武汉理工大学
硕士学位论文
姓名：赵世科
申请学位级别：硕士
专业：动力机械及工程
指导教师：吴森
20050301
中文摘要
能源和环境的双重压力使得电动汽车迎来了发展的高潮。在蓄电池及其它能源装置上不能完全取代传统的内燃机时，混合动力系统成为了最佳的选择，它的出现不仅可以使车辆的经济性和排放得到一定的改善，还可以使发动机的控制变得更加简单、有效，并促进电动车的能源技术和控制策略与手段的发展。
作为混合动力系统中最适合以城市公交工况运行的串联式混合动力系统，它存在着能量转化效率低的弊端，因此其经济性备受关注。而其经济性的影响因素主要包括：混合度、动力电池组的性能、动力系统的匹配、能量管理系统、制动能量回收、整车的质量以及使用工况等。本文主要以武汉市城市公交客车的实际线路营运工况为基础，对串联式混合动力电动客车的动力系统匹配、控制策略、制动能量回收这三个方面进行了分析与探讨。
在动力系统匹配方面，通过对车辆行驶规律的分析，包括车速、功率需求、能量需求等规律，以及各动力部件运行状态的分析，总结出了一些匹配原则，以保证各动力部件在工作时都尽量运行在最佳工作状态下，提高系统的工作效率。
在控制策略方面，在建立整车的能量流模型以及对各动力部件效率分析的基础上，分析了传统的两种控制策略（恒温器模式、功率跟随模式）的优劣势，提出了发动机分区工作与白适应控制和“一线一车”的个性化控制策略，经试验表明，该控制策略运行良好，对提高整车的能量转化效率有很大好处，改善了车辆的经济性。
在再生制动能量回收方面，主要分析了再生制动系统的结构及工其作原理、控制策略、双能源的再生制动系统以及能量回收的效果，结果表明，再生制动能量回收对整车的经济性有很大的影响，对别是对于城市公交车这种制动频繁、制动强度低的车辆来说，是改善串联式混合动力电动客车经济性的一个重要突破口。
经分析表明，串联式混合动力系统只要在以上三个方面做出改进，其整车能量转化效率低的弊端将会被克服，整车的经济性将得到很大的改善。
关键词：串联式混合动力系统，行驶工况，动力系统匹配．控制策略，制动能量回收，经济性
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ＩＩ本田电动车
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Ｋｅｙｗｏｒｄ：ｓｅｒｉｅｓｈｙｂｒｉｄｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ，ｄｒｉｖｉｎｇｃｙｃｌｅ，ｍａｔｃｈｉｎｇｏｆｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ，ｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ，ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｒａｋｅｕｎｉｔ，ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ
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武汉理上大学硕十学位论文
第１章绪论
１．１国内外电动汽车的发展情况
汽车工业已成为现代经济的支柱产业。现在全世界汽车年产量已超５０００万辆，保有量已超过６亿辆。在美国每１．３人就有一辆轿车，在欧洲每１．５人有一辆，在日本则为每２人一辆。这些数字意味着汽车已成为人们出行的主要交通：【具，但同时耗用了大量的石油资源，给大气产生极大的污染。据统计每年汽车尾气约排放２亿吨有害气体，占大气污染总量的６０％以上，是公认的污染大气的“头号杀手”。因此，汽车工业的飞速发展在给人类生活带来极大便利的同时也给地球环境带来了极大的破坏。７０年代后，能源和环境的压力一直推动着汽车新技术朝着低油耗、低排放的方向发展。而电动汽车的发展正是在这样的背景下又迎来了新的机遇。相对于传统汽车而言，电动汽车不仅行驶时废气排放低（纯电动车行驶时为零排放），而且因其使用的是一种二次能源，来源广泛。据计算，每年每辆电动汽车可节省１．４～１．８ｔ石油。所以电动汽车的使用，将对全球性节能及治理污染有着十分重要的意义。
在国外，美国加尼福尼亚州（咀下简称／Ｊｎ，，１１）于１９９０年通过法案，强制要求汽车生产厂家执行从１９９８年起在加州市场销售汽车总数的２％，２００１年销售５％“零排放”汽车的规定。后来又规定到２００３年“零排放”汽车需占当年新车销售的１０％，即大约２．２万辆，以后每年增加至少４万辆。日本９０年代初制定２０００年前推出２０万辆电动汽车，届时年生产１０万辆的计划。法国９０年代仞也制定２０００年生产５万辆电动汽车的计划。尽管所制定的这些法规或计划后
柬受到技术与成本以及市场选择的限制没能达到目标，但是可以看出各国及汽车厂商发展电动汽车技术的决心。表１－１为国外各大汽车厂商电动汽车的开发情况。
在国内，由于我国政府的重视，在科技部和各省市科委的指导与资助下，国内大专院校、科研院所及相关企业在电动汽乍的研究方面投入了大量的资金和人力。经过一批热爱电动车事业的专家、科技人员及企业家的积极努力，我Ｎ在电动汽车关键技术、电动概念轿车、实用｝乜动汽车研制、电动汽车试验示范Ⅸ基础建设及电动汽车相关标准的制定等方幡都取得了阶段性成果，研制出再种类型的电动汽车样车共２０多辆，如清华人’≯和厦门会尼在１９９９年联合研
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