纯电动汽车并联式双电池能量分配双模糊控制策略

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1、学兔兔www.xuetutu.com纯电动汽车并联式双电池能量分配双模糊控制策略Bi·Fuzzycontrolofenergydistributionforpureelectricvehicleparalleldual—battery谭光兴，陈赞，林聪，闰夏TANGuang．xing，CHENZan，LINCong，YANXia．(广西科技大学电气与信息工程学院，柳州545006)摘要：纯电动汽车采用单一电源或者动力电池～超级电容复合能源作为车载能源时，在动力性能、续驶里程等方面存在着不足，为此文中对铅酸电池一锂电池双电池进行了研究。针对并联式铅酸电池一锂电池双电池的能量分配问题

2、，研究了常用的模糊控制策略，并提出了改进的控制方案一双模糊控制策略，在ADVISOR上建立了其仿真模型与不同车载能源及相应能量分配控制策略进行仿真对比，实验结果表明：采用并联式铅酸电池一锂电池双电池以及改进的能量分配双模糊控制策略能更有效的提高纯电动汽车动力性能和能量利用效率，有效的延长纯电动汽车续驶里程，同时也可避免因某电源电量不足或突然掉电而导致汽车无法正常行驶的情况发生。关键词：纯电动汽车；并联式铅酸电池一锂电池双电池；能量分配；双模糊控制中圈分类号：U461；TP391．9文献标识码：A文章编号：1009—0134(2015)06(下)一0077—04Doi：10．396

3、9／J．1ssn．1009-0134．2015．06(下)．230引言模糊控制策略能更有效的提高纯电动汽车动力性能和能量利用效率，有效的延长车辆的续驶里程，同时也可避作为电动汽车车载能源需具有：1)较高的比能量免因电池电量不足或突然掉电而导致汽车无法正常行驶和比功率，以确保汽车有较长的续驶里程和较好的动力的情况发生。性能；2)较长的循环使用寿命以及低廉的成本：3)充电快、效率高以及体积轻等特性；4)较低的自放电1并联式铅酸电池一锂电池双电池工作原理率，提高电源有效利用率等n1。目前铅酸电池使用较为根据动力电池的优缺点，文中采用铅酸电池．锂电普遍，纯电动汽车的车载能源采用铅酸电池单

4、能源进行池双电池作为纯电动汽车的动力源，铅酸电池和锂电池供电，然而纯电动汽车若只采用单铅酸电池来承担全部为并联形式组合，因此不仅使用和拆卸都很方便，而且功率负荷，则对电池的寿命、汽车的性能以及续驶里程也不需要改变整车内部的硬件电路，只需在外搭一个双等有着很大的影响，同时可能因电池电量不足而导致汽电池控制电路，如图1所示，通过整车控制器中能源管车无法正常行驶，并且造成能源的浪费。理系统EMS控制开关管来控制铅酸电池和锂电池的工作为解决上述问题，有学者研究了超级电容．蓄电池分配，最终实现对整车能量的控制，其控制情况如下：复合电源，并取得了较好的成果，如张昌利等人研究了蓄电池．超级电容

5、双能量源的结构和工作模式，并采用模糊控制策略进行了仿真实验，结果表明蓄电池．超级电容双能量源提高了车辆经济性和动力性。由于超级电容充、放电时间都短，因此使用成本要远大于其使用价值，并且也不能真正有效的改善纯电动汽车在动力性能和续驶里程等方面的不足。为此，根据各类电池的优缺点，在满足车载能源4个条件的前提下，为解图l并联式铅酸电池一锂电池双电池控制电路决上述存在的问题，对铅酸电池一锂电池双电池进行研究。针对双电池的能量分配，分析了常用的模糊控制策1)当控制开关管VT导通时，铅酸电池给电机供略，并提出了改进的控制方案一双模糊控制策略，基于电，其电路回路为：M；再控ADVISOR进行了

6、仿真实验对比，结果表明：纯电动汽~JVT1关断，电机通过二极管D续流。车采用并联式铅酸电池．锂电池双电池以及能量分配双2)当控制开关管VT1和VT导通时，铅酸电池和锂收稿日期：2015—01—25基金项目：广西自然科学基金项目(2010GXNSFA013024)；广西重点实验室建设项目(13．051-38)；2012年广西研究生教育创新计划项目(2Ol2lO5940811M01)作者简介：谭光兴(1965一)，男，教授，博士，研究方向为控制理论与应用、人工智能。第37卷第6期2015—06(下)【77】学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com当总需

7、求功率Preq>0时，相应的模糊控制器的输入输出变量的隶属度函数如图4所示，总需求功率的论域为【0I】，其模糊子集为{L、ME、H}；在工作过程中，为了避免电池深度放电而损害电池的使用寿命，锂电池和铅酸电池的论域设为【0．21】，其模糊子集均为为{L、ME、G}；分配系数的论域为[01】，其模糊子集为{L、ML、ME、MB、G}。当总需求功率Preq<0时，利用绝对值操作转换为总需求功率Preq>0，因此相应的模糊控制器的输入输出变图5改进的双模糊控制策略仿真模型量的隶属度函数设