武汉理工大学
硕士学位论文
姓名：***
申请学位级别：硕士
专业：车辆工程
指导教师：***
20050601
摘要
当前，能源危机和环境污染促使以电动汽车（ｇＶ，ＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）为主的低排放节能汽车得到了重视和发展。在电动汽车的前期开发中，计算机模拟仿真具有重要作用。蓄电池作为混台动力电动汽车的能量源的核心部件之一，其作用是巨大的。不过，虽然蓄电池在结构上较为简单、并看似技
术含量较低，但是由于其工作过程是一个多输入多输出的非线性变化过程，且蓄电池是电、化学、热力学的综合系统，动态特性异常复杂，因此蓄电池建模仿真是电动汽车建模仿真的重要环节和困难部分。作者在参与科研项目的实践中，通过深入研究，将神经网络（ｎｎｅｔ）理论应用到蓄电池的建模中，收到了很好的效果。
作者在文中简要介绍了电动汽车蓄电池的建模仿真的现状，对几种常用的电池模型的特点进行了论述。本文认为由于神经网络的众多优点，将其应用在高度非线性的电动汽车蓄电池的建模仿真中，能更好的适应电池的非线性工作曲线，故本文选择了“神经网络模型”建模方式。建模对象是天津大有公司生产的铅酸蓄电池。神经网络模型的特点是在形成模型前必须用训练样本对其进行训练，作者基于ＥＶＴＳ对铅酸蓄电池进行了大量冲放电池试验，并在此基础上对铅酸蓄电池的性能进行了研究，同时所得的试验数据被用于模型的建立与测试。最后建立了蓄电池神经网络仿真整体模型。并在我院自主开发的仿真软件ｔｔＥＶＳＩＭ中将该神经网络模型接入到整车模型中，实现了整车的仿真，并取得了较好的结果。
基于上述工作，作者建立了一套完善的电动汽车蓄电池建模与仿真的体系，为整车及控制策略的仿真提供可靠的依据。所建模型适合于所有液体电化学电池。
关键词：电动汽车能量存储系统蓄电池仿真神经网络
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｗｉｔｈｔｈｅｅｍｅｒｇｅｎｃｅｏｆｅｎｅｒｇｙｃｒｉｓｉｓａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｖｅｈｉｃｌｅ，ｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍ，ｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ，ｂａｔｔｅｒｙｓｉｍｕｌａｔｅｏｎ
Ｉｌ
武汉理工大学硕上论文
第１章引言
１．１课题来源及背景
当前全球面临着能源短缺的危机，并且大气污染也是急待解决的难题。这两大问题直接威胁着传统交通工具——汽车的可持续发展。而以电动汽车为代表的代用燃料汽车是人类解决这一危机的主要途径。在此形势下，世界各国的汽车制造商都投入了大量资金开发电动汽车，目前日本、美国等汽车强国已经开发出一些商品化的电动汽车产品。
在传统汽车领域，中国落后于发达国家二三十年，已经失去了追赶的机会。而在电动汽车领域，中国与国外技术水平和产业化程度差距相对较小。中国电动汽车的研发已有了一定的基础，一些企业在上世纪９０年代中期已推出了电动汽车样车，但是目前还没有规模化生产的电动汽车产品出现。
为维护我国能源安全，改善大气环境，提高加入ＷＴＯ后我国汽车工业的竞争力，２００１年９月，中国科技部在“十五”期间的国家“８６３”计划中，特别设立了电动汽车重大专项。专项将从国家汽车产业发展战略的高度出发，选择新一代电动汽车技术作为我国汽车科技刨新的主攻方向，组织企业、高等院校和科研机构，以官、产、学、研四位一体的方式，联合进行攻关。计划在“十五”期间，促进我国符合市场经济发展要求的研发体系、机翩和人才队伍的形成，以电动汽车的产业化技术平台为工作重点，力争在电动汽车关键单元技术、系统集成技术及整车技术上取得重大突破，集中有限资源抢占新一代电动汽
