义的一种新能源汽车。为解决PHEV电池功率密度低、循环寿命短的问题,本文以带有电池和超级电容组合的复合电源系统的PHEV为研究对象
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面对日益严重的环境污染和能源短缺问题,世界各国都将发展新能源汽车作为节能减排的重要举措。其中插电式混合动力汽车（PHEV）同时具有燃料发动机和可外部充电的电力储能装置,相较与传统燃油车,其石油消耗量、废气排放量大大减少,并且有比纯电动汽车更长的续驶里程,是当前最具现实意义的一种新能源汽车。为解决PHEV电池功率密度低、循环寿命短的问题,本文以带有电池和超级电容组合的复合电源系统的PHEV为研究对象,对其动力系统参数匹配方法和能量管理策略进行研究,完成了如下工作:构建复合电源PHEV仿真平台,分析复合电源常见拓扑结构的优缺点,选择稳定性好结构简单的半主动式结构,在MATLAB/Simulink中搭建复合电源模型,并对ADVISOR进行二次开发,使其能正确识别和使用带有复合电源系统的插电式混合动力汽车模型,完成整车仿真平台的搭建。提出一种复合电源PHEV动力系统参数优化匹配方法。根据最高车速、加速时间和纯电动续驶里程等性能要求,利用车辆动力学理论对发动机、电机、电池和超级电容等动力系统元件参数进行计算匹配,确定参数初值和范围,采用粒子群优化算法（PSO）,以动力系统总成本（包括初始成本和电池替换成本）最低为优化目标,对上述元件参数参数进行优化匹配。通过仿真验证该方法的有效性,并对不同纯电动续驶里程、电池类型、动力系统类型、循环强度对参数优化匹配的影响进行对比分析。提出一种基于工况识别的自适应瞬时优化能量管理策略。该能量管理策略在等效燃油消耗最小策略（ECMS）的基础上,加入了主动充电功能,并通过识别车辆当前所处工况以及整车行驶里程对等效因子进行调整,从而对发动机和电机的功率,电池和超级电容的功率进行合理分配。通过与基于规则的能量管理策略模型进行仿真对比,结果表明所提出的能量管理策略实时性佳,功率分配更加合理,从而提高燃油经济性,降低蓄电池电流,延长电池寿命,降低了能耗和成本。
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