增程式电动汽车动力系统的匹配与控制是集汽车行驶工况开发、汽车动力系统匹配、能量管理、电池管理、增程器控制等研究内容为一体的综合研究领域。本书深入地介绍了增程式电动汽车的研究进展，增程式电动汽车动力系统的组成、匹配、建模、能量管理与成本优化及其增程器的控制。全书共8章，主要内容包括概述、增程式电动汽车动力系统结构及工作模式、汽车行驶工况构建、增程式电动汽车动力系统匹配设计、增程式电动汽车燃油经济性仿真模型的搭建、增程式电动汽车能量管理技术、面向电池衰减的增程式电动汽车全寿命周期成本优化和增程器输出功率控制方法。
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第1章 概述 1
1.1 能源与环境挑战 1
1.2 增程式电动汽车的发展历史 4
1.3 增程式电动汽车技术研究现状 8
1.3.1 增程器的匹配控制 8
1.3.2 动力电池及管理系统 10
1.3.3 驱动电机及控制系统 11
1.3.4 能量管理策略 14
1.4 本章小结 17
参考文献 18
第2章 增程式电动汽车动力系统结构及工作模式 24
2.1 增程式电动汽车动力系统结构 24
2.1.1 增程式电动汽车的典型结构 24
2.1.2 增程式电动汽车与其他电动汽车的差异 25
2.1.3 增程式电动汽车的增程器发电模式及发动机种类 25
2.1.4 增程式电动汽车的驱动电机种类 31
2.1.5 增程式电动汽车的储能技术 33
2.2 增程式电动汽车动力系统工作模式 36
2.2.1 纯电动模式 37
2.2.2 增程模式 37
2.2.3 制动能量回收模式 40
2.2.4 停车充电模式 40
2.3 本章小结 41
参考文献 42
第3章 汽车行驶工况构建 44
3.1 汽车行驶工况概述 44
3.2 国内外汽车行驶工况简介 46
3.2.1 美国汽车行驶工况 46
3.2.2 欧洲汽车行驶工况 47
3.2.3 日本汽车行驶工况 49
3.2.4 中国汽车行驶工况 50
3.3 汽车行驶工况的开发方法 55
3.3.1 汽车行驶工况的构建方法 56
3.3.2 哈尔滨市城区乘用车行驶工况的构建 56
3.3.3 哈尔滨市城区公交车行驶工况的构建 63
3.4 汽车行驶工况的特征分析 66
3.4.1 哈尔滨市城区乘用车行驶工况与其他乘用车行驶工况对比分析 66
3.4.2 哈尔滨市城区公交车行驶工况与其他公交车行驶工况对比分析 67
3.5 本章小结 68
参考文献 68
第4章 增程式电动汽车动力系统匹配设计 71
4.1 增程式电动汽车动力系统匹配流程 71
4.2 增程式电动汽车驱动电机的匹配 72
4.2.1 动力系统设计指标的确定 72
4.2.2 整车参数及动力性计算 74
4.2.3 驱动电机的匹配计算及选型 78
4.3 增程式电动汽车增程器的匹配 79
4.3.1 增程式电动汽车动力性仿真 81
4.3.2 增程式电动汽车增程器匹配修正仿真 83
4.4 增程式电动汽车动力电池的匹配 87
4.5 本章小结 88
参考文献 89
第5章 增程式电动汽车燃油经济性仿真模型的搭建 90
5.1 增程式电动汽车机-电转换系统模型 90
5.1.1 整车动力学模型 90
5.1.2 发动机模型 91
5.1.3 发电机模型 92
5.1.4 驱动电机模型 92
5.2 增程式电动汽车动力电池模型 94
5.3 增程式电动汽车运行方式控制模型 96
5.3.1 能量分配采用CDCS策略且增程器采用ON-OFF控制方法的模型分析 97
5.3.2 能量分配采用CDCS策略且增程器采用负载跟随控制方法的模型分析 100
5.3.3 能量分配采用blended策略且增程器采用恒定输出功率控制方法的模型分析 102
5.3.4 增程式电动汽车不同辅件形式经济性仿真分析 105
5.4 本章小结 109
参考文献 109
第6章 增程式电动汽车能量管理技术 111
6.1 增程式电动汽车能量管理目标 111
6.2 基于DP-PSR算法的增程式电动汽车优化能量管理策略 112
6.2.1 DP-PSR算法的设计 112
6.2.2 仿真结果分析 115
6.2.3 硬件在环验证 117
6.3 基于凸优化算法的增程式电动汽车优化能量管理策略 123
6.3.1 凸优化算法概述 123
6.3.2 优化变量与状态约束 125
6.3.3 仿真结果分析 127
6.4 本章小结 133
参考文献 133
第7章 面向电池衰减的增程式电动汽车全寿命周期成本优化 135
7.1 增程式电动汽车全寿命周期成本模型 135
7.1.1 模型概述 135
7.1.2 购置成本 136
7.1.3 电池成本 137
7.1.4 运营成本 138
7.2 全寿命周期成本分析 142
7.3 参数敏感度分析 144
7.3.1 电池技术进步影响 144
7.3.2 经济环境参数影响 146
7.3.3 补贴政策影响 151
7.4 本章小结 154
参考文献 154
第8章 增程器输出功率控制方法 156
8.1 原动机为柴油发动机的增程器输出功率前馈补偿 + PID反馈控制 156
8.1.1 增程器控制目标的确定 156
8.1.2 增程器前馈补偿 + PID反馈控制器的设计 157
8.1.3 增程器控制器的仿真分析 157
8.2 原动机为汽油发动机的增程器集成与台架测试 159
8.2.1 增程器动力系统测试平台及测试内容 159
8.2.2 增程器动力系统测试方法 160
8.3 本章小结 165
参考文献 165
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