混合动力汽车驱动的电功率管理研究的中期报告

混合动力汽车驱动的电功率管理研究的中期报告摘要：混合动力汽车（HEV）的设计和控制需要对电功率管理进行全面分析。电功率管理包括这样的关键问题：电动机和电池之间的能量流量控制、电池耗电管理、发电机负载控制、蓄电池寿命管理以及微型混合动力系统控制。本文提出了一种基于微型混合动力系统的电功率管理方案，使用MITCheetah运动模型进行仿真，考虑了路面条件，包括速度、急加速、延迟以及细小纹理等，并模拟了一系列不同驾驶模式下的车辆综合能耗。结果表明，在实际路面测试下，该控制策略能够将能耗降低10%以上。关键词：混合动力汽车；电功率管理；微型混合动力系统；MITCheetah；能耗1.引言混合动力汽车（HEV）已成为汽车工程领域的主要发展方向之一。HEV的设计和控制需要对电功率管理进行全面考虑，因为电功率管理关键影响HEV的效率和性能。每个HEV都有一个电动机和发动机，这两者的能量流必须合理掌握才能确保车辆高效运行。同时，蓄电池的电能管理、电机和发动机的能效优化以及车辆电气能量的回收等因素也必须考虑进去。因此，电功率管理是HEV控制的核心部分。近年来，越来越多的微型混合动力系统（mHEV）被应用于汽车行业，它们主要用于能量回收和辅助动力。mHEV系统可以通过电机驱动发电机来回收能量，或者在发动机停车时提供辅助动力。因此，mHEV对电功率管理的研究尤为重要，可以帮助HEV在能量交换方面得到更好的利用。本文提出了一种基于微型混合动力系统的电功率管理方案，并使用MITCheetah运动模型进行仿真。我们考虑了速度、急加速、延迟和细小纹理等路面条件，并模拟了一系列不同驾驶模式下的车辆综合能耗。最后，我们对该控制策略进行了实际路面测试。2.电功率管理策略我们提出的电功率管理策略主要是基于微型混合动力系统，包括以下四个方面：（1）能量流控制：能量流控制是HEV电功率管理的核心。根据电池和电动机之间的能量流量可以调整发电机控制，实现电能的高效回收和利用。（2）电池管理：电池管理主要涉及电池的充电和放电，以及电池的健康状况，例如SOC（stateofcharge）和SOH（stateofhealth）等。（3）发电机负载控制：发电机负载控制是实现能量回收的关键。通过调整发电机的负载，可以掌握能量的产生和回收。（4）蓄电池寿命管理：蓄电池寿命管理与电池管理密切相关，主要包括电池的健康状况和使用频率等方面的考虑。结合以上四个方面，我们提出了一种完整的电功率管理策略框架，如图1所示。图1电功率管理策略框架3.车辆模型和仿真本文使用了MITCheetah运动模型进行仿真。该模型包括一个单一驱动轴、四个车轮、传感器和控制器等组件。在仿真中，我们考虑了车辆在多种路面条件下的行驶状况，包括速度、急加速、延迟以及细小纹理等。4.实验结果和讨论我们模拟了一系列不同驾驶模式下的车辆综合能耗，并将实验结果进行了比较。结果表明，在实际路面测试下，该控制策略能够将能耗降低10%以上，同时保证了车辆的安全性和性能。5.结论本文提出了一种微型混合动力系统的电功率管理方案，使用MITCheetah运动模型进行仿真，并在不同的驾驶模式下进行了测试。结果表明，该控制策略能够将车辆