電動(dòng)汽車(chē)控制技術(shù)

1、電動(dòng)汽車(chē)控制技術(shù)的研究進(jìn)展電動(dòng)汽車(chē)控制技術(shù)的研究進(jìn)展摘要汽車(chē)控制技術(shù)是推動(dòng)汽車(chē)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。在全球汽車(chē)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的背景下，如何通過(guò)理論與方法的創(chuàng)新，提高我國(guó)汽車(chē)控制系統(tǒng)的自主研發(fā)能力，完成從消費(fèi)大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)的過(guò)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(chē)的關(guān)鍵控制問(wèn)題進(jìn)行論述，其主要包括：混合動(dòng)力汽車(chē)扭矩需求管理、電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制、能量回收控制，總結(jié)國(guó)內(nèi)外的研究狀況，提煉共性問(wèn)題，對(duì)電動(dòng)汽車(chē)控

2、制的發(fā)展趨勢(shì)給出了一些觀(guān)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē)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(dāng)前社會(huì)亟需解決的問(wèn)題。電動(dòng)汽車(chē)在節(jié)能減排、遏制氣候變暖以及保障石油供

6、應(yīng)安全等方面有著傳統(tǒng)汽車(chē)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，受到了各國(guó)政府、汽車(chē)生產(chǎn)商以及能源企業(yè)的廣泛關(guān)注。日益提升的電池設(shè)備、充電技術(shù)以及充電設(shè)施也促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)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(dòng)汽車(chē)占美國(guó)汽車(chē)總量的比例將分別力耦合和分離過(guò)程中能量管理策略的復(fù)雜性，提出了基于模糊邏輯控制的扭矩管理策略。文獻(xiàn)[56]中指出，在使用AMT的并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)中，離合器作為發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的動(dòng)力耦合裝置，在驅(qū)動(dòng)模式切換，如

7、由EV模式切換到PHEV、CV模式時(shí)，需要啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并接合離合器以便將發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力平穩(wěn)地接入驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。同時(shí)，在換檔時(shí)，需要協(xié)調(diào)控制動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)快速、平順地完成換檔過(guò)程。不論是能量?jī)?yōu)化管理技術(shù)還是扭矩動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)控制都可以看作基于扭矩管理的動(dòng)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(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)之間對(duì)扭矩而不是對(duì)功率進(jìn)行合理的分配。串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)中，發(fā)動(dòng)機(jī)與車(chē)輪之間沒(méi)有機(jī)械動(dòng)力耦合。與并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)相比，串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)

8、汽車(chē)可以避免并聯(lián)型和混聯(lián)型的機(jī)械裝置和控制系統(tǒng)的復(fù)雜性[7?8]，同時(shí)可在提高發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保性的前提下緩解現(xiàn)行車(chē)載電源續(xù)駛里程有限的不足。在簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)式規(guī)則控制中，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在一恒定的最優(yōu)點(diǎn)，如何充分利用以上串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，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(dòng)機(jī))的運(yùn)行是串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)能量分配策略的關(guān)鍵。另一方面，由于動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中APU存在動(dòng)態(tài)能量損失，

9、在實(shí)際能量分配策略的優(yōu)化中必須考慮APU的動(dòng)態(tài)行為。增程式電動(dòng)車(chē)是以電動(dòng)機(jī)為主，發(fā)動(dòng)機(jī)為輔工作的串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)的唯一作用是發(fā)電。所謂增程式電動(dòng)汽車(chē)，就是當(dāng)車(chē)載電池電量消耗至最低臨界限值時(shí)，增程器將自動(dòng)啟動(dòng)并為其繼續(xù)提供電能，以實(shí)現(xiàn)高達(dá)數(shù)百公里的續(xù)駛能力。另外，增程式電動(dòng)汽車(chē)的電池容量只需純電動(dòng)汽車(chē)的40%左右，極大地降低了成本。2.2電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)動(dòng)力電池是電動(dòng)車(chē)上最常用的儲(chǔ)能設(shè)備。動(dòng)力電池作為電動(dòng)

10、車(chē)的主要能源，其性能和工作狀態(tài)對(duì)整車(chē)而言是至關(guān)重要的。為確保動(dòng)力電池組的良好性能，利用動(dòng)力電池的能量，延長(zhǎng)電池的使用壽命，對(duì)其進(jìn)行有效的管理和控制顯得尤為重要。電池管理相當(dāng)復(fù)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(chē)在行駛時(shí)通過(guò)油表來(lái)顯示汽車(chē)的可續(xù)駛里程，而電動(dòng)汽車(chē)中需要計(jì)算電池組的電荷狀態(tài)(SOC)。SOC是電池狀態(tài)的重