双能量源纯电动汽车能量管理关键技术的研究

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1、frTP2?3嗜炭觸餅姓转券她：；■？“■■双能量源纯电动汽车能量管理关键技术的研究卜作者姓名：杜爽专业名称：机械设计及理论研究方向：现代设计理论及方法指导教师左春柽教授学位类别工学博士培养单位机械科学与工程学院论文答辩日期：年月日授予学位日期：年月日论文评阅人：答辩委员会组成姓名职称工作单位姓名职称工作单位盲审专家教授盲审专家单位主席潘毓学教授长春理工大学盲审专家教授盲审专家单位委员王丨礼教授长春工业大学潘毓学教授长春理工大学成凯教授吉林大学母德强教授中科院长春光机所王继新教授吉林大学王继新教授吉林大

2、学左春柽教授吉林大学未经本论文作者的书面授权依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明

3、确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：劝工年》月作者似杜爽论文分类号保密级别公开研究生学号学位类别工学博士授予学位秘吉林大学培机械科学与工程专业名称设计及理论院、所、中心）学院研究方命现代设计理论及方法学习时间论文中文題目双能量源纯电动汽车能量管理关键技术的研究论文英目关键词个纯电动汽车，能量管理，能量分配策略教授导师情况学历学位工学博士工作料吉林大学机械学院论文提交日期年月日答辨日期年月日是否基金资助项目否基金类别及编号如已经出版，请填写以下内容出版地（城市出版

4、者（机构）名称名、省名）出版日期出版者地址（包括郎编）摘要摘要双能量源纯电动汽车能量管理关键技术的研究汽车工业要迅速发展面临的两个重要问题是能源危机与环境污染，如何开发出既节能又环保的汽车，是我们国家可持续发展面临的巨大挑战。纯电动汽车虽然具备零排放和效率高等优点，在节能与环保方面的优势不容忽视，但是由于它仅使用蓄电池一种能量源为系统提供能量，汽车的续驶里程会受到限制。目前，续驶里程已成为纯电动汽车发展的瓶颈。储能元件超级电容的比功率大，适合大电流充放电；但是它的比能量小，不适合持续放电。若把蓄电池和超

5、级电容结合起来构成双能量源系统，不仅能够满足电动汽车瞬时大功率的需求，还能够延长蓄电池的寿命，增加电动汽车的续驶里程，它已成为纯电动汽车发展的方向。因此，本文针对双能量源存储系统控制策略和双能量源纯电动汽车的续驶里程进行研究，具有广阔的应用前景和现实意义。双能量源纯电动汽车行驶工况复杂，其模型属于非线性模型，能量存储系统的控制策略常釆用模糊控制的方法。由于此方法的局限性，控制效果并不理想。本文首次应用自适应模糊控制，通过在线调整控制器参数，达到理想的控制效果。电动汽车续驶里程通常采用神经网络进行预测，它

6、具有较强的鲁棒性与容错性，对复杂的非线性系统具有很好的逼近能力。但是此方法容易产生局部极值和过拟合现象，本文将支持向量机引入到双能量源纯电动汽车模型中，并用粒子群算法对其参数进行优化，可以弥补神经网络的不足。本文具体的研究内容为：首先，在介绍双能量源纯电动汽车能量管理系统的基础上，分析电动汽车的动力性能和能量消耗问题，并详细地描述了几种典型工况。其次，在环境下，根据电动汽车动力学理论建立电动汽车模型；在分析能量存储系统的结构和特点的基础上，对蓄电池和超级电容的重要参数进行实验，并根据实验结果建立蓄电池和

7、超级电容模型；根据电机结构和工作原理，建立系统驱动吉林大学博士学位论文电机模型；由于能量存储系统中，蓄电池和超级电容的电压不相等，为了平衡两者之间的电压，建立变换器模型，并对其釆用双闭环的控制方式。再次，对能量存储系统的能量分配策略进行分析，建立既能够充分利用储能元件的能量又能满足系统要求的能量分配策略。先建立以蓄电池、超级电容和需求功率为输入量，以蓄电池功率分配因子为输出量的模糊控制模型，制定模糊控制策略。然后提出自适应模糊控制策略，将汽车实际功率与给定功率相比较，得出偏差。将偏差和偏差的变化率作为模

8、糊控制的输入量，输出量为比例系数和积分系数，通过对控制器参数的调节，适当调整偏差值。将模糊控制和自适应模糊控制两种方法在五种典型工况下进行仿真比较，结果表明，双能量源纯电动汽车的自适应模糊控制效果较好，经济性能更佳。最后，鉴于蓄电池和超级电容是影响电动汽车续驶里程的重要因素，本文在对续驶里程进行理论分析的基础上，提出神经网络和支持向量机两种算法，对纯电动汽车续驶里程进行预测。先对样本数据进行处理，建立神经网络模型。通过验证该模型的正确性，对