基于行驶工况的纯电动汽车能耗建模及续驶里程估算研究

【摘要】：电动汽车以其使用过程中零污染、噪声低、能源效率高等特点,在各国的城市低碳交通建设中的作用备受期待。然而,由于电动汽车续驶里程普遍较短、充电配套设施建设滞后等原因,电动汽车的推广和使用受到了严重制约。因此,通过出行前或出行中的路径规划为驾驶员规划最优节能路线、准确估计续驶里程、寻找充电设施,对于促进电动汽车的使用和推广具有非常重要的意义。电动汽车能耗估算是路径规划的基础,然而目前国内外缺乏对电动汽车能量消耗与车辆运行工况以及实际路网中的交通参数关系的研究和量化模型,因而对预测电动汽车在实际路网中的能量消耗缺乏有效的解决方案。基于此,本文深入挖掘电动汽车能量消耗与车辆行驶参数的关系,提出了基于行驶工况的电动汽车能耗量化模型。 首先,利用电动汽车台架法能耗实验数据,分析了车辆的速度、加速度以及VSP (Vehicle Specific Power, VSP)等行驶参数对电动汽车能耗的影响,探索电动汽车的行驶参数与电能消耗的关系。 其次,在能耗影响因素分析的基础上,划分车辆不同的行驶工况,选取不同影响因素(速度、加速度以及VSP)分别建立了不同形式(多项式形式以及指数形式)的微观能耗模型。进一步地,将VSP作为中间变量,利用VSP所对应的电能消耗率能精确反映微观行驶参数对能耗影响的特点,分析不同平均速度区间下不同VSP的分布,将平均速度这一较易获取的中观交通状态参数与微观能耗特征结合起来,建立了既能充分反映电动汽车微观能耗特征、具有较高预测精度,又能够反映能耗随交通参数动态变化的中观层次的电动汽车能耗量化模型。 再次,以北京市作为案例,利用浮动车数据分析了北京市不同道路等级的机动车运行模式分布特点,建立了针对北京市不同道路等级的电动汽车能耗模型,进一步完善了电动汽车能耗建模方法。 最后,在建立的电动汽车能耗模型的基础上,提出基于微观交通信息的续驶里程估算以及基于中观交通信息的续驶里程估算两种电动汽车续驶里程估算方法,全面考虑车辆运行工况、动态交通信息对电动汽车续驶里程的影响,并通过道路实车试验对方法的合理性进行了验证。 【关键词】：电动汽车 能耗 行驶工况 行驶参数 机动车比功率 续驶里程
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-14
• 1 引言14-21
• 1.1 研究背景与意义14-16
• 1.2 研究目标与内容16-17
• 1.3 研究方法与技术路线17-19
• 1.4 论文框架结构19-21
• 2 国内外研究进展21-27
• 2.1 电动汽车能耗模型研究21-22
• 2.2 燃油汽车能耗模型研究22-23
• 2.3 电动汽车能耗模型在路径规划算法中的应用23-24
• 2.4 电动汽车续驶里程估算研究24-25
• 2.5 本章小结25-27
• 3 基于行驶工况的电动汽车能耗模型27-56
• 3.1 电动汽车能耗数据收集28-35
• 3.1.1 实验方案29-30
• 3.1.2 数据采集特征分析30-35
• 3.2 电动汽车能耗特征分析35-39
• 3.2.1 速度对能耗的影响分析35-36
• 3.2.2 加速度对能耗的影响分析36-37
• 3.2.3 VSP对能耗的影响分析37-38
• 3.2.4 相关性分析38-39
• 3.3 基于微观行驶参数的电动汽车能耗模型39-44
• 3.3.1 基于瞬时速度、加速度的能耗模型39-42
• 3.3.2 基于VSP的能耗模型42-43
• 3.3.3 模型检验43-44
• 3.4 基于中观交通状态参数的电动汽车能耗模型44-54
• 3.4.1 行驶片段划分45-46
• 3.4.2 VSP-Bin能耗率的确定46-47
• 3.4.3 不同平均速度下VSP-Bin分布统计47-49
• 3.4.4 基于VSP-Bin分布的不同平均速度下的电能消耗率统计49-50
• 3.4.5 基于VSP-Bin分布的能耗因子模型建立50-53
• 3.4.6 模型检验53-54
• 3.5 模型对比及适用性分析54-55
• 3.6 本章小结55-56
• 4 面向北京市不同道路等级的电动汽车能耗模型56-66
• 4.1 北京市不同道路等级的机动车运行模式分布57-62
• 4.1.1 运行模式统计方法57
• 4.1.2 数据收集与分析方法57-58
• 4.1.3 北京市典型道路机动车运行模式分布特点58-62
• 4.2 面向北京市不同道路等级的电动汽车能耗模型62-65
• 4.2.1 北京市不同道路等级电动汽车电能消耗率模型62-63
• 4.2.2 北京市不同道路等级电动汽车能耗因子模型63-65
• 4.3 本章小结65-66
• 5 基于动态交通信息的电动汽车续驶里程估算研究66-74
• 5.1 研究思路及方法66-70
• 5.1.1 基于微观交通信息的电动汽车续驶里程估算66-68
• 5.1.2 基于中观交通信息的电动汽车续驶里程估算68-70
• 5.2 案例分析70-73
• 5.3 本章小结73-74
• 6 结论与展望74-77
• 6.1 论文的主要结论与创新点74-76
• 6.2 研究展望76-77
• 参考文献77-80
• 作者简历80-83
• 学位论文数据集83

