基于硬件在环仿真的复合电源能量管理研究.pdf

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1、第1期机械设计与制造2013年1月MachineryDesign&Manufacturell9基于硬件在环仿真的复合电源能量管理研究朱福顺，何洪文，何银(北京理工大学电动车辆国家工程实验室，北京100081)摘要：基于建立的电动汽车用复合电源系统的能量管理策略，采用硬件在环仿真试验的方法进行验证。针对插电式混合动力电动汽车在城市道路上的纯电动驱动模式工作特性，提出一种针对复合电源系统的基于规则的逻辑门限值的能量管理策略，并且搭建了硬件在环仿真试验台。基于北京城市典型工况的硬件在环仿真结果表明，所建立的复合电源能量管理系统能够有效地降低对动力电池

2、的大电流冲击，提高整车的动力性和经济性，延长动力电池的使用寿命。为复合电源系统在实车上应用提供了理论和试验依据。关键词：复合电源系统；能量管理系统；硬件在环仿真；北京城市典型工况；电动汽车中图分类号：TH16；U469．72文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)01—0l19—03ResearchonEnergyManagementSystembyHardware—in—LOOpSimulationZHUFu-shun，HEHong-wen，HEYin(NationalEngineeringLaboratoryforElectr

3、icVehicles，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China)Abstract：Theestablishedenergymanagementstrategyofhybridpowersystemusedinelectricvehicleisverifiedbyhardware-in-the-f0叩simulationmethod．Forall-electricdrivemodecharacteristicsofplug-inhybridelectricvehicleonurbanroad

4、s，arule-basedthresholdenergymanagementstrategyforhybridpowersystemisputforwardandthehardware——in-the——loopsimulationtestbedisbuilt．Theresultsofhardware-in-the-loopsimulationtestbasedonBeijingtypicalurbandrivingcyclesshowthatahybridpowerenergymanagementsystemc帆efectivereducet

5、hecurrentimpactonbattery，improveayn~icandeconomiccharacteristicsofthevehicle，extendthelifeofbatteryandprovideatheoreticalandexperimentalbasisforthehybridpowersystemin。realCarapplications．KeyWords：HybridPowerSystem；EnergyManagementSystem；Hardware-in-LoopSimulation；BeijingTypi

6、calUrbanDrivingCycles；ElectricVehicles仿真研究。以上方法仅从理论计算角度做了相应研究，并未开展1引言试验验证。因此将采用硬件在环技术去开展复合电源能量管理系能源短缺和环境污染已成为全世界共同面临的、亟待解决统的验证工作。的热点问题，加速开发和推广应用以电动汽车为代表的新能源汽2复合电源系统构架车已成为全球共识，新能源汽车被确定为我国七大战略性新兴产插电式混合动力汽车用复合电源系统的拓扑结构，如图1业之一。电池技术作为三大核心技术之一备受关注，但目前广所示。采用超级电容串联DC／DC后再与动力电池组并联的结构

7、．泛使用的高比能量和高比功率的动力电池难以同时兼顾高比能整车控制器可以实时地监测整车行驶车速V一动力电池组的荷量和高比功率的双重需求，因此将高比能量的动力电池和高比功电状态SOC(StateofCharge)、超级电容的电压状态SOCuc，依据率的超级电容组成复合电源应用于插电式混合动力汽车上，可使驾驶员踏板信息来实时解析驱动电机控制器的功率需求。，依动力电池和超级电容的优势得到互补，获得良好的比功率和比能据制定的控制策略获取DC／DC变换器的目标电流／电压值，以实量特性，成为有效的解决途径[3-6]。现超级电容的主动充、放电(超级电容充放电功

8、率记为尸)，发挥为此，为降低复合电源系统的开发成本，文献13]通过将动力超级电容的主动性，优化动力电池组的工作区间．考虑到动力电电池和超级电容直接并联