车用复合电源模糊控制策略的研究.pdfVIP

高技术通讯2011年第21卷第2期：203．209 doi：10．3772／j．issn．1002-0470．2011．02．016 车用复合电源模糊控制策略研究① 何洪文②熊瑞 (北京理22大学电动车辆国家工程实验室北京100081) 摘要将模糊控制策略应用于车用复合电源的管理中。基于超级电容和动力电池组的 试验数据建立了其动态仿真模型，制定了复合电源的模糊控制策略和逻辑门限控制策略。 依据选择的复合电源拓扑结构，选择城市测功机循环工况(U)DS)，针对复合电源在整车上 的应用进行了此两种控制策略的仿真对比分析。仿真结果表明，模糊控制策略可以更好地 发挥超级电容的主动性和高比功率特性，显著地优化动力电池组和超级电容的工作效率。 关键词 复合电源系统，模糊控制策略，逻辑门限控制策略，超级电容，动力电池组 0 引言 面对能源和环境挑战，插电式混合动力汽车引 起广泛关注，但目前满足纯电动汽车使用的高比能 量动力电池组和满足混合动力汽车使用的高比功率 动力电池组均难以独立满足插电式混合动力汽车对 动力电池组兼顾功率和能量的双重需求，而将动力 图1复合电源整车应用控制结构简图 电池组和超级电容组成复合电源使用，可使动力电 池组和超级电容的优势得到互补，获得良好的比功 率和比能量特性，成为有效的解决途径【loj。复合电 源的控制拓扑结构和控制策略是目前的研究热点， 其中的主要控制策略直接被动并联HJ、逻辑门 限[5,6]、PID[7 J等，普遍采用以动力电池组和超级电 容的时间常数进行滤波处理的方式进行功率分配， 使得超级电容被动优先提供功率∞驯，因而易出现超 图2复合电源控制结构简图 级电容过放电【loj和工作时间短以及母线电压波动 of 组电量状态(statech孵e，soc)，依据驾驶员踏板 较大等问题，为此，作者增加了超级电容电量管理模 信息实时计算驱动电机控制器的直流端功率需求 块，应用了模糊控制策略，从而提高了超级电容的充 P。。，按照制定的控制策略得到DC／DC变换器的目 放电主动性和系统均衡性。 标电流／电压值，从而主动控制超级电容的充、放电 功率Puc，发挥超级电容的主动性，降低动力电池组 1 车用复合电源系统建模 大电流充放电的冲击。考虑了动力电池组、超级电 容充放电约束函数f(·)得到的车用复合电源的控 1．1车用复合电源系统 制策略如图2和式(1) 车用复合电源拓扑结构如图1[11]所示，超级电 容通过串联DC／DC再与动力电池组并联然后接入 动力母线，整车控制器实时监测整车行驶车速”。、 {Pm=P0点帆。 超级电容电压状态(stateofvohage，SOV)、动力电池 ①863计划(2008AAllAl24)资助项目。 ②男，1975年生，博士，副教授；研究方向：混合动力系统设计和整车控制技术研究；联系人，E-mail：hwhebit@bit．edu．L,II (收稿日期：2010-02—17) ·。——203‘-—— 万方数据 高技术通讯2011年2月第21卷第2期 所示。式(1)中，P。为实际的驱动电机控制器直流