混合动力电动汽车的系统设计与仿真

【摘要】： 本文介绍了混合动力电动汽车的性能要求以及系统结构，分析了电动汽车专用分析软件Advisor的原理及使用方法。重点研究了丰田公司的Prius混合动力电动汽车的驱动结构及其控制策略，在其基础上提出一种新型多模式混合动力电动汽车的系统模型，采用行星轮系和四组齿轮副作为传动机构，可进行连续传动，以简单的结构实现了六种工作模式。本文还对该系统建立了相应的控制策略，根据具体情况选择最合适的工作模式，并优化与发动机相关工作模式的性能，提高整车运行的燃油效率，减少尾气排放。在Matlab／Simulink环境中完成了这种新型混合动力电动汽车的传动系统和控制系统的建模，并在Advisor平台上，对其进行了系统仿真，将结果与Prius的结果进行对比分析。试验表明，这种新设计对Prius有所改进，是一种可行的HEV设计方案。 【关键词】：混合动力电动汽车 Matlab Simulink 系统建模 仿真 Advisor
【学位授予单位】：西北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 第一章 概论7-10
• 第一节 选题的背景和意义7
• 第二节 现代电动汽车的发展概况和趋势7-8
• 第三节 本文采用的分析工具8-9
• 第四节 本文所做的工作及各章安排9-10
• 第二章 HEV的概念及性能要求10-18
• 第一节 HEV的概念10
• 第二节 HEV的行驶性能10-16
• 2.2.1 HEV的动力性能10-13
• 2.2.2 HEV的续驶里程13-15
• 2.2.3 道路工况模拟15-16
• 第三节 HEV发动机的性能要求16-18
• 2.3.1 发动机的动力性16-17
• 2.3.2 发动机的经济性17
• 2.3.3 发动机的环保性17-18
• 第三章 HEV的结构与控制系统18-27
• 第一节 HEV的结构18-20
• 3.1.1 串联式HEV18-19
• 3.1.2 并联式HEV19
• 3.1.3 混联式HEV19
• 3.1.4 复合式HEV19-20
• 第二节 HEV的功率流控制20-23
• 3.2.1 串联式HEV的功率流控制21
• 3.2.2 并联式HEV的功率流控制21
• 3.2.3 混联式HEV的功率流控制21-22
• 3.2.4 复合式HEV的功率流控制22-23
• 第三节 多能源动力总成控制系统23-27
• 3.3.1 发动机控制系统24
• 3.3.2 电机控制系统24-26
• 3.3.3 动力电池组管理系统26
• 3.3.4 驱动模式控制系统26-27
• 第四章 一种新型HEV的系统设计27-43
• 第一节 概述27
• 第二节 PRIUS HEV的原理分析27-33
• 4.2.1 驱动系统结构与工作模式27-30
• 4.2.2 能量再生制动系统30
• 4.2.3 控制系统30-33
• 第三节 驱动系统模型与工作模式设计33-37
• 第四节 控制策略设计37-43
• 4.4.1 工作模式选择38-39
• 4.4.2 发动机性能优化39-43
• 第五章 系统仿真与性能分析43-59
• 第一节 ADVISOR的原理和应用43-49
• 5.1.1 Advisor的文件结构43-44
• 5.1.2 Advisor的使用方法44-49
• 第二节 系统建模任务分析49-50
• 第三节 传动系统和控制器的建模50-56
• 5.3.1 传动系统的建模50-52
• 5.3.2 控制系统的建模52-55
• 5.3.3 系统模型55-56
• 第四节 系统仿真与性能分析56-59
• 第六章 结束语59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-63

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