车制高点，促进我国汽电动汽车重大专项提出“三纵三横”研究开发布局，“三横”是指纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车，“三纵”是指电池、电机和控制系统的关键零部件。强调建立符台整车开发规律的严密的整车开发程序，提出以整车开发为主导，关键零部件和相关材料紧密结合、基础设施协调发展，政策法规、技术标准与评估技术同步展开的基本方针，作为国内汽车科技项目的一个探索，以保证电动汽车重大专项产品化和产业化目标的实现。该项目的运作强调创新，要求各项目组成立科技公司，专门负责开发工作。不仅所参加的各法人单位要入股，其中的主要研发人员也要入股，形成责任捆绑。目前该项目的科研资金已经大大超过国家投入的近９亿元，总共达到２５亿元以上。
“８６３”计划电动汽车重大专项自公开招标以来，各分类项目已被一汽集团、东风集团、上汽集团等摘走，目前承担大客车项目的是北方车辆工厂，将在尼奥普兰底盘上改装电机驱动；承担纯电动轿车研发的是奇瑞和天津汽车。此外，
武汉理Ｔ大学硕Ｌ论文
一汽和东风将在各自客车的底盘上，研发混合驱动公共汽车和大型客车，东风还承担了混合动力轿车的研发；而燃料电池客车将由清华大学和北京客车总厂‘合作研发，燃料电池轿车则由上海汽车工业集团担纲。根据计划，这个专项要在３年至５年内实现纯电动汽车和混合动力汽车的产业化，５年内建立燃料电池汽车产品动力平台，为５年至１０年内实现燃料电池汽车的产业化奠定基础。
东风汽车公司１９９６年就推出电动汽车样车，最近该公司联合湖北省的高校和科研力量，共同组建了“东风电动车辆股份有限公司”，专门开发生产电动汽车。东风电动车辆股份有限公司由东风汽车公司、湖北省高新技术发展促进中心、武汉经发投资有限公司、武汉华中科技大产业集团有限公司、武汉理工大产业集团有限公司、武汉东电投资管理有限公司和武汉火炬科技投资有限公司等７家股东共同发起设立。目前东风电动车辆股份有限公司同时承担２个“８６３”计划的整车项目，已研制出４台电动客车作为武汉市５０９路和５１０路公汽投入使用。到２００５年，计划年产２０００辆混合动力轿车和５００辆混合动力城市公交车。
ＥＱ７２００ＨＥＶ混合动力轿车是“８６３”项目的重大专项和东风汽车公司重大战略项目。该车是以ＥＱ７２００一ＩＩ车型（风神蓝乌轿车）为基础，采用电控自动变速器与创新型并联机电耦合的方案，配置直流永磁无刷电动机和镍氢电池，计划在“十五”期间实现产业化。
笔者所从事的课题来源于武汉理工大学汽车工程学院承担的国家８６３计划电动汽车专项混合动力多能源动力总成控制系统子项目。予项目的任务是研制出ＥＱ７２００ＨＥＶ多能源动力总成能量管理仿真分析系统，进行能量管理策略的设计和优化，满足整车性能要求。主要工作包括多能源动力总成能量管理策略仿真分析系统的开发，控制策略的制定、部件建模、控制簧略和部件的集成仿真、控制器的设计、控制器和部件建模的硬件在环路仿真。笔者参加了部件建模的工作。
１．２研究目的和意义
由于混合动力电动汽车是机电一体化的系统工程，建造实际的车辆进行实验的代价十分高昂，所以许多研究机构多采用计算机仿真的方法来对电动汽车进行仿真从而预测电动汽车的性能与经济性，以得出有益的结论来指导电动汽车的进一步开发。在电动汽车的研制过程中建立正确的数学和力学模型，运用计算机进行模拟计算和实验是十分必要。尤其是在电动汽车各项理论尚未成熟以前，利用模拟的实验研究方法，研究其性能的备参数对整车性能的影响效果
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