并联式混合动力汽车：结构、驱动模式与能量管理

"混合动力汽车的结构与控制策略研究" 混合动力电动汽车，特别是并联式混合动力电动汽车，是一种结合了传统内燃机与电动机技术的节能汽车。这种车型由发动机、电动/发电机、电池组和电机控制器等关键部件构成。与串联式混合动力汽车不同，发动机和电动/发电机在并联式混合动力汽车中通过机械能叠加的方式共同驱动车辆，可灵活切换不同的动力模式。发动机和电动/发电机的功率通常设定为电动汽车最大驱动功率的50%至100%，这提高了能量利用率，允许使用小功率的发动机和电动/发电机，从而减小动力系统的尺寸、质量和成本。 并联式混合动力电动汽车的驱动模式主要有两种。第一种是电动机用于平衡发动机的负载，确保发动机在高效率区域工作，提高燃油经济性。在轻载条件下，发动机可以关闭，仅靠电动机驱动，或者电动机作为发电机为电池充电。在高速公路等稳定高速行驶环境下，由于发动机效率较高且质量相对较小，所以并联式混合动力汽车具有较好的燃油经济性。此外，并联式系统拥有两条能量传输路径，即使一条出现问题，另一条仍能驱动汽车，增强了系统可靠性。 在控制系统与能量管理方面，上海交通大学李卫民博士的研究针对并联混合动力电动汽车，构建了前向仿真软件平台，并设计了基于DSP芯片TM320F2812的整车控制器，实现了多工作模式的能量管理。他提出了动态规划、随机动态规划和神经元动态规划三种能量管理策略，并对比了它们的性能和特点。通过MATLAB/Simulink建立的仿真模型，设计了Stateflow为基础的多工作模式切换策略，验证了不同模式间切换的参数条件。这些策略通过MATLAB/Stateflow自动生成C代码，直接应用于整车控制器中。 整车控制器在混合动力汽车中扮演核心角色，确保汽车的安全和高效运行。设计的基于TM320F2812的控制器为实现复杂的能量管理算法提供了硬件支持，经过实车测试，能够顺利执行预设的工作模式和模式切换，提供良好的驾驶体验。 为了进一步优化混合动力汽车的性能，通过精确的能量管理策略可以实现节油和减排。李卫民博士的研究为混合动力汽车的控制策略和能量管理提供了理论基础和实践指导，对提升混合动力汽车的市场化和可持续发展具有重要意义。