電動汽車控制技術

1、電動汽車控制技術的研究進展電動汽車控制技術的研究進展摘要汽車控制技術是推動汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。在全球汽車行業(yè)競爭日益激烈的背景下，如何通過理論與方法的創(chuàng)新，提高我國汽車控制系統(tǒng)的自主研發(fā)能力，完成從消費大國向制造強國的過渡是我們目前面臨的重大挑戰(zhàn)。本文主要圍繞新能源汽車的關鍵控制問題進行論述，其主要包括：混合動力汽車扭矩需求管理、電動汽車電池管理系統(tǒng)、電機驅(qū)動控制、能量回收控制，總結國內(nèi)外的研究狀況，提煉共性問題，對電動汽車控

2、制的發(fā)展趨勢給出了一些觀點。關鍵詞：關鍵詞：電動汽車扭矩需求管理電池管理系統(tǒng)能量回收控制AbstractAutomobilecontroltechnologyisanimptantguaranteetopromotethesustainabledevelopmentoftheautomobileindustry.Underthebackgroundofincreasinglyfiercecompetitionintheglobalaut

3、omotiveindustryhowtoimprovetheindependentresearchdevelopmentcapabilityofChinasautomobilecontrolsystemthroughtheinnovationoftheymethodcompletethetransitionfromconsumingcountrytomanufacturingcountryarethemajchallengesweare

4、facing.Thispaperfocusesonthekeycontrolissuesofnewenergyvehiclesincluding:hybridvehicletquedemmanagementelectricvehiclebatterymanagementsystemmotdrivecontrolenergyrecoverycontrol.summarizestheresearchsituationathomeabroad

5、refinescommonproblemsgivessomeviewsaboutthedevelopmenttrendofelectricvehiclecontrol.Keywds:ElectricVehicleTquedemmanagementBatterymanagementsystemEnergyrecoverycontrol1前言前言能源枯竭、環(huán)境污染已經(jīng)成為當前社會亟需解決的問題。電動汽車在節(jié)能減排、遏制氣候變暖以及保障石油供

6、應安全等方面有著傳統(tǒng)汽車無法比擬的優(yōu)勢，受到了各國政府、汽車生產(chǎn)商以及能源企業(yè)的廣泛關注。日益提升的電池設備、充電技術以及充電設施也促進電動汽車不斷普及。研究表明，在中等發(fā)展速度下，至2020、2030和2050年，電動汽車占美國汽車總量的比例將分別力耦合和分離過程中能量管理策略的復雜性，提出了基于模糊邏輯控制的扭矩管理策略。文獻[56]中指出，在使用AMT的并聯(lián)式混合動力汽車中，離合器作為發(fā)動機和電機的動力耦合裝置，在驅(qū)動模式切換，如

7、由EV模式切換到PHEV、CV模式時，需要啟動發(fā)動機并接合離合器以便將發(fā)動機動力平穩(wěn)地接入驅(qū)動系統(tǒng)。同時，在換檔時，需要協(xié)調(diào)控制動力傳動系統(tǒng)快速、平順地完成換檔過程。不論是能量優(yōu)化管理技術還是扭矩動態(tài)協(xié)調(diào)控制都可以看作基于扭矩管理的動力總成控制。扭矩管理策略以扭矩作為最主要的控制變量，在發(fā)動機和電動機之間對扭矩而不是對功率進行合理的分配。串聯(lián)式混合動力汽車中，發(fā)動機與車輪之間沒有機械動力耦合。與并聯(lián)式混合動力汽車相比，串聯(lián)式混合動力電動

8、汽車可以避免并聯(lián)型和混聯(lián)型的機械裝置和控制系統(tǒng)的復雜性[7?8]，同時可在提高發(fā)動機燃油經(jīng)濟性及環(huán)保性的前提下緩解現(xiàn)行車載電源續(xù)駛里程有限的不足。在簡單的開關式規(guī)則控制中，發(fā)動機工作在一恒定的最優(yōu)點，如何充分利用以上串聯(lián)式混合動力汽車的結構特點，從系統(tǒng)優(yōu)化的角度優(yōu)化輔助功率單元(Auxiliarypowerunit，APU)(主要是發(fā)動機)的運行是串聯(lián)式混合動力汽車能量分配策略的關鍵。另一方面，由于動態(tài)變化過程中APU存在動態(tài)能量損失，

9、在實際能量分配策略的優(yōu)化中必須考慮APU的動態(tài)行為。增程式電動車是以電動機為主，發(fā)動機為輔工作的串聯(lián)式混合動力汽車，發(fā)動機的唯一作用是發(fā)電。所謂增程式電動汽車，就是當車載電池電量消耗至最低臨界限值時，增程器將自動啟動并為其繼續(xù)提供電能，以實現(xiàn)高達數(shù)百公里的續(xù)駛能力。另外，增程式電動汽車的電池容量只需純電動汽車的40%左右，極大地降低了成本。2.2電動汽車電池管理系統(tǒng)電動汽車電池管理系統(tǒng)動力電池是電動車上最常用的儲能設備。動力電池作為電動

10、車的主要能源，其性能和工作狀態(tài)對整車而言是至關重要的。為確保動力電池組的良好性能，利用動力電池的能量，延長電池的使用壽命，對其進行有效的管理和控制顯得尤為重要。電池管理相當復雜，它需要反映電池的若干信息，其中包括電池的電荷狀態(tài)(Stateofge，SOC)、電池的健康狀態(tài)(Stateofhealth，SOH)和壽命管理。傳統(tǒng)的汽車在行駛時通過油表來顯示汽車的可續(xù)駛里程，而電動汽車中需要計算電池組的電荷狀態(tài)(SOC)。SOC是電池狀態(tài)的重