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增程型电动公交汽车动力系统匹配优化研究

王江英  
【摘要】:随着汽车保有量的增加而城市越来越拥堵,环境污染也逐渐显现。发展城市电动公交系统是缓解拥堵状况和解决环境污染问题的途径之一。从目前的纯电动公交汽车的研究和使用来看,行驶里程短、成本高、充电时间长是限制其产业化发展的主要因素。本文从研究纯电动公交汽车着手,利用增程技术,在纯电动公交汽车的基础上进行再次开发,试图找到一种合理可行的延长纯电动公交车行驶里程的方案。本文首先结合混合动力汽车运行机理,应用高混合度的概念,研究了增程型电动公交汽车的结构特点,确定了增程型电动公交汽车的动力系统和设计要求,在此基础上对关键部件进行选型和参数确定。次之,阐释了电动汽车仿真软件ADVISOR软件的运行原理和使用方法,并利用ADVISOR对原有模型和界面进行了二次开发,为ADVISOR添加了增程型电动公交汽车模型,以方便多套方案的仿真对比分析。接着,利用所建模型对车辆进行实例化的数据建模,以更换动力系统关键部件之后使其动力性依然满足原纯电动公交汽车要求为原则,提出了对各关键部件运行特性的要求,并验证了增程的作用。在增程模式下,为进一步延长车辆的行驶里程,还研究分析了车辆滚动阻力系数、电池容量、增程器开启时间、制动能量回收对车辆里程的影响,提出了一套较为合理的延长纯电动公交车行驶里程的可行性方案,为样车研制和实车试验提供了理论基础。最后,为了快速有效地计算出最佳方案,利用遗传算法与ADVISOR软件对接,在最高车速和最大爬坡度的约束下,以期望的长里程和低能耗为目标,利用遗传算法自动调整电池容量、充电功率、电机转矩和转速四个变量,实现对增程型电动汽车的优化。


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