混合动力电动汽车能量管理策略研究开题报告

开题报告1结合毕业论文情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述文献综述1、选题背景汽车在给人类带来无数便利的同时，也伴随着带来了众多不利影响。据统计2010年世界汽车保有量约10亿辆。预计目前世界汽车保有量约12亿辆左右。随着全球石油资源的日益枯竭和环境保护力度的加大,迫使全球汽车工业开发新型汽车动力系统,融合传统燃油汽车和纯电动汽车优点的混合动力汽车成为当今最具应用前景的低排放、低能耗汽车。作为一种新型的多能量源交通工具,混合动力汽车的性能与其采用的能量管理策略密切相关。在满足汽车动力性能的前提下,能量管理策略应当能够根据汽车动力系统的特性及实时的运行工况,实现在发动机、电机之间合理的转矩分配,以获得整车最大的燃油经济性能、最低的排放以及平稳的驾驶性能。因此在我国研究发展混合动力电动汽车不是一个临时的的短期措施，而是意义重大的、长远的战略考虑。2研究意义能量管理对于提高混合动力电动汽车的燃油经济性、驾驶性能及减少排放具有至关重要的作用3国内外现状世界各国正大力发展电动汽车，研发方向大体分为3类纯电动汽车EV、混合动力汽车HEV和燃料电池汽车FCEV。关于双储能单元的电动汽车能量管理控制策略的研究很少。现有的混合动力汽车控制策略主要有1简单地限定发动机工作区的静态逻辑门限控制策略；2通过实时计算比较确定发动机和电机的最佳工作点的瞬时优化控制策略；3基于模糊逻辑等的智能控制策略；4应用最优控制理论和最优化方法的全局最优控制策略。然而这种能量存储并联单元的工作特性与采用内燃机和电动机的混合动力系统有很大区别，因此，迫切需要在分析吸收目前已有的混合动力电动汽车能量管理策略研究成果的基础上，研究这类系统的能量优化管理策略。4目前为止能量管理策略混合动力电动汽车电池及管理系统1研究电池单体结构设计以及体系配比技术，研究系统SOC、SOH和SOF估算和控制技术，电池系统高效管理技术，系统热、电、结构设计一体化集成技术；研究系统试验验证评价技术；可靠性满足整车集成要求，安全性、电磁兼容性等满足国家标准或相关规范要求。混合动力电动汽车电机及控制系统2研究电机与发动机、电机与变速箱等机电耦合装置集成技术，研究双（单）电机控制器的集成技术，研究电机及其控制系统的性能提升与安全控制技术，研究电机及其控制系统的可靠性、耐久性、环境适应性、电磁兼容以及减振降噪技术，研究批量生产的先进制造和质量控制技术。目前能量管理策略的2种研究方法基于动力系统运行状态的控制策略和基于行驶工况的控制策略的优势及不足。着重针对基于行驶工况的控制策略进行探讨,指出基于已知行驶工况的全局优化策略运算过程耗时长且计算量大,难以直接在实车上应用,但可用于作为理想的优化控制参考目标为了实现实时优化控制3,目前主要采用基于工况识别的控制策略与基于模型的预测控制等方法,探索基于行驶工况预测的实时优化控制策略并获得接近离线优化的控制效果,成为新的研究热点和管理控制策略的研究趋势。为进一步优化并联的经济性,增强其能量管理策略的鲁棒性,针对高混合率,分析了常用的发动机最优曲线能量管理策略的不足,提出了以功率差、电池组荷电状态和电机转速为输入,以决定电机功率的比例系数为输出的模糊逻辑功率分配策略,在线计算电机所应承担的功率,达到了优化发动机工作点、电机效率和电池组荷电状态平衡的目的通过整车循环工况前向仿真验证了该模糊策略对车辆经济性和工况适应性的改善4。混合动力电动汽车能量管理系统控制策略5的目标是合理地分配发动机、电机的输出转矩，实现能量的最优管理、效率与排放的最佳平衡。