增程式电动车恒功率+功率跟随控制策略的研究

冯 帆，黄赟熹，刘 优

（1.陕西国防工业职业技术学院，陕西 西安 710300；2.广西艾盛创制科技有限公司，广西 柳州 545007；3.湖南湖大艾盛汽车技术开发有限公司，湖南 长沙 410205）

增程式电动车恒功率+功率跟随控制策略的研究

冯 帆1，黄赟熹2，刘 优3

（1.陕西国防工业职业技术学院，陕西 西安 710300；2.广西艾盛创制科技有限公司，广西 柳州 545007；3.湖南湖大艾盛汽车技术开发有限公司，湖南 长沙 410205）

增程式电动汽车有多种多样的控制策略，选用恰当的策略是设计这种类型汽车的重要环节。文章分析了各工作模式的特点，在AVL Cruise仿真平台，对一款采用恒功率+功率跟随控制策略的增程式电动车进行研究，确定了此型号电动车的燃油经济性。

恒功率+功率跟随；控制策略；燃油经济性

1 增程式电动车工作模式分析

现阶段纯电动汽车的动力性能不能满足所有工作情况下的驾驶需求，也难以满足较长的续航里程要求，而在纯电动汽车上匹配一个能量源，即增程器，就可以为整车的动力系统提供电能，有效地解决上述问题。国内常见的车型有：广汽传祺GA5增程版，北汽E150REEV，奇瑞瑞麟REEV等。纯电动汽车由机械传动系统，驱动电机，功率转化器，充电机，驱动电池组等组成，在此基础上增加与之匹配的发动机和发电机就构成了增程式电动车，其基本机构如图1所示。

图1 增程式电动车基本机构

增程式电动车运行有两种主要工作模式。第一种模式为驱动电池组电力充沛，汽车运行所需的电能全部由电池组提供，与常规纯电动汽车无异；第二种模式为驱动电池组电力不足，此时发动机开始工作，发电机将发动机产生的机械能转化为电能，经过功率转换器把电能提供给驱动电机，由增程器（发动机和发电机）产生的电能大于驱动所需的电能时，多余的电能会向驱动电池组充电，由增程器（发动机和发电机）产生的电能小于驱动所需的电能时，驱动电池组会向驱动电机提供一部分电能用来满足汽车行驶所需的电能。

增程式电动汽车还具有再生制动和驻车充电的工作模式。当以较高车速制动时，驱动电机反转，产生一部分电能，存储在驱动电池组中，节约了部分能量，在较低车速时制动，由于反拖电机不能产生有效的电能，故低速制动不具备再生制动。增程式电动汽车和纯电汽车一样，具备外接充电接口，可以停车充电。

2 增程器控制策略特点

驱动电池组电荷的含量由电池SOC值来衡量，是电池组现有容量与电池组以额定电流放电时具有容量的比值。增车器的开闭与电池SOC相关。恒功率控制策略的增程式电动车根据电池SOC值来决定增程器的开闭；功率跟随式控制策略由电池SOC值和车辆运行所需能量共同决定增程器的开闭，仅在电池SOC大于SOC max且实际功率需求小于最小功率需求时关闭；恒功率+功率跟随控制策略是以上两种控制策略的结合，但发动机并非工作在最佳时刻，而是工作在一个较高效率的区间，这3种控制策略的对比如表1所示。

3 恒功率+功率跟随控制策略进行建模仿真分析

以某型号电动车为例，具体参数如表2所示。

表1 控制策略特点对比

续表1

由在AVL Cruise仿真平台计算，前60 km为纯电动模式，电池SOC由95%降至30%，发动机启动后工作在5 000 rpm，为电池充电，SOC充至60%时发动机关闭，进入纯电模式，发动机根据设定的控制策略启动及关闭。根据仿真结果可知，该控制策略下的百公里油耗为2.04 L。

表2 电动车整车参数

[1]王晨，郭明林，刘国志.新型功率分流混合动力汽车的动力性优化[J].华南理工大学学报（自然科学版），2015（11）：96-104.

[2]秦昀.增程式电动汽车动力传动系统参数匹配及性能仿真[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2012．

[3]陈全世，仇斌，谢起成.燃料电池电动车[M].北京：清华大学出版社，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

冯帆（1989— ），男，陕西西安，硕士，助教；研究方向：汽车检测与维修技术。