关键词：增程式电动汽车;;参数匹配;;控制策略;;元胞遗传算法
摘 要：由于汽车行业的快速发展,越来越多的汽车走进人们的生活。但伴随着传统汽车的尾气排放造成的环境污染和资源短缺问题,人们开始致力于研发新能源汽车。新能源电动汽车具有低油耗、低排放的特点,是目前解决环境和能源问题的首选办法。其中,纯电动汽车更是实现零排放、零污染。但是它的蓄电池技术达到了瓶颈,使得其行驶里程相对较短。增程式电动汽车(Extended-Range Electric Vehicle,E-REV)的主要驱动能源是电能,但同时具有发动机作为辅助动力源,弥补了纯电动汽车的不足,是目前最佳的过渡车辆。而E-REV动力系统的关键部件参数匹配则是影响整车性能的重要因素。本文对增程式电动汽车进行参数匹配,研究制定了控制策略以及对控制参数进行优化,并通过ADVISOR软件进行仿真验证其合理性。最后在保证经济性能的基础上利用元胞遗传算法优化动力性能和减少排放。本文主要研究内容如下:1.结合增程式电动汽车国内外发展现状及相关研究,主要介绍了增程式电动汽车的动力系统,分析其工作模式和原理,并通过比较对其驱动电机、蓄电池、增程器等主要部件进行选型。2.提出整车的动力性能和经济性能评价指标,根据目标车辆的基本参数计算上述主要部件所需数据。通过Matlab/Simulink和ADVISOR软件,在串联式混合动力电动汽车的模型基础上建立增程式电动汽车的仿真模型。选定新欧洲循环工况NEDC(New European Drive Cycle)等多种工况,在功率跟随型控制策略下进行加速时间、最大车速、最大爬坡度、百公里燃油量、尾气排放等仿真,对动力系统参数做优化匹配研究分析以达到设计目标。3.对控制策略进行优化研究。分析传统控制策略的优缺点,制定功率跟随+恒温器型控制策略。在同一工况下,对比功率跟随型控制策略和功率跟随+恒温器型控制策略仿真结果。并且针对整车经济性能优化控制策略参数,得到最优值。4.考虑动力性能、经济性能等问题,利用元胞遗传算法对驱动电机功率和发动机功率进行多目标优化。找到参数最优值后,进行模型仿真,分析优化结果。结果显示优化后的整车动力性能与经济性能有所提高,验证了元胞遗传算法的应用前景。
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