目前并联式混合动力控制策略主要有逻辑门限控制策略、瞬时优化控制策略、全局最优控制策略及基于模糊逻辑或神经网络的智能控制策略，但只有逻辑门限控制策略在实际商品化的汽车中得到了广泛应用。将逻辑门限控制策略和智能算法相结合，改进逻辑门限控制策略，更好地实现能量的控制和分配，具有重要的现实意义。能量管理对于提高混合动力电动汽车HYBRIDELECTRICVEHICLES,HEVS的燃油经济性、驾驶性能及减少排放具有至关重要的作用本文对混合动力电动汽车能量管理问题的研究进展及现状进行了全面总结,从不同角度对混合动力电动汽车的能量管理问题进行描述,并对主要能量管理策略进行了分析和对比研究,指出各种控制方法的优点及其存在的问题与不足,最后对混合动力电动汽车能量管理策略研究的未来发展方向进行了展望6。面对能源和环境的巨大压力,混合动力汽车已成为世界汽车产业重点发展领域,其中,能量管理系统是相关研究领域的重点和难点根据算法,现阶段的能量管理策略可以分为基于确定规则的控制策略、基于模糊规则的控制策略、基于瞬时优化的控制策略、基于全局优化的控制策略四种7文中分析并比较这四种能量管理策略,基于模糊规则的控制策略自适应性强和基于瞬时优化的控制策略精确度高,应给予关注。燃料电池/蓄电池混合动力电动汽车存在动力的耦合和分离过程,能量管理策略比较复杂。为了进一步合理分配燃料电池和蓄电池之间的动力输出,增强其能量管理策略的鲁棒性,从理论上分析了燃料电池/蓄电池双能源电动汽车的功率分配方法8,用MATLAB/SIMULINK建立了功率跟随模式控制策略的仿真模型,利用ADVISOR2002的并联框架完成燃料电池/蓄电池双能源混合动力汽车能量管理的建模与仿真。结果表明该电动汽车动力传动系统参数匹配合理,能满足动力性设计指标要求。能源管理系统9是混合动力电动车的一个重要管理系统该系统全面管理能源在电动车上的释放、存储、分配与回收,是实现混合动力电动车的关键技术之一和其他同类系统相比,本系统具有抗干扰性好、可靠性高、控制简单、成本低等特点该系统已经研制成功,试运行情况良好。电动汽车电能供给方式、电动汽车充电站建设典型模式、系统功能需求,以形成系统服务体系的框架,结合物联网、多代理等新技术,从硬件设备及通信角度设计了能量管理系统的开发方案,使充电站结合自身的情况,在电网稳定的前提下尽可能地满足电动车的要求,统筹好电网、充电站、电动汽车三者的利益。研究成果对于促进电动汽车产业化进程具有重要的意义10。控制策略11是混合动力电动汽车的关键技术之一，本文结合国家“863”计划电动汽车重大专项的研究课题“电动汽车控制算法与基础技术研究”的研究工作，针对串并联混合动力汽车分别建立了串联和并联混合动力汽车的仿真模型及其相应的能量管理控制策略。并在此基础上，应用模糊逻辑技术，制定了模糊逻辑控制策略，构建了模糊推理器，用以确定发动机和电机的最佳转矩分配。以并联混合动力汽车为研究对象，UDDS、CHINA、NEDC三种循环工况的仿真结果显示，在燃油经济性方面，模糊控制与电辅助控制相比，模糊控制下的整车燃油经济性分别提高93、84和76。混合动力电动汽车是解决当今环境污染和能源危机的一种有效车型，零部件的匹配优化以及整车的控制策略是混合动力电动汽车的关键技术12。本文以某混联型混合动力电动汽车为研究对象，对零部件匹配优化以及整车控制策略进行了研究。首先利用优化算法对混合动力车进行匹配优化。在分析了混合动力汽车零部件匹配优化功能需求的基础上，搭建了应用于整车匹配优化的软件体系，通过一些工程化的方法，将该工程问题转化为数学问题，利用SQP和IRECT算法进行求解，并对威乐混合动力汽车进行了匹配优化，得到的优化结果作为实际车型的选型参考和依据。