考虑电池衰减特性的插电式混合动力汽车能量管理策略研究

摘要

随着能源危机与环境污染的加重，新能源汽车的出现无疑为汽车行业面临的问题带来了转机。插电式混合动力汽车既具有传统内燃机汽车的高续航能力，又具有纯电动汽车节能环保的特点，使之成为新能源汽车研究的热点。本文在考虑了电池衰减因素的前提下，对插电式混合动力汽车的能量管理策略进行研究。 通过对插电式混合动力汽车系统结构的选型、工作模式以及结合电池衰减的能量管理策略开展研究。在研究过程中，对混合动力系统中的主要构件发动机、电动机、变速器以及动力电池组进行了选型与参数匹配，并选定了并联式动力总成连接方式。动力电池在混合动力系统中是不断循环的充放电过程，随着电池循环次数的增加，其性能出现逐渐衰减现象。通过对电池的衰减因素进行了研究与分析，提出电池循环寿命模型与日历寿命模型。同时，结合电池衰减情况与混合动力系统的设计原则后，最终选用精确逻辑能量管理策略作为混合动力汽车的控制策略。 选用AVL CRUISE对插电式混合动力汽车整车模型进行了搭建，通过Matlab/Simulink对能量管理策略进行建模与实现，两者之间联合仿真对能量管理策略验证了其可行性。在所建模型基础上，结合混合动力汽车的工作特点，集中实现了整车的能量管理策略与制动能量回收控制策略。同时，考虑电池的衰减，将表示使用过程中的电池性能参数SOC与表征电池性能衰减程度参数SOH引入了以门限值动态调整为方式的策略对电池的衰减进行调整，以尽量减少不可避免的电池衰减对整车动力性与经济性影响，最终实现混合动力汽车整车经济性最优。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2 混合动力汽车发展概况

1.3 混合动力汽车关键技术

1.4 本文研究主要内容

第二章 考虑电池衰减特性的混合动力系统总体设计

2.1 混合动力系统功能

2.2 混合动力系统结构及工作模式分析

2.3 混合动力系统的选型与匹配

2.4 本章小结

第三章 考虑电池衰减的PHEV能量管理策略总体设计

3.1 电池储能量对混合动力汽车的影响分析

3.2 PHEV能量管理策略选择

3.3 PHEV能量管理策略设计原则

3.4 本章小结

第四章 PHEV整车模型搭建

4.1 仿真软件的选择

4.2 主要部件建模

4.3 能量管理策略模型的搭建

4.4 本章小结

第五章 考虑电池衰减特性的整车性能仿真分析与研究

5.1 考虑电池寿命的能量管理策略

5.2 能量管理策略仿真验证

5.3 门限值动态调整的自适应算法

5.4 PHEV电池全寿命内经济性仿真

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