應用多元車載電源的輕度混合動力系統(tǒng)分析.pdf

1、汽車，被譽為“改變世界的機器”，它的出現(xiàn)極大地方便了人類的生產和生活。然而時至今日，其日益凸顯的巨大的能源消耗和污染物排放(汽車的能源消耗占世界石油產量的一半以上，同時也是CO2等溫室氣體排放的主要源頭)，已經開始限制它的發(fā)展。為了應對這個危機，設計能耗小、排放低的傳統(tǒng)汽車及新能源汽車是目前汽車研發(fā)的主要方向。
　　 汽車本質上是一種小巧的，可移動的能量轉換裝置。受限于此，很多已在電力中廣泛采用的低品位能源，如太陽能，風能，余熱

2、等，因為效率低下且轉換裝置規(guī)模巨大，一直難以在汽車上應用。不過當今半導體科技的發(fā)展使這種應用變得可行，以熱電模塊和光伏電池為代表的新型元器件，體積小巧且能量轉換效率可觀。本文開創(chuàng)性地提出了基于低品位能源利用的多元車載電源系統(tǒng)，將排氣廢熱溫差發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電作為汽車能源的一部分，并建立基于此的輕度混合動力系統(tǒng)。
　　 本文在詳細研究半導體熱電模塊及光伏電池的原理、結構及輸出特性之后，基于溫差發(fā)電和太陽能發(fā)電的基本原理，并結合工

3、程應用，對模型做適當調整或簡化。然后在MATLAB/Simulink環(huán)境下建立各子系統(tǒng)的通用仿真模型。然后在Cruise中建立輕度混合動力系統(tǒng)模型。最后通過Cruise中的MATLAB API接口，將子模型與整車模型連接。并定義不同行駛工況及擴展工況進行聯(lián)合仿真，分析系統(tǒng)各部件的工作狀態(tài)和整車性能。并通過與原輕度混合動力系統(tǒng)的對比，驗證汽車性能的改進。
　　 本文在研究中，綜合實驗測定與仿真計算的方法，結合半導體的能量轉換機制和

4、現(xiàn)有的混合動力汽車技術，應用Cruise與MATLAB/Simulink聯(lián)合仿真的手段，提出了可行的系統(tǒng)集成方案，并對其性能進行了詳盡的測試和仿真分析。結果表明，新的混合動力系統(tǒng)性能改進比較可觀，有較大的發(fā)展?jié)摿Α?br>　　 同時，在搭建仿真模型過程中，充分考慮了模型的通用性，可修改性，可移植性。除了完成本文所涉及的仿真分析工作外，還為進一步的改進和其他應用預留了接口。因此本文所建立的仿真平臺為今后更深入地研究排氣廢熱溫差發(fā)電和太陽