一种电—电混合纯电动汽车整车控制器的研究和设计

• 作 者: 吴德新
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 电-电混合纯电动汽车 复合电源 控制策略 整车控制器 硬件在环仿真

随着环境问题和能源危机的日趋严峻,纯电动汽车的发展被认为是缓解这两大问题的有效途径之一。本文中研究的纯电动汽车其电源系统采用“动力电池+超级电容”结构的复合电源,充分发挥了动力电池比能量高和超级电源比功率高、快速充放电的等特性,通过协调二者工作,能够提高动力电池的使用寿命,改善车辆行驶的动力性。整车控制器作为纯电动汽车控制系统的核心部件,其性能直接影响到整车的动力性、经济性。因此,开发电-电混合纯电动汽车整车控制器,充分发挥复合电源的优势,对电动汽车技术的发展意义重大。在本文中分析了电-电混合纯电动汽车的动力系统结构和复合电源结构,确定了关键部件的参数；根据车辆的行驶要求和复合电源的特点,制定’了基于逻辑门限值和多目标模糊控制的两种整车控制策略,并基于MATLAB/Simulink软件搭建了驱动电机、动力电池、超级电容、整车控制策略的离线仿真模型,通过离线仿真结果分析比较,确定了整车控制策略；依据整车控制器的技术要求和功能要求,对其硬件和软件进行了设计；结合纯电动汽车的实际需要,制定了基于SAE J1939的应用层协议,并采用CANoe/MATLAB联合仿真的方法,对整车通讯系统进行了仿真测试；最后通过基于dSPACE平台的硬件在环仿真试验,验证了整车控制器的功能。仿真和试验结果表明：整车控制策略能够实现车辆的控制目标,充分发挥了复合电源结构的优势；CANoe/MATLAB联合仿真下,各控制器间之间的数据传输基本满足了实时性和准确性的要求；通过硬件在环试验得出,在课题中设计的整车控制器是符合设定要求。