基于CAN总线的混合动力汽车辅助动力单元系统与控制策略研究

基于CAN总线的混合动力汽车辅助动力单元系统与控制策略研究基于CAN总线的混合动力汽车辅助动力单元系统与控制策略研究

摘要：随着环保意识的日益增强和能源短缺问题的凸显，混合动力汽车逐渐成为汽车产业的研究热点。混合动力汽车辅助动力单元作为一种有效的动力补充方式，为混合动力汽车提供了更强的动力输出能力和短途纯电驱动能力。本文通过对基于CAN总线的混合动力汽车辅助动力单元系统的研究，探索了其设计和控制策略，旨在为推动混合动力汽车的发展做出贡献。

关键词：混合动力汽车、辅助动力单元、CAN总线、控制策略

1.引言

混合动力汽车作为一种综合利用内燃机和电动机的新型汽车，具有燃油经济性好、环境友好、动力性能强等优势。其中，辅助动力单元作为混合动力汽车的重要组成部分，起到了提高汽车综合动力性能的作用。CAN（ControllerAreaNetwork）总线作为一种高性能、可靠性强的网络通信技术，被广泛应用于汽车电子系统中。本研究旨在通过基于CAN总线的混合动力汽车辅助动力单元系统，提升混合动力汽车的性能与稳定性。

2.混合动力汽车辅助动力单元系统设计

2.1电机与控制器

混合动力汽车辅助动力单元系统采用电机作为辅助动力来源，为了保证电机的高效能输出，需要选取合适的电机类型和控制器。本研究选择了稀土永磁同步电机，该电机具有高功率密度、高效率和轻量化的特点。控制器采用了基于CAN总线的电机控制器，实现了电机与主控系统之间的信息传递和控制。

2.2能量存储装置

辅助动力单元中的能量存储装置对于提供短途纯电驱动能力至关重要。本研究采用了锂离子电池作为能量存储装置，其具有能量密度高、循环寿命长的特点。能量存储装置与电机之间通过CAN总线进行数据传输和控制。

2.3电力传输系统

辅助动力单元的电力传输系统需要确保有效的能量传输和控制。本研究采用了基于CAN总线的电力传输系统，通过CAN总线进行电量的实时监测和调节，实现了能量传输的最优化。

3.混合动力汽车辅助动力单元系统控制策略

3.1能量优化控制策略

为了使混合动力汽车达到最佳的燃料经济性和性能性能，本研究提出了一种基于模糊控制的能量优化控制策略。该控制策略根据混合动力汽车的工况和行驶需求，通过对电机和内燃机的协调控制，实现能量的最优分配和利用。

3.2基于故障诊断的安全控制策略

为了保证混合动力汽车辅助动力单元系统的安全稳定运行，本研究设计了一种基于故障诊断的安全控制策略。该策略通过对辅助动力单元各个组件的故障检测和故障恢复，实现了对系统的实时监测和保护。

4.实验结果与分析

通过对基于CAN总线的混合动力汽车辅助动力单元系统的实验验证，本研究得出了以下结论：

-采用稀土永磁同步电机和锂离子电池作为辅助动力单元的电机与能量存储装置，能够有效提升混合动力汽车的动力性能和短途纯电驱动能力。

-基于CAN总线的电机控制器和电力传输系统，实现了电机与主控系统之间的高效能输出和能量传输的实时监测和调节。

-基于模糊控制的能量优化控制策略和基于故障诊断的安全控制策略，有效提高了混合动力汽车的燃料经济性和运行安全性。

5.结论

本研究基于CAN总线的混合动力汽车辅助动力单元系统与控制策略，为混合动力汽车的发展提供了有效的技术支持。通过优化能量分配和实现故障检测，辅助动力单元系统具备了更好的燃油经济性和安全性能。未来的研究可以进一步优化控制策略，提高混合动力汽车的整体性能和用户体验。

本研究基于CAN总线的混合动力汽车辅助动力单元系统与控制策略，通过稀土永磁同步电机和锂离子电池的应用，有效提升了混合动力汽车的动力性能和短途纯电驱动能力。同时，基于CAN总线的电机控制器和电力传输系统实现了高效能输出和能量传输的实时监测和调节。采用基于模糊控制的能量优化控制策略和基于故障诊