南通大学毕业设计(论文)陈康

本科毕业设计题目氢电混动场地车混合驱动控制系统设计作者：陈康专业：机械工程及自动化指导教师：黄明宇完成日期：2014年5月20日原创性声明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：本论文使用授权说明本人完全了解南通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）学生签名：指导教师签名：日期：南通大学机械工程学院2014年5月15日题目：氢电混动场地车混合驱动控制系统设计姓名：陈康指导教师：黄明宇专业：机械工程及自动化南通大学毕业设计（论文）南通大学毕业设计（论文）I摘要现在随着资源紧缺和环境污染这两个问题的日渐加重，研发和使用新能源汽车已经成为未来汽车发展的一个必然方向。然而汽车新能源发展任重而道远，但是混合动力电动汽车以其污染少，低噪音，高效和消耗低等特点，已被世界汽车业看作是目前最可行的一种清洁汽车方案。氢电混动场地车混合驱动控制系统设计是要优化控制一种低成本、高性能的三种动力源即燃料电池、蓄电池和超级电容的混合动力系统方案。混合动力汽车采用多种动力源的动力系统结构，需对其能量流动进行有效的控制。我们用了一种新型的混合动力电动汽车即用电电混合能量流方案，实现混合动力汽车电电混合能量流的转换。通过在燃料电池、蓄电池以及超级电容三个动力源中有效的加入双向DC/DC变换器进行能量的转换，就可以使燃料电池的效率提高，满足了不同情况时对能量的要求。实现混合动力电动汽车电电混合能量最大化的利用。证明了这种电电混合动力系统高效、安全的优越性，同时对保障混合动力系统工作状态平稳，延长蓄电池的工作寿命有非常重要的意义。我们采用了适合该系统的PLC控制策略,并优化重要参数使整车的系统达到最优状态。结果表明,混合动力电动汽车的三种动力源混合系统能够在满足功能的情况下,快速、稳定、高效的运行,降低了能耗,改善了经济性。关键词：混合动力电动汽车，优化控制，燃料电池，控制策略，能量分配南通大学毕业设计（论文）IIABSTRACTNowwiththeshortageofresourcesandenvironmentalpollutionofthetwoproblemisincreasinglyserious,thedevelopmentanduseofnewenergyvehicleshasbecomeaninevitabletrendoffuturecardevelopment.However,thecarofnewenergydevelopmenthasalongwaytogo,butthehybridelectricvehicleswithitslowpollution,lownoise,highefficiencyandlowconsumption,hasbeentheworldautomobileindustryasacleancarprogramisthemostfeasible.Hydrogenandelectricityhybridfieldvehiclehybridcontrolsystemdesignistooptimizethethreekindsofpowercontrolofalowcost,highperformanceofthefuelcell,batteryandsupercapacitorhybridpowersystem.Hybridcarsusepowersystemstructureofavarietyofpowersource,needtocontroltheflowofenergy.Weuseanewtypeofhybridelectricvehiclewithelectricelectrichybridenergyflowscheme,realizetheconversionofhybridelectricvehicleelectricelectrichybridenergyflow.Conversionofenergyinthefuelcell,batteryandsupercapacitorthreepowersourceseffectivelyjointhebi-directionalDC/DCconverter,youcanmaketheefficiencyofthefuelcellimprove,meettherequirementsforenergyindifferentconditions.Realizationoftheuseofhybridhybridelectricvehicleenergymaximum.Todemonstratethesuperiorityofthehybridpowersystemefficient,safe,andthesecurityofhybridsystemworkingconditionisstable,hasaveryimportantsignificancetoextendthebatterylife.WeusetheProgrammableLogicControllercontrolstrategyforthesystem,andoptimizetheimportantparametersofthewholesystemtoachieveoptimalstate.Theresultsshowedthat,threekindsofpowerhybridsystemforhybridelectricvehiclecanmeetthefunction,fast,stable,efficientoperation,reduceenergyconsumption,improvetheeconomy.Keywords:Hybridelectricvehicle,Optimalcontrol,Fuelcell,Controlstrategy,Energydistribution南通大学毕业设计（论文）III目录摘要.....................................................................................................................IABSTRACT...................................................................................................................II第一章绪论...............................................................................................................31.1应用与现状...................................................................................................11.2发展趋势.......................................................................................................11.3意义和价值...................................................................................................2第二章动力源能量输出特性分析..........................................................................32.1蓄电池及其能量输出特性..........................................................................32.2超级电容及其能量输出特性......................................................................32.3燃料电池及其能量输出特性......................................................................3第三章混合动力电动汽车结构及其最优驱动模式..............................................53.1混合动力电动汽车结构分类......................................................................53.1.1串联式混合动力电动汽车................................................................53.1.2并联式混合动力电动汽车................................................................63.1.3混联式混合动力电动汽车................................................................73.2不同行驶状态下最优驱动模式..................................................................83.2.1启动与起步........................................................................................83.2.2低速行驶............................................................................................93.2.3加速或者上坡....................................................................................93.2.4巡航.....................................................................................................93.2.5减速或者下坡..................................................................................10南通大学毕业设计（论文）IV3.2.6刹车制动..........................................................................................103.2.7倒车.................................................................................................10第四章PLC控制系统的设计.................................................................................114.1控制器件的选择..................