插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的熱模型與控制分析

插電式混合動(dòng)力汽車(chē)的熱模型與控制分析

對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，由于缺少發(fā)動(dòng)機(jī)的余熱而需要消耗更多的能量，因此溫度控制對(duì)整車(chē)的控制及性能的影響變得越來(lái)越重要。美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室在熱環(huán)境室中對(duì)插電式混合動(dòng)力版豐田普銳斯進(jìn)行了測(cè)試，并且基于測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)整車(chē)控制及性能進(jìn)行了分析。阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)在不同溫度下對(duì)車(chē)輛進(jìn)行測(cè)試，進(jìn)而建立車(chē)輛的熱模型以表征溫度對(duì)車(chē)輛性能的影響。

插電式混合動(dòng)力版豐田普銳斯在測(cè)功機(jī)上的不同溫度下進(jìn)行了多個(gè)行駛工況的測(cè)試。測(cè)試時(shí)，室內(nèi)環(huán)境溫度分別設(shè)定在-7℃、21℃、35℃。試驗(yàn)測(cè)試的數(shù)據(jù)可以在阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的官方網(wǎng)站上獲取，利用這些數(shù)據(jù)可以建立整車(chē)的仿真模型。

為了建立車(chē)輛部件的熱模型，需要研究溫度對(duì)部件效率的影響。通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)可以獲得發(fā)動(dòng)機(jī)效率隨溫度變化的Map圖。由于電池受溫度影響比較大，因此為了搭建電池的仿真模型，通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)可以分別獲得電池效率、電池內(nèi)阻隨溫度及SOC的Map圖。利用這些Map圖可以建立相應(yīng)的熱模型。

考慮到溫度對(duì)整車(chē)的影響，整車(chē)控制策略需要遵循以下原則：①模式控制（發(fā)動(dòng)機(jī)起停），發(fā)動(dòng)機(jī)起停由功率需求、電池SOC和冷卻液溫度來(lái)決定；②能量管理，CD（電量消耗）模式下需求功率由電池提供，CS（電量維持）模式下利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率維持電池電量SOC平衡，同時(shí)控制電池包的溫度在合適的范圍內(nèi)。

NamwookKimetal.SAE 2015-01-1157.

編譯：張冬冬