混合动力电动汽车能量及驱动系统的关键控制问题研究进展.pdf

　第４１卷　第５期 山　东　大　学　学　报　（工　学　版） ２０１１年１０月　 　 　　 Ｖｏｌ．４１　 Ｎｏ．５　　 　ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＨＡＮＤＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＳＣＩＥＮＣＥ） Ｏｃｔ．２０１１　 　文章编号：１６７２３９６１（２０１１）０５０００１０８ 　　 张承慧，男，１９６３年生，山东大学教授、博士生导师、校学术委员会委员， 教育部“长江学者”特聘教授，山东省“泰山学者”特聘教授，“电力电子节能 技术与装备”教育部工程研究中心主任。系“新世纪百千万人才工程”国家 级人选，享受国务院政府特殊津贴，山东省有突出贡献的中青年专家。从事 新能源、电动汽车、控制理论等领域的研究。 任中国电工技术学会常务理事、中国能源学会常务理事、山东省自动化 学会副理事长，中国自动化学会电气自动化专委会学术委员会副主任、控制 理论专委会委员等。担任《电源学报》、《电工技术学报》、《山东大学学报（工学版）》等六个学 术期刊的编委。主持国家８６３课题２项、国家自然科学基金项目５项，其中重点项目１项，主 持省部科技课题（含重大）１２项，企业课题数十项。获省部科学技术一、二等奖１０余项。在 ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ｏｎＡＣ、Ａｕｔｏｍａｔｉｃａ、自动化学报等权威期刊上发表论文１５０余篇，出版著作４部。 混合动力电动汽车能量及驱动系统的 关键控制问题研究进展 张承慧，李珂，崔纳新，邢国靖，吴剑，孙波 （山东大学控制科学与工程学院，山东 济南２５００６１） 摘要：面对能源和环境的巨大压力，混合动力汽车（ｈｙｂｒｉｄｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅ，ＨＥＶ）已成为汽车工业发展的重要方向。 混合动力电动汽车与传统汽车有很大不同，具有独特而又复杂的能量及驱动系统，故对控制系统的要求更高和依 赖性更强。该系统可以归结为一类具有高度不确定性和强非线性的混杂切换动态系统，其优化控制策略的优劣 直接影响车辆的经济性、可靠性、安全性和舒适性。然而混合动力电动汽车能量及驱动系统的控制器设计却面临 众多挑战，现代控制理论和技术则是解决这一技术瓶颈的关键手段。本文从系统与控制科学的角度，深刻全面地 综述了ＨＥＶ能量及驱动系统的能量管理策略、车载动力电池状态估计、驱动系统及其优化控制等关键科学与技术 问题及其研究进展，最后指出了ＨＥＶ能量及驱动系统优化控制技术和理论面临的挑战和发展趋势。 关键词：混合动力电动汽车；能量及驱动系统；能量管理策略；电池状态估计 中图分类号：Ｕ４６９７２　　文献标志码：Ａ Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｎｋｅｙｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｂｌｅｍｓａｒｉｓｉｎｇｆｒｏｍ ｔｈｅｅｎｅｒｇｙａｎｄｄｒｉｖｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｈｙｂｒｉｄｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅ ＺＨＡＮＧＣｈｅｎｇｈｕｉ，ＬＩＫｅ，ＣＵＩＮａｘｉｎ，ＸＩＮＧＧｕｏｊｉｎｇ，ＷＵＪｉａｎ，ＳＵＮＢｏ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｎｔｒｏｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５００６１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆａｃｅｄｗｉｔｈｇｒｅａｔｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｅｎｅｒｇｙａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅｈｙｂｒｉｄｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅ（ＨＥＶ）ｈａｓｂｅｃｏｍｅａｎｉｍ ｐｏｒｔａｎｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｏｆｔｈｅａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｉｎｄｕｓｔｒｙ．ＴｈｅＨＥＶｉｓｒｅｍａｒｋａｂｌｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｏｍｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｖｅｈｉｃｌｅｓ，ａｎｄ ｐｕｔｓｍｏｒｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓａｎｄｄｅｐｅｎｄｅｎｃ