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于MOBILE6.2的北京市出租车排放污染物分析    毕晔;葛蕴珊;韩秀坤;

电动汽车续驶里程能量计算和影响因素分析    徐贵宝,王震坡,张承宁

基于行驶工况的电动车比能耗计算与分析    王志新;王军;魏跃远;

机动车排放模型的应用及其适用性比较    马因韬;刘启汉;雷国强;李潭峰;栾胜基;

中国不同排放标准机动车排放因子的确定    蔡皓;谢绍东;

不同种类电动汽车发展现状    刘海峰;

电动汽车续驶里程及其影响因素的研究    陈勇,孙逢春

电动公交车BJD6100-EV市区行驶能耗分析    何洪文,孙逢春,余晓江

电动汽车能耗分配及影响因素分析    王震坡,孙逢春

纯电动汽车能耗经济性评价体系初步探讨    王震坡,姚利民,孙逢春

中观层次路网机动车排放动态量化评价研究    郝艳召

基于ADVISOR的电动汽车性能仿真研究    刘灵芝;

混合动力电动汽车的建模与仿真研究    肖平;

混合动力技术与未来汽车的发展    徐小东;张炳力;

混合动力电动汽车用电机及驱动控制器的电磁兼容设计    韩利;温旭辉;曾莉莉;

北京铁路机车尾气排放清单的建立    樊守彬;杨涛;田刚;聂磊;王海华;

佛山禅城区机动车尾气排放特征及分布    毕索阳;刘永红;蔡铭;谢敏;

城市长大隧道集中排放的环境影响分析    王军;张旭;张荣鹏;

机动车排放模型的应用及其适用性比较    马因韬;刘启汉;雷国强;李潭峰;栾胜基;

中国机动车污染物排放系数研究    林秀丽;

中国机动车污染物排放因子及其修正方法研究    林秀丽;

贯彻“汽车新政”加快安徽电动汽车工业的发展    张炳力;赵韩;

GIS在电动汽车充换电设施建设运行中的应用    谢添卉;李武峰;柏德胜;崔宇;罗小英;

神经网络BP PID在电动车能量回收技术中的运用    安强;

机动车尾气污染与江南网页版登录入口官网下载     裴琨;

浅谈机动车尾气排放的研究    陈琳;

电动汽车上电机的选用    刘子豪;

ADVISOR仿真软件及其在电动汽车仿真中的应用    张云;张承慧;

基于前驱动桥的电动汽车耦合振动研究    薛玉春;薛震;张义民;

基于复合电源HEV电力驱动系统的研究    张好明;王应海;

谈建立城市特征驾驶工况的必要性    张凯山;宋宁;第宝锋;

基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究    尹安东

混合动力汽车双机械端口电机及其控制系统研究    庞珽

中观层次路网机动车排放动态量化评价研究    郝艳召

气动燃油混合动力车混合效能分析及其电控气动发动机的研究    陈平录

面向产品工程化的混合动力客车设计方法研究    杨钫

电动轮汽车制动集成控制策略与复合ABS控制研究    王吉

微网谐波振及电压暂降的评估与控制    雷之力

城市混合道路行驶工况的构建研究    姜平

纯电动汽车驱动与制动能量回收控制策略研究    汪贵平

城市道路交通排放的仿真优化研究    雷伟

基于SOC估计算法的电动汽车充电器设计    余熠

混合动力电动汽车电机驱动控制研究    杨崔

我国发展电动汽车产业的可行性及对策研究    霍风利

导电聚苯胺在超级电容器中的应用研究    邹武元

电动汽车大功率智能充电器的若干关键技术的研究    姚文贤

混合动力汽车电机驱动控制的研究    尤磊

BSG混合动力汽车同步电机磁场定向控制系统的研究    贾成禹

混合动力电动汽车再生制动控制策略研究    张宇

电动汽车锂离子电池管理系统分析与设计    苏鹏宇

现代电动汽车电源系统研究    程灯亮

道路交通仿真技术与系统研究    毛保华,杨肇夏,陈海波

电动汽车电池组连接可靠性及不一致性研究    王震坡,孙逢春

车载尾气检测技术及相关研究综述    莫飞;于雷;宋国华;

