履带式混合动力车辆能量管理策略与实时仿真.pdf

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1、兵工学报Vo1．34NO．11第34卷第11期2013年11月ACTAARMAMENTARIINOV．2O13履带式混合动力车辆能量管理策略与实时仿真李军求，孙逢春，张承宁(北京理工大学机械与车辆学院，北京100081)摘要：履带式混合动力车辆的动力性和燃油经济性的优劣在很大程度上取决于能量管理方法。根据车载能源输出特性和车辆行驶功率的需求，提出了一种发动机负载功率跟随和电池组功率补偿的能量管理策略，并给出了发动机、电池组和驱动电机等被控制对象功率平衡的实现方法。同时在dSPACE中搭建了“驾驶员一综合控制器”在环的履带式混合动力车辆能量管理实时仿真平台，进行了基于驾驶员真实输入

2、的实时仿真研究。仿真结果表明，发动机沿最佳燃油消耗曲线工作，动力电池及时功率补偿，并能较好满足车辆最高车速、B／2转向等机动性所需功率变化，实现了车辆机动性和燃油经济性的良好匹配。关键词：兵器科学与技术；履带车辆；混合动力；能量管理；实时仿真中图分类号：TJ810．323文献标志码：A文章编号：1000—1093(2013)11—1345-07DoI：10．3969／j．issn．1000—1093．2013．11．001EnergyManagementStrategyandReal·timeSimulationofHybridElectricTrackedVehicleLIJu

3、n—qiu，SUNFeng—chun，ZHANGCheng—ning(SchoolofMechanicalEngineering，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China)Abstract：Thedynamicsandfuelefficiencyofhybridelectrictrackedvehiclearelargelyrestrictedwithenergymanagementstrategy．Anewenergymanagementstrategyforenginepowerfollowingandbatterypa

4、ckpowercompensatingisproposedaccordingtotheoutputcharacteristicsofpowersourceandthedriv—ingdemandofvehicle，andapowerbalancemethodispresentedforengine，batterypackandmotor，etc．Area1-timesimulationplatformfortheenergymanagementofhybridelectrictrackedvehiclewith“driverandvchiclecontroller”isestab

5、lishedindSPACE．Thereal—timesimulationresearchontheoper—ati0ninputofdriverisconducted．Thesimulationresultsshowthattheengineworksaccordingtotheop—timalfuelconsumptioncurveandthein-timepowercompensationofbatterypacks，andtheenergyman。agementstrategymeetsthepowerchangesofsomevehicledriving，suchasm

6、aximumspeedandB／2steeringsituation，toimplementthebetterdynamicsandfueleficiencyofhybridelectrictrackedvehicle．Keywords：ordnancescienceandtechnology；trackedvehicle；hybridpowersource；energymanage。ment：real—timesimulation收稿日期：2012一O7—06基金项目：国防“十一五”预先研究项目(40402070104)作者简介：李军求(1977一)，男，副教授。E—mail：

7、lijunqiu@bit．edu．ea兵工学报第34卷0引言履带式混合动力车辆采用发动机一发电机组和动力电池组混合供电，可提高峰值功率和降低发动机油耗，但需依赖于系统能量管理策略的合理设计来实现车辆各子系统协调、高效的工作¨。车辆的动力性和燃油经济性不但与动力系统、驱动系统、路面情况相关，还与驾驶员的操控密切相关。文献[3—5]对履带式车辆混合动力系统控制、双侧独立电驱动履带车辆行驶力学控制进行了有针对性的仿真研究。但是，把车辆的能量供给和车辆的驱动功率需求分割来研究存在局限性，