在混合动力燃气热泵的研究中,由于动力传动系统影响着发动机的运行工况和整个系统的能源利用率,因此稳定而又高效的传动装置是优化混合动力燃气热泵系统的一个新的研究方向。本文将无级变速器引入到混合动力燃气热泵系统中,并对系统的能量管理控制策略进行了研究。能量管理策略主要包含驱动系统和热泵系统。具体研究内容如下:(1)对混合动力燃气热泵系统进行了分类。用驱动系热效率来衡量整个系统的燃气经济性以选取混合动力燃气热泵系统的最佳结构形式,并最终确定最优结构为并联式。(2)对采用无级变速器的混合动力燃气热泵系统的主要部件进行建模。驱动系统中,确定了发动机热效率、电机充放电效率随转矩和转速的变化关系,蓄电池的SOC(蓄电池剩余电量)范围和充放电效率范围,以及无级变速器的大致速比范围为0.95～4.8。热泵系统中,通过对压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀的建模,搭建了热泵系统的仿真平台。(3)提出了基于驱动系热效率最优为目标函数的逻辑门限控制策略。选取蓄电池SOC上下限和发动机经济区功率上下限作为控制策略的门限值,并制定获得发动机和电机的最佳曲线的方法。在搭建的仿真平台上进行分析,获得相关参数的变化曲线。将基于逻辑门限(采用无级变速器)的系统驱动系热效率与基于逻辑门限的多级定速比系统驱动系热效率进行比较。得出在模式C(发动机驱动热泵系统并对蓄电池充电)、模式D(发动机单独驱动热泵系统)、模式E(发动机和电机共同驱动热泵系统)时,采用无级变速器的系统的驱动系平均热效率比定速比系统的驱动系平均热效率分别大5.7%、3.3%、2.7%。(4)提出了基于等效能量消耗最小为优化目标的瞬时优化控制策略,引入等效因子和惩罚函数以修正目标函数。制定了瞬时优化控制策略执行流程并搭建了仿真平台。获得在该控制策略下模式的切换规律以及发动机和电机的扭矩分配、无级变速器速比、蓄电池SOC、等效能量分配等的变化。(5)对所提出的两种控制策略的系统与基于逻辑门限控制策略的多级定速比系统主要从燃气消耗率、燃气消耗量和余热回收三个方面进行了性能对比分析。结果表明基于瞬时优化(采用无级变速器)的系统平均燃气消耗率分别低于多级定速比系统、基于逻辑门限(采用无级变速器)的系统约2.6%、1.1%;在一个周期内比多级定速比系统、基于逻辑门限(采用无级变速器)的系统节约约32%、4%的燃气。基于逻辑门限(采用无级变速器)的系统和基于瞬时优化(采用无级变速器)的系统回收的余热较多级定速比系统低约11.5%、14.2%。