电动汽车续驶里程及其影响因素的研究    陈勇,孙逢春

锂离子动力电池充放电特性的试验研究    何洪文,孙逢春,张晨光,白文杰

电动车辆设计中的匹配理论研究    何洪文,余晓江,孙逢春

电动汽车能耗分配及影响因素分析    王震坡,孙逢春

纯电动汽车能耗经济性评价体系初步探讨    王震坡,姚利民,孙逢春

中国机动车排放控制与发达国家的差距    曹晖

应用居民出行状况估算北京市机动车污染排放量    石磊;王岐东;付明亮;

电动汽车技术经济性分析与研究    孙逢春;王震坡;孙立清;

ITS实时交通流数据质量控制方法研究与案例分析    赵慧;于雷;陈旭梅;耿彦斌;

城市交通大气环境影响评价及预测技术研究    李铁柱

基于二源数据的城市路网动态OD估计模型与算法    赵慧

交通方式划分的LOGIT模型方法    李辰

GIS环境下上海市机动车尾气污染研究    李莉

基于MOBILE6.2模型的西安市机动车综合排放因子研究    任小平

交通信号控制策略对机动车尾气排放的影响评价    张潇

武汉市机动车排放清单研究    余慧

基于决策树的银行个人客户分类研究    张翠娥

基于浮动车数据的轻型机动车道路油耗算法研究    涂钊

电动汽车传动系参数设计及动力性仿真    姬芬竹;高峰;吴志新;

电动汽车用铅酸电池的探索与实践    陈胜洋;周龙瑞;刘孝伟;陈体衔;

EV6630电动轻型客车的研制    罗玉涛,廖权来

电动汽车发展的工程哲学    陈燕,文春景

EV6630电动轻型客车的研制    罗玉涛,廖权来

电动汽车续驶里程能量计算和影响因素分析    徐贵宝,王震坡,张承宁

北京市区电动轻型客车制动能量回收潜力    仇斌;陈全世;张开斌;

我省启动电动汽车实施方案的意见和建议    李春泉

电动汽车的发展及配套蓄电池    宋丰章

电动汽车传动系统参数设计和续驶里程研究    姬芬竹;高峰;周荣;

电动汽车发展状况及发展趋势    吴志新;

电动汽车剩余行驶里程估计与仿真方法的研究    张生文;刘志远;刘海峰;

基于系统仿真的电动汽车优化技术    钱立军;张翔;

浅述电动汽车的研究现状与发展趋势    李晓勤;鲁植雄;逄小凤;

电动汽车研究与发展现状    何玉鑫;

电动汽车的发展现状及趋势研究    张梦洁;田令;

在电动汽车产业化过程中实现技术创新    唐浩;

低碳背景下的电动汽车充换电站规划    张铁军;

电动汽车运营管理系统计费模型浅析    程钟锦;于海波;陈毓春;李文;刘洪;

电动汽车充电和运营模式研究与分析    张乐平;吴俊阳;张明明;雷金勇;王科;

续驶里程延长:是突破还是炒作? Mileage:Breakthrough or Speculation?    本报记者 谭思敏

不动摇 不懈怠 不折腾    中国汽车工业协会常务副会长兼秘书长 董扬

高速电动汽车今年泰达试产    张泓

襄樊高新区迈向电动汽车城    通讯员 陈茜　陈建 傅志刚

政府应率先使用电动汽车    本报记者 修霄云

电动汽车：想说爱你不容易    胡立彪

找准突破口 电动汽车产业化探路    本报记者 于丹

电动汽车标准争夺战拉开序幕    本报特约记者 戴喆民

电动汽车 离我们还有多远    本报记者 文成锋 丰硕

市区电动汽车充电站10月底完工    记者 吉明亮　实习生 夏胜篮

需求侧管理视角下的电动汽车充放电定价策略研究    史乐峰

含电动汽车及换电站的微网优化调度研究    苗轶群

电动汽车对电力系统的影响以及交互作用研究    郑丹

基于时空双尺度的电动汽车换电站有序充电调度方法    田文奇

电动汽车充电对电网的影响及有序充电研究    王建

电动汽车建模与仿真的研究    张翔

纯电动试验车及其相关技术研究    张卫钢

电动汽车最优自动变速及能量回馈的控制技术研究    张志森

电动汽车灵活接入的充电设施需求预测、运行与能效评估方法研究    罗汉武

含电动汽车的电力系统运行问题研究    李高望

电动汽车总体设计及性能仿真优化    张新磊

电动汽车电气特性研究    孔丽

电—电混合动力电动汽车的建模与仿真    郝东辉

电动汽车制动过程中动力学分析与能量回馈系统设计    张子建

基于行驶工况的纯电动汽车能耗建模及续驶里程估算研究    宋媛媛

基于SNM的电动汽车产业技术管理研究    张玉磊

电动汽车底盘测功机的开发与研究    刘伟

我国电动汽车产业发展模式及湖北省电动汽车产业发展对策研究    朱华

电动汽车制动能量回收系统仿真及控制器设计    赵轩

电动汽车再生制动控制策略研究    苗军