1. 研究目的与意义
目前全球环境问题严峻,不可再生能源消耗快速增长,我国也面临着严重的环境污染问题。其中,废气排放总量峰值超过60万亿立方米一年。同时,我国能源消耗也是非常严重,2019年我国汽车石油消耗量占总消耗量的49%。我国政府重视汽车能源问题,因此推出了一系列加快培育发展新能源汽车的政策,各大汽车企业也积极相应。混合动力汽车作为新能源汽车的一种,也是备受青睐。其在制动状态下能回收制动能量,对电池要求较低,还具有高燃油经济性、良好的动力性能、小排放的优点。新能源汽车有混合动力汽车、纯电动汽车以及燃料电池汽车这几种。但是如纯电动汽车,其续航里程难以赶上传统燃油车,且与电动汽车相配套的基础设施还不完善,所以纯电动汽车普及还未完全展开,另一方面,由于当前大多数纯电动汽车的能量储备来自火力发电,纯电动汽车的使用对减少不可再生能源消耗并没有帮助。燃料电池汽车以氢燃料电池为主,可控性和安全性还未得到普遍认可。故主要发展混合动力汽车是应对当下能源问题的相对优秀方案。
混合动力汽车的动力性能和燃油经济性不仅取决于整车动力系统构型和各部件选型,也与车辆不同工况下的控制策略有关。其中,各部件的参数匹配尤其重要,也是决定整车动力性的关键。如何在满足整车动能要求下完成动力系统参数匹配的确定及建模仿真就是本文的研究目的。
2. 研究内容和预期目标
1.混合动力汽车传动系统构型的选择。
2.传动系统各部件选型,参数设计。
3.确定控制策略,建立AMESim和Simulink的整车性能联合仿真模型。
3. 研究的方法与步骤
1.分析混合动力汽车传动系统构型,选择并联型。确定并联混合动力汽车传动系统各部件型号,设计发动机、电动机、动力电池组等部件特性参数。
2.搭建整车物理模型,主要用AMESim给并联式混合动力汽车进行搭建。制定并联混合动力汽车控制策略并利用Simulink建模。使用AMESim和Simulink对模型进行联合仿真。
3.验证部分工况下仿真模型正确性,应用所建整车性能仿真模型,对整车动力性能和燃油经济性进行仿真计算验证。
4. 参考文献
l [1]Liangfei Xu et al. Optimal sizing ofplug-in fuel cell electric vehicles using models of vehicle performance andsystem cost[J]. Applied Energy, 2013, 103 : 477-487.
l [2] Zeng Y. Research on the parameter matching and CVTs target speed ratiooptimization of plug in hybrid electric vehicle*[C]. ieee transportationelectrification conference and expo asia pacific, 2017: 1-6.
l [3] Wu X,Cao B, Li X, et al. Component sizing optimization of plug-in hybrid electricvehicles[J]. Applied Energy, 2011, 88(3): 799-804.
5. 计划与进度安排
(1)2024-2-01~2024-3-08 查阅文献资料,进行文献综述,撰写开题报告,翻译英文文献;
(2)2024-3-09~2024-3-22 查阅相关资料,分析混合动力汽车的基本原理和结构,了解混合动力汽车;
(3)2024-3-23~2024-4-01 进行混合动力汽车传动系统构型设计,开展传动系统参数匹配及建模;
