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本文针对混合动力电动汽车的优化匹配以及能量管理策略的优化展开仿真研究,以进一步改善整车的燃料经济性。
对混合动力电动汽车的优化匹配方法进行了研究。在Matlab环境中实现了优化流程,进行了优化算法的比较,确定了为符合优化匹配要求车辆模型所需符合的条件。以EQ7200HEV并联混合动力汽车为例实现了优化匹配,对匹配前后的仿真结果进行了比较。并检验了不同控制策略及道路工况对优化匹配结果的影响。
以系统等效效率最高为目标,展开能量管理策略的瞬时优化研究。分析原有系统等效功率损失最小化瞬时策略的不足,提出整车动力系统多种工作方式下系统等效效率的计算方法。根据发动机、发电机的效率矩阵及蓄电池的相关参数建立了瞬时等效效率函数。在Matlab/Simulink环境中建立瞬时优化控制策略模型嵌入整车模型中,控制策略可以通过实时车辆参数的输入来实时输出控制参数。
以充分利用制动回收能量及维持蓄电池电荷平衡为目标,开展驱-制动一体化优化策略的研究。将城区工况看作多个“起步-加速-减速-停止”的区间构成,由前面多个区间的电机驱动功率需求分布和制动回收能量来预测后续区间的相应数据,确定蓄电池单独驱动与发动机单独驱动两种工作模式的切换条件,力求实现蓄电池所消耗的能量尽量由制动回收的能量所提供。在Matlab/Simulink环境中建立此控制策略模块嵌入整车模型进行了仿真。
将系统等效效率瞬时优化策略和驱-制动一体化优化策略及原有基于功率损失的瞬时优化策略分别应用于中国乘用车城区工况和美国UDDS工况,从动力系统效率、每公里等效油耗、蓄电池电量平衡等多个方面进行对比分析,总结了两种优化策略的特点和优化效果。