混合動力電動汽車的功率分流控制

混合動力電動汽車具有兩個(gè)或多個(gè)動力源，因此，需要更為復(fù)雜的車載能源管理控制系統(tǒng)。以混合動力電動汽車動力傳輸系統(tǒng)為研究對象，建立了雙模式下功率分流控制仿真模型，以實(shí)現(xiàn)對混合動力汽車動力學(xué)分析及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的。采用統(tǒng)一功率鍵合圖方法對雙模式并聯(lián)混合動力電動汽車動力傳動系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)建模，將機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由鍵合圖/數(shù)學(xué)模型表示，實(shí)現(xiàn)建模模塊化和處理冗余狀態(tài)變量，得到了最小狀態(tài)空間動力學(xué)模型，其包括準(zhǔn)靜態(tài)電池模型、運(yùn)行環(huán)境模型、輪胎和車輛功率損耗模型等，并為控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。而對于能源管理策略提出了功率分流控制，通過高帶寬的電動機(jī)參與動力系統(tǒng)供能，采用功率分流控制實(shí)現(xiàn)車速獨(dú)立控制，保持高帶寬的電動發(fā)動機(jī)在大多數(shù)駕駛工況下運(yùn)行在高效率區(qū)，從而達(dá)到動力系統(tǒng)的低能耗、低排放的目的。通過獨(dú)立電動機(jī)對下層動力傳動進(jìn)行控制，具體是根據(jù)均衡優(yōu)化指標(biāo)對電動機(jī)轉(zhuǎn)速PI控制器參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。最后，基于共軛梯度優(yōu)化算法對雙模式動力系統(tǒng)模型在循環(huán)工況下的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩控制變量優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明，發(fā)動機(jī)工作接近其最大效率的區(qū)域，同時(shí)也能滿足邊界條件的充電狀態(tài)。

刊名：Applied Energy（英）

刊期：2013年第8期

作者：Mihael Cipek et al

編譯：吳濤