结合威乐车构型及零部件技术现状，建立了适用于该车型的整车控制策略13。对于具有四轮驱动功能的该结构，设计了“驾驶员意图识别能量管理策略系统协调控制”的分级控制策略。有效解决了由多个控制对象组成的混杂动态系统的控制问题。建立了驾驶员意图识别基本算法。通过对能量流动路径的效率分析，制定了考虑轮边电机和不考虑轮边电机的控制策略14。应用所建立的仿真平台，对控制算法进行了仿真调试和分析、验证。建立了基DSPAC的硬件在环仿真测试系统。将上述控制策略通过MATLAB/RTW的自动代码生成工具转化为实时的代码，下载到整车控制器，在搭建的硬件在环仿真系统上对生成的代码进行了功能验证，提高开发效率。最后，通过实际的发动机台架试验及整车性能试验，测试和验证控制策略的功能。试验结果表明，所开发的控制策略可以合理、准确地控制目标车型实现多工况运行和工况切换，并实现了整车动力性和经济性指标。研究混合动力电动汽车,主要是研究车辆的多能源动力系统,因其是解决低排放和提高燃油经济性的重要举措关键问题是确定其多能源动力总成的硬件配置方案和系统的控制策略,其中多能源总成的控制问题给驱动系统控制工程提出了更高的挑战混合动力能量流动的最优控制要点在于根据具体的混合动力传动结构来决定其动态功率分配功率HEV通过动力总成总体监控策略,决定车载动力源的功率流分配并管理储能器中能量储备状态HEV的仿真可用于控制策略及系统在典型循环工况下的性能验证、多能源动力总成的优化匹配等多种目的15。参考文献1郑敏信，齐铂金，吴红杰，等混合动力客车锂离子动力电池管理系统J高技术通讯，20082，1822袁方伟，陈思忠电动汽车电池管理系统的研究J汽车研究与开发，2003,33余志生电动汽车的研究汽车理论200934刘凯凯工程技术文摘版00307003075黄妙华，陈飚，陈胜金武汉理工大学学报交通科学与工程版,2006,3016林歆优，翟柳青，林海波河北科技大学学报,2016,3754574637彭涛，陈世全中国机械工程,2003,1497978008陈可亮湖南大学,20119赵秀春，郭戈ACTAAUTOMATICASINICA,2015,42332133410刘凯凯工程技术文摘版003070030711刘洋，胡嘉磊信息技术,2016912112512李志锋机械设计与制造,2007813713913王婷北京交通大学,200914万亮其他部门,200815李毅华南理工大学,2004开题报告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）21课题研究的主要内容1本文将对整车能量管理与动力系统控制进行研究首先要针对给定的车辆和参数的条件，选择合适的动力系统构型，完成动力系统的参数匹配和优化。在此基础上，建立整车控制系统来协调汽车工作模式的切换和多个动力源能量源之间的功率能量流的在线优化控制。整车控制系统由整车控制器、通信系统、零部件控制器以及驾驶员操纵系统构成，其主要功能是根据驾驶员的操作和当前的整车和零部件工作状况，在保证安全和动力性的前提下，选择尽可能优化的工作模式和能量分配比例，以达到最佳的燃料经济性和排放指标。具体如下1整车控制系统及功能分析。研究控制对象，整车控制系统结构，以及对车辆性能的影响2整车控制器。对整车控制器功能、硬件以及开发等方面的研究。3研究步骤、方法及措施1查阅相关资料，编写开题报告及文献综述。2了解混合动力系统的结构和整车能量管理策略的协调控制。3研究动力系统各部件功能作用以及之间的相互协调，整车控制。4确定整车能量管理策略和动力系统分配方法。5进行整车。6整理资料，完成毕业