并聯(lián)式混合動力汽車電源管理的協(xié)同仿真

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并聯(lián)式混合動力汽車電源管理的協(xié)同仿真

研究了在巴西城市行駛循環(huán)NBR 6601中混合動力汽車的出現(xiàn)給傳統(tǒng)意義上汽車所造成的沖擊。車輛的縱向動力學(xué)通過多體動力學(xué)軟件Adams和Simulink/Matlab進(jìn)行聯(lián)合模擬并作出最終的評估。模擬仿真發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)汽車的驅(qū)動是靠發(fā)動機(jī)/動力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，然后通過標(biāo)準(zhǔn)變速器來實(shí)施換擋變速。為了降低車輛的燃油消耗，研究中在車輛后輪后面加入電動馬達(dá)以創(chuàng)建混合動力學(xué)模型，使之與傳統(tǒng)車輛模型進(jìn)行對比。在對動態(tài)模型進(jìn)行修改后，基于車輛起動原則開發(fā)了兩種電源管理系統(tǒng)控制策略。

第1個策略是在保持發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的同時，通過換擋與發(fā)動機(jī)功率限制確定最佳工作點(diǎn)，通過電動馬達(dá)來平衡剩余功率的需求。仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相比于傳統(tǒng)的模型，平均燃油消耗率有所降低。但在目前的結(jié)果中，有許多點(diǎn)處于燃油消耗圖中效率較低的區(qū)域，其主要原因是在巴西循環(huán)工況對功率的需求過低。

為了除去處于最差燃油消耗區(qū)域的那些點(diǎn)，開發(fā)了第2種電源管理系統(tǒng)控制策略，該策略將電動機(jī)作為主要的驅(qū)動系統(tǒng)。此時，發(fā)動機(jī)依然會提供部分動力，但只有在電動機(jī)所提供的轉(zhuǎn)矩未達(dá)到要求時發(fā)動機(jī)才會工作，以提供剩余所需的動力。該控制策略要優(yōu)于其它控制策略，燃油消耗相對于傳統(tǒng)模型平均降低50.29%，但由于電池放電量和次數(shù)的增加，因此降低了電池的壽命。

Jony Javorski Eckert et al. SAE 2014-36-0384.

編譯：王一瀏