插电式混合动力校车动力系统匹配与控制策略研究

【摘要】随着汽车保有量急剧增长、能源危机加剧以及环境问题日益突出，混合动力汽车的研发得到各级政府、汽车企业以和科研机构的大力支持。校车作为汽车市场的一个重要组成部分，并且越来越受到人们的重视。目前，对于混合动力轿车、混合动力客车以及混合动力越野汽车都已有了较多的研究，但对于校车在插电式混合动力方面的研究还不是特别深入。插电式混合动力汽车（Plug-inHybridElectricVehicle，简称PHEV）是一种新型的混合动力电动汽车，尤其是可以利用外部电网对其进行充电，它不仅保有传统混合动力汽车的的优点，而且在动力性、节能减排和续航能力方面更为突出。本文以某型校车为参照车型，对其进行插电式混合动力方面的研究。首先根据校车的运行工况特点和车身结构，通过对串联式、并联式、混联式动力传动结构的比较，确定该插电式混合动力校车采用串联式动力结构。作为插电式混合动力校车，最大的优点就是在确保动力性的前提下，提高校车的燃油经济性和降低尾气排放。为实现这一目标，经过数学计算，决定采用大功率电机和功率较小的发动机。电池作为插电式混合动力校车的重要部件之一，因此电池的选择尤为重要。由于要利用外部电网对其进行充电，同时保证一次充电续航距离大于50km，因此电池就需要较大的容量。由于动力系统采用串联式动力系统，电机作为唯一的驱动源，电池的充放电频率非常高。根据以上要求，通过对不同种类电池性能的比较，决定采用锂离子电池作为校车的电池。温度作为蓄电池的重要影响因素，为了保证蓄电池的性能和延长寿命，本文对蓄电池设计了散热系统。控制策略作为插电式混合动力校车研究重点内容，它是校车能否实现提高燃油经济性和降低排放的关键。通过对不同控制模式的研究，决定采用开关型控制策略，它能使发动机始终处于最经济区域运转，避免发动机频繁低速启动。最后在MATLAB/SUMILINK的环境下，对ADVISOR进行二次开发，建立插电式混合动力校车模型，在典型的NEDC循环工况下，进行仿真计算。并对ADVISOR的二次开发做出了比较详细的描述。通过对仿真结果的分析研究，校车的燃油经济性和排放性有较大的提高，为今后插电式混合动力在校车方面的研究提供了参考和理论依据。
【作者】翟正锟；
【导师】崔俊杰；
【作者基本信息】中北大学，动力机械及工程，2014，硕士
【关键词】插电式混合动力校车；动力参数匹配；ADVISORE二次开发；仿真；

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