基于液氣儲能裝置的空氣混合動力汽車建模與仿真研究.pdf

1、經濟發(fā)展提高了居民消費能力，同時也帶動了汽車保有量的快速膨脹。這一方面造成城市交通壓力的與日俱增，另一方面也給城市環(huán)保事業(yè)帶來嚴重負面影響。為了減輕直至消除這種制約產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的不利因素，開發(fā)一種節(jié)能環(huán)保、成本低廉的新能源汽車技術是十分有必要的。鑒于此，本文探索研究一種將壓縮空氣作為動力源進而構建一種新型并聯(lián)式空氣混合動力系統(tǒng)的新能源汽車技術。
　　基于壓縮空氣的并聯(lián)式空氣混合動力系統(tǒng)結合了傳統(tǒng)汽油機、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)等多種技

2、術，它采用一套液氣儲能裝置作為第二動力單元替換了傳統(tǒng)電池、一套液壓泵/馬達作為動力機械裝置取代了發(fā)電機/電動機，并將液壓泵/馬達與變速器機械耦合，最終構建一套基于壓縮空氣的并聯(lián)式空氣混合動力系統(tǒng)?；谏鲜鲈O想方案，本文展開了一系列研究，重點研究壓縮空氣動力系統(tǒng)的建模方法，并完成空氣混合動力汽車動力性和經濟性仿真分析。
　　首先，在統(tǒng)一多領域物理系統(tǒng)建模軟件平臺 SimulationX下建立壓縮空氣動力系統(tǒng)的物理系統(tǒng)仿真模型，具體包

3、括液氣儲能裝置模型、液壓馬達、控制電磁閥、控制函數(shù)、管道等。其次，將獲得的相關參數(shù)和實驗結果導入 Matlab中，構建一個完整的空氣動力系統(tǒng)子模型及液壓馬達輔助控制策略模型，在simulink環(huán)境下運行并驗證其可靠性和準確性。最后，基于ADVISOR仿真平臺，對軟件自帶的并聯(lián)式混合動力仿真模型進行二次開發(fā)，建立了扭矩耦合器、液壓馬達、壓縮空氣儲能裝置和液壓馬達輔助控制策略模型，修改原有的車輛模型、發(fā)動機、變速器、圖形界面配置和相應的m文

4、件，最終完成整車頂層仿真模型的搭建工作。
　　將空氣混合動力汽車模型內嵌于原有 ADVISOR軟件當中而保持相對獨立，能方便的調取新模型并進行仿真分析。為了驗證空氣混合動力汽車仿真模型，在不同的工況條件下對比分析了傳統(tǒng)燃油車和空氣混合動力汽車的動力性和燃油經濟性表現(xiàn)。仿真結果顯示，新模型基本滿足整車動力性和經濟性參數(shù)設計要求，且相比傳統(tǒng)燃油車空氣混合動力汽車在不僅加速性能、爬坡能力有著大幅提升，部分經濟性能指標甚至超出預期，如百公