论文部分内容阅读
燃料电池具有高效、环境友好等特点,通常和辅助能源结合共同组成混合动力装置,能有效地缓解环境污染和能源紧缺等问题,是新能源汽车最理想的动力源。混合动力汽车既具有电动汽车的优点,也具有传统汽车的优点,经济性好,排放性好,行驶里程长,因此,成为了新能源汽车的研究重点。能量管理系统能够根据驾驶员的驾驶意图,控制混合动力汽车中的各个部件协调工作。它优化了各个部件的输出,提高了汽车的经济性和排放性。所以说混合动力汽车能量管理系统的开发很重要。本文以蓄电池为辅助能源的燃料电池混合动力汽车为研究对象,基于MATLAB/Simulink环境,搭建了混合动力系统及各重要部件仿真模型。对燃料电池、蓄电池、电机和DC-DC转换器的工作原理进行阐述,考虑到影响其工作的重要因素,分析其工作特性。根据混合动力汽车的行驶功率需求,对各部件的参数进行设定,最终确定混合动力汽车重要参数。首先研究了混合动力汽车在启停过程中存在的六大主要工作状态,并根据各个状态的需求条件制定了每个状态间切换的条件。在分析了混合动力汽车中央控制器功能的基础上,针对行星齿轮结构和单向离合器,建立了不同驱动模式之间的切换图。此时,行星齿轮结构相当于一个无级变速器,在必要时单向离合器通过抱死电机来提高系统效率。为了提高计算速度,对动态规划算法进行了简化和改进,减少了动态规则离散化产生的网格点。通过对动态规则计算结果的分析,得到了行星齿轮结构混合动力汽车不同驱动模式之间的切换规则。对传统汽车制动时的制动力进行分析,并根据ECE法规明确混合动力汽车前、后轴制动力的分配范围。在此基础上,对影响再生制动力分配的因素进行分析,以确保车辆制动安全稳定性为大前提,分别设计前、后轴制动力的分配策略及再生制动力的逻辑门限控制策略。以ADVISOR仿真软件为平台,建立所设计的制动力分配策略的数学模型,并对再生制动性能进行仿真分析,仿真结果验证了所建模型的有效性和本文控制策略再生制动性能的优越性。