插电式混合动力汽车的热模型与控制分析

插电式混合动力汽车的热模型与控制分析

对于电动汽车来说，由于缺少发动机的余热而需要消耗更多的能量，因此温度控制对整车的控制及性能的影响变得越来越重要。美国阿贡国家实验室在热环境室中对插电式混合动力版丰田普锐斯进行了测试，并且基于测试数据对整车控制及性能进行了分析。阿贡国家实验室的测试设备能够实现在不同温度下对车辆进行测试，进而建立车辆的热模型以表征温度对车辆性能的影响。

插电式混合动力版丰田普锐斯在测功机上的不同温度下进行了多个行驶工况的测试。测试时，室内环境温度分别设定在-7℃、21℃、35℃。试验测试的数据可以在阿贡国家实验室的官方网站上获取，利用这些数据可以建立整车的仿真模型。

为了建立车辆部件的热模型，需要研究温度对部件效率的影响。通过测试数据可以获得发动机效率随温度变化的Map图。由于电池受温度影响比较大，因此为了搭建电池的仿真模型，通过测试数据可以分别获得电池效率、电池内阻随温度及SOC的Map图。利用这些Map图可以建立相应的热模型。

考虑到温度对整车的影响，整车控制策略需要遵循以下原则：①模式控制（发动机起停），发动机起停由功率需求、电池SOC和冷却液温度来决定；②能量管理，CD（电量消耗）模式下需求功率由电池提供，CS（电量维持）模式下利用发动机功率维持电池电量SOC平衡，同时控制电池包的温度在合适的范围内。

NamwookKimetal.SAE 2015-01-1157.

编译：张冬冬