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混合动力汽车能量管理系统的模糊控制与仿真研究
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更新于2023-05-23
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环境和能源问题的日益突出,使低排放甚至零排放汽车的开发受到了广泛的关注。电动汽车以无(低)污染、高燃油经济性、高性能和低排放的优点成为当代汽车发展的主要方向。但是,电动汽车的发展需要解决两大关键问题:即能量存储和动力驱动问题,由于短期内动力电池贮能不足的问题很难解决,于是能量管理技术就成为电动汽车发展的重要部分。本文主要是对基于模糊逻辑控制的混合动力汽车能量管理系统控制来进行具体分析。
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混合动力汽车能量管理系统的模糊控制与仿真研究混合动力汽车能量管理系统的模糊控制与仿真研究
环境和能源问题的日益突出,使低排放甚至零排放汽车的开发受到了广泛的关注。电动汽车以无(低)污染、高燃
油经济性、高性能和低排放的优点成为当代汽车发展的主要方向。但是,电动汽车的发展需要解决两大关键问
题:即能量存储和动力驱动问题,由于短期内动力电池贮能不足的问题很难解决,于是能量管理技术就成为电
动汽车发展的重要部分。本文主要是对基于模糊逻辑控制的混合动力汽车能量管理系统控制来进行具体分析。
前言 前言
环境和能源问题的日益突出,使低排放甚至零排放汽车的开发受到了广泛的关注。电动汽车以无(低)污染、高燃油经济
性、高性能和低排放的优点成为当代汽车发展的主要方向。但是,电动汽车的发展需要解决两大关键问题:即能量存储和动力
驱动问题,由于短期内动力电池贮能不足的问题很难解决,于是能量管理技术就成为电动汽车发展的重要部分。本文主要是对
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并联式混合动力电动汽车动力系统模型,主要包括驾驶员决策、发动机、电机、蓄电池以及整车动力性计算模型等。一种
前向复合并联混合动力汽车动力系统模型如图1所示。
汽车在行驶过程中,动力系统提供的驱动力用来克服汽车的滚动阻力、坡度阻力、空气阻力以及加速阻力,从而实现汽车
的匀速行驶、加速或爬坡等。汽车行驶过程中,驱动力Ft、滚动阻力Ff、坡度阻力Fi、空气阻力Fw以及加速阻力Fj,可以按照
式(1)计算。
式中Ttq为发动机转矩(Nm),ig为变速器的传动比,io为主减速器的传动比,r为车轮半径(m),G为作用于汽车上的重力
(N),f为滚动阻力系数,CD为空气阻力系数,A为迎风面积(m2),μa为行驶速(km/h),δ为汽车旋转质量换算系数,m为汽
车质量(kg),(du/dt)为行驶加速度(m/s2),ηr为传动系的机械效率。
在一定的发动机与电机复合转速n(r/min)下,经过变速器与主减速器的减速,作用到车轮上,驱动车轮转动,汽车以速度
ua(km/h)(ua=0.377rn/igi0)行驶。在汽车行驶过程中,不仅驱动力与行驶阻力相互平衡,动力系统提供的功率与阻力功率也相
互平衡。将行驶方程两边乘以行驶车速ua,并经单位变换,得到汽车功率平衡方程(功率单位为kW):
式中:Pe为汽车的功率,i为道路坡度。
模糊逻辑控制策略 模糊逻辑控制策略
本文的控制策略就是在保证发动机最高燃油效率的前提下,提高车辆的驱动性能、满足排放法规要求,以及保持电池的充
电平衡。由于道路工况和驱动条件的非线性,对于电动机何时产生辅助转矩或对电池充电的控制变得非常复杂。另外由于不同
驾驶员的操作方法不尽相同,所以很难实现电池充放电平衡。模糊逻辑控制策略能解决非线性复杂问题,对于并联混合动力电
















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