基于复合电源的纯电动汽车整车控制器研究

【摘要】：日益严峻的环境与能源问题与社会经济的发展产生了激烈的矛盾,减少不可再生能源的使用,降低温室气体排放是行之有效缓解严峻问题的措施。对于汽车行业来说,降低汽车的排放,提高能源的利用率成为了主要发展目标,新能源汽车的发展已经迫在眉睫。基于复合电源的纯电动汽车使用的是以超级电容与动力电池组成的复合电源,利用超级电容与动力电池各自的特点,能有效延长车辆续驶里程及动力电池的使用寿命,因此具有很高的研究价值。 论文以基于复合电源的纯电动汽车整车控制器为研究对象,对复合电源的结构进行了设计,制定了复合电源的工作模式,并设计了整车控制网络；提出了基于逻辑门限值与模糊理论的控制策略,在MATLAB/Simulink中进行了车辆关键部件的建模,进行了离线仿真；对整车控制器进行了功能需求分析,设计了其硬件结构,对关键部件进行选型,对单独功能模块进行设计,并对成型的整车控制器进行检测；依照整车控制器需求对控制器软件进行功能模块划分,手动编写了控制器软件,并利用MATLAB中的RTW模块进行符合AUTOSAR规范的软件生成；搭建了基于dSPACE的硬件在环试验平台,并对整车控制器进行了试验。 离线仿真的结果验证了基于逻辑门限值与模糊理论的控制策略均能实现复合电源的能量分配；对整车控制器的硬件检测验证了控制器硬件满足国家规定的标准；基于dSPACE的硬件在环试验同时验证了整车控制器软硬件的可靠性,也验证了整车控制策略是满足设计要求的。 【关键词】：复合电源 整车控制器 自动代码生成 硬件在环试验
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U469.72;U463.6
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-12
• 插图清单12-15
• 表格清单15-16
• 第一章 绪论16-23
• 1.1 研究背景与意义16-17
• 1.1.1 研究背景16
• 1.1.2 研究意义16-17
• 1.2 基于复合电源的纯电动汽车研发现状17-20
• 1.2.1 国内外纯电动汽车研发现状17-19
• 1.2.2 国内外车载复合电源研发现状19-20
• 1.3 国内外整车控制器研发现状20-21
• 1.3.1 国外研发现状20
• 1.3.2 国内研发现状20-21
• 1.4 本文研究内容21-23
• 第二章 整车控制系统设计与建模仿真23-43
• 2.1 整车控制系统设计23-29
• 2.1.1 纯电动汽车动力总成参数匹配23-24
• 2.1.2 复合电源系统设计24-27
• 2.1.3 整车控制网络结构设计27-29
• 2.2 整车控制策略制定与建模仿真29-42
• 2.2.1 车辆行驶工况分析29-30
• 2.2.2 复合电源能量分配策略制定30-36
• 2.2.3 关键部件建模36-38
• 2.2.4 试验仿真与结果分析38-42
• 2.3 本章小结42-43
• 第三章 整车控制器硬件设计43-61
• 3.1 整车控制器功能及结构设计43-44
• 3.2 整车控制器硬件设计44-56
• 3.2.1 主控芯片选型44-45
• 3.2.2 控制器最小系统设计45-48
• 3.2.3 控制器信号处理模块设计48-51
• 3.2.4 控制器通讯模块设计51-53
• 3.2.5 控制器其他模块设计53-55
• 3.2.6 控制器抗干扰设计55-56
• 3.3 整车控制器硬件检测56-59
• 3.3.1 硬件功能检测56-57
• 3.3.2 可靠性检测57-59
• 3.3.3 电磁干扰检测59
• 3.4 本章小结59-61
• 第四章 整车控制器软件设计61-76
• 4.1 整车控制器软件手动编写61-71
• 4.1.1 软件功能需求61-62
• 4.1.2 软件控制流程62-63
• 4.1.3 基于CodeWarrior的控制器程序设计63-71
• 4.2 基于AUTOSAR的上层代码自动生成71-74
• 4.2.1 AUTOSAR简介71-72
• 4.2.2 符合AUTOSAR规范的上层控制代码自动生成72-74
• 4.2.3 整车控制器软件集成74
• 4.3 本章小结74-76
• 第五章 整车控制器硬件半实物仿真试验76-81
• 5.1 基于dSPACE的硬件在环试验76-79
• 5.1.1 试验方案设计77-78
• 5.1.2 试验模型搭建78-79
• 5.2 试验结果分析79-80
• 5.3 本章小结80-81
• 第六章 总结与展望81-83
• 6.1 研究工作总结81-82
• 6.1.1 论文总结81
• 6.1.2 创新点81-82
• 6.2 展望82-83
• 参考文献83-85
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况85

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