电动汽车能源管理系统建模与控制策略

电动汽车能源管理系统建模与控制策略

电动汽车有2个能源，即主能源与辅助能源。主能源具有高能量密度，而辅助能源具有高功率密度。主能源提供连续的能量，当负荷增加时辅助能源提供剩余的功率。此外，辅助能源还能够储存再生制动产生的能量，使车辆能够更加高效地行驶。燃料电池技术的发展和更高的储能技术使电动汽车在汽车行业中得到了应用。燃料电池集成了辅助能源（如电池或超级电容）可满足车辆的负荷需求。

近些年来，电动汽车由于燃料电池有很好的性能应用前景和清洁的能量来源，将其作为基本的能量来源。但是，燃料电池的动态性能较差，其单独使用在加速或突然上坡，减速或突然下坡时不能满足快速变化的负荷要求。因此，电动汽车使用主能源时需要与辅助能源进行恰当的组合。通过使用传统的线性控制技术能够解决主能源和辅助能源间的使用问题。然而，转换器和燃料电池具有非线性动力学特性，线性控制器只能工作在一定的工作点。因此，使用了动态进化控制器和基于李雅普诺夫的控制策略。在电动汽车中，辅助能源与主能源在主线直流电压中通过合理的转换器拓扑并联。转换器参数的选择主要是紧凑性、灵活性、高效性和可靠性。本文分析的是有主能源的升压斩波电路和有辅助能源的降压-升压斩波电路。

介绍了一个先进的控制策略，能够在瞬态负荷条件下保持恒定的主线直流电压。同时，提出了完整的主能源的升压斩波电路建模和辅助能源的降压-升压斩波电路建模。此外，还在循环工况下讨论了动态进化控制器和基于李雅普诺夫的控制策略。

刊名：Perspectives in Science（英）

刊期：2016年第1期

作者：Hitesh sharma et al

编译：杨昆