Plug-in串联式混合动力电动汽车控制策略研究.pdf

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1、·Plug-in串联式混合动力电动汽车控制策略研究·文章编号：1002-4581（2009）02-0009-04Plug-in串联式混合动力电动汽车控制策略研究毛文刚吴森MAOWen-gang，WuSen（武汉理工大学汽车工程学院，湖北武汉430070）摘要：控制策略直接影响了串联混合动力汽车的燃油经济性、排放性以及车辆的续驶里程。文中基于WG6120HD混合动力城市客车动力系统，综述了蓄电池组SOC的估算方法以及对蓄电池容量的评价，并结合蓄电池组SOC的变化情况，对Plug-in串联式混合动力汽车控制策略进行了分析和研究。关键词：PHEV；SOC；控制策略中图分

2、类号：U469.79文献标识码：A1.2系统结构和技术参数北1Plug-in串联式混合动力系统发动机发电机京1.1Plug-in串联式混合动力电动汽车的优势可外接充电式混合动力电动汽车的英文全汽称为：Plug-inHybridElectricVehicle，缩写为：蓄电池功率转换器PHEV。与EV相比，PHEV增加了内燃机；与车电源插头HEV相比，PHEV可以外接电网充电；在相同车驱动电机型条件下，PHEV的电池比HEV的电池功率大，内燃机功率比HEV的小。总之，PHEV在设计目标上是要综合EV与HEV的优点。这种混合动减速器力汽车单独依靠电池能行驶较长的距离，但

3、仍然可以像普通的混合动力汽车一样工作。PHEV的主要优点如下：（1）具有EV的全部优点，减少温室气体和图1串联式混合动力系统各种有害排放物，降低对石化燃料的依赖，减少车辆技术参数如表1所示，图1所示的石油进口，增加国家能源安全。Plug-in串联式混合动力系统是基于WG6120HD（2）由于国家已经存在公用电网等基础设城市混合动力客车的研发。施，可利用晚间低谷电对电池充电，改善电厂发电机组效率，节省能源。2SOC的估算与控制（3）具有接受外部公用电网对车载电池组充电的能力，可以在家里就对电池组充电，减少去根据车上电池荷电状态SOC的变化特点，加油站加油次数。用PH

4、EV的全电动模式上下可以将PHEV的工作模式分为电量消耗、电量保班，可大大降低车辆使用成本。持和常规充电模式，其中电量消耗又分为纯电动《北京汽车》2009.No.2·9··Plug-in串联式混合动力电动汽车控制策略研究·表1WG6120HD技术参数Ah计量法是最常用的SOC估计方法。如果车辆参数充放电起始状态为SOC0，那么当前状态的SOC满载质量（kg）15000为：外形（mm）11643×2536×3022t最大乘员数60乙η（it）dt0柴油发动机参数—YC4F115-30SOC（t）=SOC0+×100%C排量（ml）2660式中，SOC0为电池的初始S

5、OC；η为充放电有效功率（kW/rpm）85/3200效率；（it）为t时刻电池的工作电流，充电时为最大转矩（Nm/rpm）285/2200异步交流发电机/电动机参数—AC90正，放电时为负，A；t为充放电时间，h；C为电池额定功率（kW）45的额定容量，A·h。额定转矩（Nm）215Ah计量法应用中的问题有：电流测量不准，峰值功率（kW）125将造成SOC计算误差，长期积累，误差越来越峰值转矩（Nm）630大；要考虑电池充放电效率；在高温状态和电流铅酸蓄电池标称电压（V）12波动剧烈的情况下，误差较大。电流测量可通过数量26使用高性能电流传感器解决，但成本增加；

6、解决容量（Ah）150电池充放电效率要通过事前大量实验，建立电池质量（kg）35充放电效率经验公式。Ah计量法可用于所有电车载充电机：5kW，220V，最大充电电流为10A，可以直接利用电网进行充电。动汽车电池，若电流测量准确，有足够的估计起北始状态的数据，它是一种简单、可靠的SOC估计和混合动力两种子模式。“电量消耗-纯电动”、京方法。“电量消耗-混合动力”和“电量保持”模式之间（2）开路电压法汽能够根据整车管理策略进行无缝切换，切换的主电池的开路电压在数值上接近电池电动势。要判据是整车功率需求和电池的荷电状态SOC。铅酸电池电动势是电解液浓度的函数，电解液密车

7、因此对电池荷电状态SOC的估算和电池容量进度随电池放电成比例降低，用开路电压法可估计行评价。SOC。U（t）-U0SOC（t）=×100%2.1SOC的估计U100-U0电池荷电状态SOC（StateofCharge）描述电式中，U（t）为t时刻电池的开路电压（V）；池剩余电量占额定容量的百分比，是电池使用过U100为荷电状态100%时的电池开路电压（V）；U0为荷电状态0%时的电池开路电压（V）。程中的重要参数。工作过程中电池的荷电状态可开路电压法的显著缺点是需要电池长时静由下式计算：t置，以达到电压稳定，电池状态从工作恢复到稳乙0（it）dt定，需要几个小时甚

8、至十几个小