增程式電動車恒功率+功率跟隨控制策略的研究

馮 帆，黃赟熹，劉 優

（1.陜西國防工業職業技術學院，陜西 西安 710300；2.廣西艾盛創制科技有限公司，廣西 柳州 545007；3.湖南湖大艾盛汽車技術開發有限公司，湖南 長沙 410205）

增程式電動車恒功率+功率跟隨控制策略的研究

馮 帆1，黃赟熹2，劉 優3

（1.陜西國防工業職業技術學院，陜西 西安 710300；2.廣西艾盛創制科技有限公司，廣西 柳州 545007；3.湖南湖大艾盛汽車技術開發有限公司，湖南 長沙 410205）

增程式電動汽車有多種多樣的控制策略，選用恰當的策略是設計這種類型汽車的重要環節。文章分析了各工作模式的特點，在AVL Cruise仿真平臺，對一款采用恒功率+功率跟隨控制策略的增程式電動車進行研究，確定了此型號電動車的燃油經濟性。

恒功率+功率跟隨；控制策略；燃油經濟性

1 增程式電動車工作模式分析

現階段純電動汽車的動力性能不能滿足所有工作情況下的駕駛需求，也難以滿足較長的續航里程要求，而在純電動汽車上匹配一個能量源，即增程器，就可以為整車的動力系統提供電能，有效地解決上述問題。國內常見的車型有：廣汽傳祺GA5增程版，北汽E150REEV，奇瑞瑞麟REEV等。純電動汽車由機械傳動系統，驅動電機，功率轉化器，充電機，驅動電池組等組成，在此基礎上增加與之匹配的發動機和發電機就構成了增程式電動車，其基本機構如圖1所示。

圖1 增程式電動車基本機構

增程式電動車運行有兩種主要工作模式。第一種模式為驅動電池組電力充沛，汽車運行所需的電能全部由電池組提供，與常規純電動汽車無異；第二種模式為驅動電池組電力不足，此時發動機開始工作，發電機將發動機產生的機械能轉化為電能，經過功率轉換器把電能提供給驅動電機，由增程器（發動機和發電機）產生的電能大于驅動所需的電能時，多余的電能會向驅動電池組充電，由增程器（發動機和發電機）產生的電能小于驅動所需的電能時，驅動電池組會向驅動電機提供一部分電能用來滿足汽車行駛所需的電能。

增程式電動汽車還具有再生制動和駐車充電的工作模式。當以較高車速制動時，驅動電機反轉，產生一部分電能，存儲在驅動電池組中，節約了部分能量，在較低車速時制動，由于反拖電機不能產生有效的電能，故低速制動不具備再生制動。增程式電動汽車和純電汽車一樣，具備外接充電接口，可以停車充電。

2 增程器控制策略特點

驅動電池組電荷的含量由電池SOC值來衡量，是電池組現有容量與電池組以額定電流放電時具有容量的比值。增車器的開閉與電池SOC相關。恒功率控制策略的增程式電動車根據電池SOC值來決定增程器的開閉；功率跟隨式控制策略由電池SOC值和車輛運行所需能量共同決定增程器的開閉，僅在電池SOC大于SOC max且實際功率需求小于最小功率需求時關閉；恒功率+功率跟隨控制策略是以上兩種控制策略的結合，但發動機并非工作在最佳時刻，而是工作在一個較高效率的區間，這3種控制策略的對比如表1所示。

3 恒功率+功率跟隨控制策略進行建模仿真分析

以某型號電動車為例，具體參數如表2所示。

表1 控制策略特點對比

續表1

由在AVL Cruise仿真平臺計算，前60 km為純電動模式，電池SOC由95%降至30%，發動機啟動后工作在5 000 rpm，為電池充電，SOC充至60%時發動機關閉，進入純電模式，發動機根據設定的控制策略啟動及關閉。根據仿真結果可知，該控制策略下的百公里油耗為2.04 L。

表2 電動車整車參數

[1]王晨，郭明林，劉國志.新型功率分流混合動力汽車的動力性優化[J].華南理工大學學報（自然科學版），2015（11）：96-104.

[2]秦昀.增程式電動汽車動力傳動系統參數匹配及性能仿真[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2012．

[3]陳全世，仇斌，謝起成.燃料電池電動車[M].北京：清華大學出版社，2005．

Study on the control strategy of electric vehicle w ith constant power and power follow ing in increasing program

Feng Fan, Huang Yunxi, Liu You
（（1.Shaanxi Vocational College of National Defense Ιndustry, Xi’an 710300, China; 2.Guangxi ΙSUN Creation Technology Co., Ltd., Liuzhou 545007, China; 3.Hunan Lake ΙSUN Automobile Technology Development Co., Ltd., Changsha 410205, China）

The electric vehicles in increasing program has a variety of control strategies, and the selection of an appropriate strategy is important in designing this type automotive. This paper analyzes the characteristics of each working mode, and carries out researches on the control strategy of electric vehicle w ith constant power and power follow ing in increasing program on the AVL Cruise simulation platform so as to determine the fuel economy of this electric vehicle.

constant power + power follow ing; control strategy; fuel economy

馮帆（1989— ），男，陜西西安，碩士，助教；研究方向：汽車檢測與維修技術。