怠速启停混合动力汽车复合电源需求功率控制

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20231188

摘要/Abstract

摘要：

为了提高汽车复合电源综合工作效率和供能稳定性，本文提出了怠速启停混合动力汽车复合电源需求功率控制方法。通过复合电源构成，分析了复合电源控制需求，明确了蓄电池和超级电容等状态。根据动力学计算混合动力汽车最大速度与超级电容的关系，输入状态补偿量与实际超级电容，得到最大限制输出功率。通过离散序列多尺度分解的递归法，逐步分解尺度空间，算出分解与重构系数，实现混合动力汽车复合电源需求功率控制。实验结果表明，使用本文方法控制后，电容曲线保持在0.60 F左右，电流波动幅度为-50~50 A，功率的波动幅度较为平缓，电压为200~220 V，表明本文方法能够稳定控制怠速启停混合动力汽车复合电源需求功率，减少整车的能量消耗，保证资源利用最大化。

关键词: 怠速启停, 混合动力汽车, 复合电源, 需求功率控制, 超级电容

Abstract:

In order to improve the comprehensive work efficiency and energy supply stability of the automotive composite power supply， a power demand control method of the idle start stop hybrid electric vehicle composite power supply was proposed. The control requirements of the composite power supply was analyzed through its composition， and the states of batteries and supercapacitors were clarified. According to the dynamic calculation of the relationship between the maximum speed of a hybrid vehicle and the supercapacitor， the input state compensation amount and the actual supercapacitor were used to obtain the maximum limited output power. By using the recursive method of multi-scale decomposition of discrete sequences， the scale space was gradually decomposed， and the decomposition and reconstruction coefficients were calculated to achieve the power demand control of hybrid electric vehicle composite power supply. The experimental results show that after using the proposed method for control， the capacitance curve remains at around 0.60 F， the current fluctuation amplitude is -50~50 A， and the power fluctuation amplitude is relatively gentle， with a voltage between 200~220 V. This indicates that the proposed method can stably control the power demand of the idle start stop hybrid electric vehicle composite power supply， reduce the energy consumption of the entire vehicle， and ensure maximum resource utilization.

Key words: idle start stop, hybrid electric vehicles, composite power supply, demand power control, supercapacitors

中图分类号:

TP202

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图/表 5

图1

图2

表1

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参考文献 16

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名称		数值
电机参数	型号	永磁49 kW
	最大电流/A	400
	最大功率/10⁴W	4.9
车身参数	轴距/m²	2.34
	质量/kg	1 225
	质心高/m²	0.5
	迎风面积/m²	2.13
	质心到前轴距离/m	1.404
	质心到后轴距离/m	0.936
	风阻系数	0.335
蓄电池	电池型号	NiMH45 A·h
	峰值功率/kW	3.3
	额定容量/（A·h）	45
	额定能量/（W·h）	598
发动机参数	发动机型号	Toyota8 A
	最大功率/10⁴W	6.3
	最大转矩/（N·m）	110
	排量/L	1.3
超级电容	电容型号	SU0100P-0027V-1CA
	峰值功率/W	207
	额定能量/J	360
	额定容量/F	100
其他参数	不同档位下变速器的传动比	3.928 2.333 1.456 1.000 0.851
其他参数	电子设备功率/W	700