纯电动客车驱动控制策略的研究

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在世界纯电动汽车的发展浪潮下,中国纯电动汽车产业蓬勃发展。一方面得益于国家政策的引导和推动,另一方面受益于各项关键技术的相继突破。但是随着新能源汽车补贴逐步退坡以及动力电池技术短期内仍无法突破瓶颈的发展状况,中国纯电动汽车行业将步入技术挑战、动力转换、结构调整的新阶段。整车控制器作为纯电动汽车最为核心的部件之一,其控制策略的优劣是决定整车性能的重要因素。而驱动控制策略又是整车控制中最基本也是最重要的关键技术之一,因此,建立高效、完善的纯电动汽车驱动控制策略,对提高整车的动力性、经济性有着极其重要的意义。本文以JMV6702BEV纯电动客车整车控制系统开发项目为依托,以整车控制器的驱动控制策略为主要研究对象展开。基于电池、电机、电控三大关键技术的研究现状,采用分层建模的研究方法及联合仿真技术,搭建了三层驱动控制策略模型,并将其嵌入到整车模型中,完成了联合仿真实验;同时与同款车型搭载不同驱动控制策略实车测试数据进行对比分析,验证了所建立驱动控制策略的可行性和正确性。本文的研究内容主要包括以下几个部分:(1)分析了纯电动客车的发展状况以及发展趋势,对目前国内外整车控制器和驱动控制策略的应用和研究现状进行了研究总结,提出了本文的研究目的和意义。(2)对纯电动客车的整车组成结构、驱动布置形式的优劣进行了分析;对其中的电池、电机、电控三大关键技术的发展状况进行了分析研究,以此作为本文整车模型及控制策略模型搭建的理论基础。(3)采用分层建模的理论方法,应用AVL Cruise软件技术,对JMV6702BEV纯电动客车的各个零部件进行了机械连接、电气连接以及CAN总线信号连接,输入实车相关数据,搭建完成了一套较精确的整车仿真模型。(4)综合考虑车速、加速度、挡位等信号,将整车驱动模式划分为起步模式、经济模式、动力模式和制动模式四种;着重剖析了不同模式下电机输出扭矩的分配;应用Matlab/Simulink软件技术,搭建了一种能满足整车所有驱动工况的三层驱动控制策略模型。(5)对本文制定的驱动控制策略模型的动力性以及经济性进行了联合仿真实验;在同款车型搭载不同控制策略的实车实验中完成了控制器程序刷写与实车数据采集工作。(6)将仿真实验与实车实验结果进行了对比、分析及正确性和可行性验证。研究结果表明,本文制定的驱动控制策略,在保证整车动力性的前提下、能有效提升整车的经济性。驱动控制策略具有一定的先进性,研究方法可为整车驱动控制策略的研究提供参考。
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