串联插电式混合动力汽车的研究

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1、串联插电式混合动力汽车的研究*王伟史广奎孔治国邹圭飞(中国汽车技术研究中心天津316002)［摘要］:文中介绍了插电式混介动力汽车的特点和能量管理控制策略。建立以纯电动行驶里程为核心的能量管理控制策略,对一款串联型插电式混合动力电动轿车的能量消耗和使用费用进行仿真分析。通过与动力性能相同的传统串联混合动力汽车的对比，结果表明插电式混合动力汽车可以大幅度的降低车辆使用成本和对燃汕的依赖度。关键词：控制策略混合动力汽车纯电动行驶里程燃油替代率TheResearchforSeriesPlug-inHybridElectricVehicleWangWei^ShiGuang-k

2、ui^KongZhi-guo,Zouyu-fei(ChinaAutomobileTechnologyandResearchCenter,Tianjin,361002)Abstract:ThispaperintroducedthecharacterandfocusedcontrolstrategyforPlug-inhybridelectricvehicle・Accordingtoallelectricrangecontrolstrategy,amodelofseriesPlug-inhybridelectricvehiclewasbuilt,whichwasusedf

3、orsimulationandstudy.Theenergyconsumptionandcostwerecomparedtotraditionserieshybridelectricvehicle.TheresultindicatedthatpurchasecostandfueldependenceofvehiclecanbereducedmostlyforPlug-inhybridelectricvehicleoKeywords:controlstrategyHybridelectricvehicleAllelectricrangeFuelSubstituting刖

4、s能源短缺、环境污染、气候变暖己经成为各国政府和汽车工业必须面对的严峻现实，因此各国政府和产业界纷纷提出各自发展战略，以保持汽车工业和国民经济的可持续发展。随着对混合动力汽车技术研究的不断细化深入，插电式混合动力汽车技术显示出能够进一步提高车辆燃油经济性、降低排放和燃汕替代以降低汽车工业对石汕资源依赖性的潜力，使之成为近来电动汽车技术的重要研究和发展方向21。本文通过搭建一款冷联插电式混合动力汽车模型，与传统混合动力汽车各行驶里程段的能最消耗和使用成木进行了对比，研究结果可为进一步了解插电式混合动力汽车的关键技术、控制策略、以及评价指标捉供理论依据。1插电式混合动力汽

5、车的基本结构特点1.1插电式混合动力汽车的定义国家汽车行业标准《混合动力汽车类型和定义(征求意见稿)》对可外接充电型混合动力汽车的定义为：一种被设计成可以在正常使用情况F从非车载装置中获取能量的混合动力汽车。但是这个定义还没冇突出插电式混合动力汽车的主要特点。在一些国外文献中卩叫典型的插电式混合动力汽车至少包括下述特点：♦电池系统可使用的能最至少为4kWh；♦从外部电源对电池进行充电的手段；♦至少能够以全电模式行驶lOmileo插电式混合动力汽车动力系统可采用并联、串联或混联结构，其结构与传统混合动力汽车基本类似，但是电池必须具有外接电源插头，如图1所示串联插电式混合

6、动力汽车的结构示意图。基金项目:“863”国家高技术研究发展计划项目(2011AA11A211)。图1串联插电式混合动力汽车结构图1.2插电式混合动力汽车的特点插电式混合动力汽车以人部分时间短途(指两次充电间隔之间的行驶里程或每犬的行驶里程)行驶，间或长途行驶的家庭乘用车为设计冃标；电池兼具能量存储与功率缓冲Z功能。其设计核心是根据初始成木要求和口行驶里程规律，进行初始成木增加与使用成木降低的折中设计，充分发挥用外部充电电能替代燃汕，降低运行成本的技术优势。夜间对电池进行充电(公共电网夜间低谷电力)，改善电厂发电机组效率⑸。插电式混合动力兼具电动汽车与混合动力汽车的优

7、点：与性能相同的电动汽车相比，插电式混合动力具有降低初始成本、满足续驶里程要求和缩短充电时间的优势；与性能相同的混合动力汽车相比，可以降低车辆的行驶成木，提高燃料的多样性，降低汽车工业对石油资源的依赖性。插电式混合动力同样兼具电机汽车与混合动力汽车的缺点：电池和电机增大，造成相应的初始成本上升；性能受车辆行驶工况和行驶里程的双重影响，対行驶工况和F1行驶里程敏感。2整车控制策略插电式混合动力技术使电能从辅助动力源转变为主动力源，如何有效地使用从公共电网获得的廉价电能成为插电式混合动力控制策略设计的核心，动力电池组的工作包括电量消耗(CD)和电量维持(