Plug-in柴电混合动力汽车的性能研究

【摘要】：随着全球环境和能源问题的日益突出,开发低油耗、低排放的新型电动汽车成为当今汽车行业发展的首要任务,而Plug-in混合动力汽车的出现解决了纯电动汽车续驶里程短的缺点,同时它可以实现纯电动模式行驶,被认为是向清洁能源汽车转变最具代表性的方案之一。在这种背景下,本论文以哈尔滨市科技攻关项目“柴电混合动力装置设计与控制技术研究”为依托,对Plug-in柴电混合动力汽车的动力性、燃油经济性及其影响因素和整车能量流进行研究。 本论文选用哈飞赛豹HFJ7161轿车为基础车型,提出了该车动力驱动系统的整体方案,对车辆的发动机、电机、电池组等部件进行计算和匹配,并在仿真平台上建立主要动力部件模型,在此基础上对车辆的性能进行研究。研究结果得出Plug-in柴电混合动力汽车在1015、NEDC和HWFET循环下等效燃油经济性比传统汽车有很大的提高；车辆的动力性略有提高。 为了进一步研究混合动力汽车的燃油经济性的影响因素,分析了车辆的整车重量、滚动阻力系数、空气阻力系数、迎风面积和SOC初始值5个主要参数对燃油经济性影响,5个参数在不考虑交互作用下,整车重量在1015循环中对燃油经济性影响最大,滚动阻力系数、空气阻力系数、迎风面积在HWFET循环中对燃油经济性影响最大,而SOC初始值在NEDC循环中对燃油经济性影响最大。考虑交互作用下,得出了各种因数和燃油经济性之间的相关系数,表明不但参数的单因数和燃油经济性有相关性,参数交互作用因数和燃油经济性也有相关性。 最后对Plug-in柴电混合动力汽车能量利用情况进行研究,得出车辆在1015循环中能量传递效率最低,平均单位距离需求能量最多；车辆在HWFET循环中能量传递效率最高,单位距离需求能量最少。通过车辆的5个主要参数对能量流影响的研究得出整车重量、迎风面积和空气阻力系数在HWFET循环中对车辆的能量流影响最大,迎风面积和空气阻力系数在1015循环中对车辆的能量流影响最小,SOC初始值对车辆的能量流没有影响。 通过以上Plug-in柴电混合动力汽车的性能研究,为后续车辆的设计和参数优化提供理论依据。 【关键词】：柴电混合动力汽车 Plug-in 仿真 影响因素 能量流
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 课题研究背景和意义11-12
• 1.2 国内外相关技术研究现状12-16
• 1.2.1 国外Plug-in混合动力电动汽车的发展概况12-14
• 1.2.2 国内Plug-in混合动力电动汽车的发展概况14-16
• 1.3 本文的主要工作16-17
• 第2章 Plug-in柴电混合动力汽车动力系统部件选型和参数设计17-29
• 2.1 Plug-in柴电混合动力汽车动力系统结构分析17-19
• 2.1.1 串联式17-18
• 2.1.2 并联式18
• 2.1.3 混联式18-19
• 2.2 动力系统主要部件选型及参数设计19-27
• 2.2.1 电机选型及参数设计20-24
• 2.2.2 发动机的选型及参数设计24-25
• 2.2.3 电池组选型及参数设计25-27
• 2.2.4 传动系速比确定27
• 2.3 本章小结27-29
• 第3章 Plug-in柴电混合动力汽车动力系统仿真模型的研究29-39
• 3.1 混合动力汽车仿真软件简介29-30
• 3.2 Plug-in柴电混合动力汽车动力系统模型30-36
• 3.2.1 并联式整车结构模型30-31
• 3.2.2 电机模型31-32
• 3.2.3 发动机模型32-34
• 3.2.4 电池组模型34-35
• 3.2.5 整车模型35-36
• 3.3 并联式混合动力系统控制策略模型36-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第4章 Plug-in柴电混合动力汽车仿真分析39-50
• 4.1 仿真参数设置39-40
• 4.2 整车性能仿真结果及分析40-42
• 4.2.1 燃油经济性仿真结果及分析40-42
• 4.2.2 动力性仿真结果及分析42
• 4.3 燃油经济性的影响因素研究42-47
• 4.3.1 整车重量对燃油经济性的影响43
• 4.3.2 滚动阻力系数对燃油经济性的影响43-44
• 4.3.3 空气阻力系数对燃油经济性的影响44-45
• 4.3.4 迎风面积对燃油经济性的影响45-46
• 4.3.5 SOC初始值对燃油经济性的影响46-47
• 4.4 燃油经济性的相关性分析47-49
• 4.5 本章小结49-50
• 第5章 Plug-in柴电混合动力汽车能量流分析50-63
• 5.1 混合动力汽车动力传动的能量流动原理50-52
• 5.1.1 串联式能量流动原理50
• 5.1.2 并联式能量流动原理50-51
• 5.1.3 混联式能量流动原理51-52
• 5.2 混合动力汽车在不同循环下的能量流分析52-55
• 5.2.1 1015循环能量流分析52-53
• 5.2.2 NEDC循环能量流分析53
• 5.2.3 HWFET循环能量流分析53-55
• 5.3 整车参数对Plug-in柴电混合动力汽车能量流的影响55-62
• 5.3.1 整车重量对汽车能量流的影响55-56
• 5.3.2 迎风面积对汽车能量流的影响56-58
• 5.3.3 空气阻力系数对汽车能量流的影响58-60
• 5.3.4 滚动阻力系数对汽车能量流的影响60-61
• 5.3.5 SOC初始值对汽车能量流的影响61-62
• 5.4 本章小结62-63
• 结论63-65
• 参考文献65-69
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果69-70
• 致谢70

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