并聯(lián)混合動(dòng)力汽車動(dòng)力總成參數(shù)匹配與仿真術(shù)

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1、維普資訊http://www.cqvip.com機(jī)械設(shè)計(jì)與制造第7期一10o一MachineryDesign&Manufacture2008年7月文章編號(hào)：1001—3997(2008)07—0100—03并聯(lián)混合動(dòng)力汽車動(dòng)力總成參數(shù)匹配與仿真術(shù)王國海韓以倫(山東科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院物流與車輛工程系，青島266510)ParametermatchingandsimulationofpowerassemblyforparalleIhybridelectricvehicleWANGGuo—hai，HANYi—lun(Dept．ofPhy

2、sicalDistributionandVehicleEngineering，CollegeofMechanicalandElectronicEngineering，ShandongUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266510，China)中圖分類號(hào)：TH16，U46文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A混合動(dòng)力汽車動(dòng)力傳動(dòng)系各部件特性、參數(shù)匹配及控制策駛參數(shù)如下：滿載總質(zhì)量ma=1460kg，空氣阻力系數(shù)Co=O．32，迎略決定了整車的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、排放特性、制造成本及重風(fēng)面積=2．2m，車輪滾動(dòng)半徑0．

3、3lm，傳動(dòng)效率=0．9，滾動(dòng)量。混合動(dòng)力汽車的參數(shù)匹配是一個(gè)多變量多目標(biāo)優(yōu)化問題，阻力系數(shù)f=o．018，軸距L=2．4m，質(zhì)心高度h=0．6m。只有在精確、完整的仿真模型的基礎(chǔ)上，經(jīng)過反復(fù)的尋優(yōu)計(jì)算才2參數(shù)匹配的原則和步驟能達(dá)到最佳的效果。并聯(lián)混合動(dòng)力汽車參數(shù)匹配的原則是針對(duì)給定的車型、目此外，混合動(dòng)力汽車的參數(shù)匹配與其行駛工況和控制策略標(biāo)工況和基本控制策略，在保證車輛動(dòng)力性要求的情況下，以最密切相關(guān)。在車輛設(shè)計(jì)初期，有必要從車輛設(shè)計(jì)要求出發(fā)，通過優(yōu)化燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能為主要目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。理論和工程分析，輔以適當(dāng)精度的仿真校驗(yàn)來匹

4、配動(dòng)力系統(tǒng)的并聯(lián)混合動(dòng)力汽車參數(shù)匹配的方法會(huì)根據(jù)所采用的混合結(jié)主要參數(shù)(優(yōu)化問題初值)，為建立更加精確的仿真模型和進(jìn)行構(gòu)和整車能量管理策略的不同而有所不同，主要針對(duì)有純電動(dòng)優(yōu)化提供基礎(chǔ)?。行駛模式的高“混合率”并聯(lián)混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)，如圖1所示。1參數(shù)匹配的初始條件和要求“電力輔助(electricassist)控制策略”進(jìn)行討論。依據(jù)“十五”期間國家863計(jì)劃電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)制定的混合動(dòng)力轎車最低技術(shù)指標(biāo)，確定了所設(shè)計(jì)轎車的動(dòng)力性能指標(biāo)如下：(1)原地起步至lOOkm／h的加速時(shí)間t≤15．5s。(2)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí)的最高車速一≥160

5、km／h。(3)在車速v=88．5km／h時(shí)，爬坡度≥12％。圖l高“混合率”并聯(lián)混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)參照現(xiàn)已面世的混合動(dòng)力轎車參數(shù)，確定本設(shè)計(jì)車輛的行Fig．1Structureofhigh—mixture—ratioparallelhybridelectricvehicle★來稿日期：2007—10—15★基金項(xiàng)目：青島市科技發(fā)展計(jì)劃(2005)維普資訊http://www.cqvip.com第7期王國海等：并聯(lián)混合動(dòng)力汽車動(dòng)力總成參數(shù)匹配與仿真一l0l一并聯(lián)混合動(dòng)力汽車參數(shù)匹配的基本步驟為：發(fā)動(dòng)機(jī)功率一式中：一爬坡角，arctan0．

6、12；v一行駛車速，可以取88．5km／h，電動(dòng)機(jī)功率一電池功率。其中有些參數(shù)需要前后協(xié)調(diào)考慮或者其余符號(hào)意義同式(1)。在后面通過仿真加以校驗(yàn)。由式(2)求得功率需求為60．6kW然后加上汽車附屬設(shè)備3參數(shù)匹配的方法消耗功率3kW(因?yàn)樵诨旌向?qū)動(dòng)時(shí)電機(jī)只能作為電動(dòng)機(jī)用，而不能作為發(fā)電機(jī)用，所以未加12％的功率裕量)，確定此項(xiàng)總功3．1發(fā)動(dòng)機(jī)的功率選擇率需求P2為63．6kW。發(fā)動(dòng)機(jī)功率的選擇對(duì)并聯(lián)混合動(dòng)力傳動(dòng)系的設(shè)計(jì)至關(guān)重發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率加上電動(dòng)機(jī)最大功率一應(yīng)大于等要。發(fā)動(dòng)機(jī)功率偏大，車輛燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能就差；發(fā)動(dòng)機(jī)于Pl和P2中較

7、大的一個(gè)，即：功率偏小，后備功率就小，電動(dòng)機(jī)只有提供更多的驅(qū)動(dòng)功率，才能滿足一定的車輛行駛性能要求，這勢(shì)必引起電動(dòng)機(jī)和電池組一≥max(Pl，P2)一=63．6kW一41kW=22．6kW因此可以選擇ADVISOR2002的MC_PM25(最大功率25kw)永磁同步電容量取值的增大和車輛成本的增加。另外，電池組數(shù)目增多，造成動(dòng)機(jī)。在車輛上布置困難、車重增加，僅依靠發(fā)動(dòng)機(jī)的富裕功率難以維3．3電池組參數(shù)的選擇持電池組的額定電量，限制了車輛的續(xù)行里程。有關(guān)電池的配置涉及到電池組的輸入、輸出功率需求，壽命根據(jù)汽車的使用條件，并從最大限度地降低

8、整車成本和重預(yù)計(jì)和成本考慮等因素。在合理匹配HEV能源上，電池的充電量的原則出發(fā)，本設(shè)計(jì)采用小功率電機(jī)、電池組配以小排量發(fā)動(dòng)狀態(tài)參數(shù)SOC(StateOfchar；『e)非常關(guān)鍵，應(yīng)當(dāng)讓電池經(jīng)常工作機(jī)的方案