混合动力电动汽车能量管理策略研究

混合动力电动汽车能量管理策略研究

摘要：随着全世界石油资源的日益枯竭和对环境保护力度的增加，迫使全球的汽车工业开发新能源的汽车，而把传统的燃油汽车和纯电动汽车的优点融入到新型汽车中成为当今热门。都认为只有这样才是最适合当今社会的混合能源汽车，混合动力汽车性能的充分发挥与其采用的能量管理策略息息相关。所使用的能源不光要满足汽车动力性能，还要减少污染物的排放。因此，所使用的策略应当根据系统的特性和当时实际的运行工况来实现发动机和电机之间最佳的转矩分配，从而达到最优。

关键词：混合动力汽车；能量管理系统；控制策略

Research on Energy Management Strategy of Hybrid Electric Vehicle

Abstract：With the increasing depletion of oil resources around the world and the increase in environmental protection efforts, forcing the global automotive industry to develop new energy vehicles, and the traditional fuel vehicles and pure electric vehicles into the new car into the advantages of today's popular. Think that only this is the most suitable for today's society of hybrid energy vehicles, hybrid vehicle performance and its full use of the energy management strategy is closely related. The energy used is not only to meet the vehicle power performance, but also to reduce pollutant emissions. Therefore, the strategy used should be based on the characteristics of the system and the actual operating conditions to achieve the best torque between the engine and the motor distribution, so as to achieve the best.

Keywords：hybrid vehicle；energy management system；control strategy

目录

摘要.................................................................................................................................... I Abstract. ........................................................................................................................... I I 目录................................................................................................................................. III 1 绪论.. (1)

1.1 引言 (1)

1.2 混合动力电动汽车发展概况 (1)

1.3 本文主要内容 (2)

2 混合动力电动汽车能源分析 (4)

2.1 化学电池 (4)

2.1.1 锂离子电池 (4)

2.1.2 镍氢电池 (9)

2.1.3 铅酸电池 (10)

2.2 物理电池 (13)

2.3 生物电池 (14)

2.4 本章小结 (15)

3 混合动力电动汽车关键技术 (16)

3.1驱动电动机及其控制技术 (16)

3.2动力电池及其管理系统 (16)

3.3整车能量管理控制系统 (16)

3.4 先进控制技术的应用 (17)

4 混合动力电动汽车基本结构及其相应的控制策略 (19)

4.1串联式混合动力电动汽车 (19)

4.1.1驱动模式 (19)

4.1.2 优缺点 (19)

4.1.3 控制策略 (20)

4.2并联式混合动力电动汽车 (21)

4.2.1结构 (21)

4.2.2驱动模式 (21)

4.2.3优缺点 (21)

4.2.4控制策略 (22)

4.3混联式的电动汽车 (22)

4.3.1结构 (23)

4.3.2控制策略 (23)

5 总结和展望 (25)

参考文献 (26)

致谢 (27)

1 绪论

1.1 引言

随着全球资源的减少和环保努力的发展，低排放，低功耗的新型车辆电力系统是全球汽车行业的发展趋势。近年来，电动汽车不断发展壮大的同时还有很多问题没有解决。怎样能够更加有效利用电池的能源、延长电池的使用寿命和能源回收等问题成为电动汽车发展的阻力。而将传统燃料车和纯电动汽车的优势融合在一起的混合动力汽车则成为未来发展的方向。作为一种新的多能源汽车，怎样有效的利用汽车能源管理系统对汽车进行能源管理是其发展的首要问题。混合动力汽车的性能与能源管理战略息息相关。因此，研究混合动力汽车的能源管理体系和控制策略是非常重要的。电动汽车近些年来解决了能源危机和车辆的排放量的问题，并且开发了新型的清洁能源汽车。虽然目前电动汽车有两个或者更多的能源来源，通过能源管理战略来协调相互之间的运行，更多部件（如发动机，发电机，电机）和一种或多种能源转换技术（如燃料，电池，飞轮）为一体，根据驾驶条件的不同来切换不同的运行模式，充分发挥内燃机车和电动汽车的优势从而实现低排放，提高燃油经济性，但同时还要考虑到汽车的驾驶舒适性和车辆动力性能。作为车辆的关键性能，多能源管理战略已成为全球汽车行业的研发重点[1]。

1.2 混合动力电动汽车发展概况

混合动力汽车是两种或更多能源的汽车[2]。具有比能量（单位质量燃料能量）和比功率（单位质量燃料功率）的优点，显著提高了常规内燃机排放和燃油经济性能，使电动车辆行驶范围大大增加。

20世纪90年代，世界汽车业巨头专注于纯电动汽车和混合动力汽车的发展，以掌握未来汽车的主动性。日本丰田汽车公司首先在1997年12月将混合型汽车市场在日本建立，随后在2000年初开始开拓北美市场，而月产量从刚开始的1000辆到2000辆，到后来的三年销售量达4.5万台，实现巨大突破到最后甚至出现了产品供不应求的情况，各大汽车厂商为之震惊。然而丰田，本田，日产等大公司都不甘心落后其他竞争对手，分别开发了自己的混合动力汽车，并且取得了显著成效。1999年底，本田开始销售“Insight”。 Insight并行电动车配备了本田的IMA（综

合摩托车）混合动力系统和无级变速器，是一款全新的跑车，被美国环保局排为2001年美国十大节能汽车排名第一，第二则是丰田汽车公司研发的普锐斯。

在欧洲，许多汽车制造商纷纷推出了具有自己专利技术的混合动力汽车。其中法国Berlinge就是代表之一，它的价格可以与燃油车进行竞争达到国际先进水平。德国的几个知名零部件公司也都与大型汽车公司开始合作开发。90年代来，美国政府加强与企业之间的技术合作，重点关注了混合动力电动汽车，由能源部、交通运输部和国防部在内的大量投资公司及有关部门热衷于开展混合动力汽车的研究工作。1993年美国总统和三家汽车公司总裁联合推出了“新一代汽车合作伙伴计划”，目的是开发新型的节能汽车。如今已经开发出的各种形式的混合动力电动车在HEV性能模拟、集成电源模块等技术领域取得了显着成绩。

随着电池和电机技术的不断成熟、电子控制元件的发展和成本的降低以及能源使用效率和对环境的影响等因素，HEV在生产成本和类似汽油车辆的价格相比将进一步减少，使用循环平均成本有可能低于汽油车。

我国政府也很重视HEV的发展。“技术研究”是国家科委“八五”科技的重点攻关项目。关于电动汽车技术研究在1996年这个项目通过了国家计委，教育委员会和机械部的验收; 在关键技术，特别是在对混合动力电动汽车研究中，许多科研单位也对了混合模式和控制策略进行了研究，还对参数匹配和性能预测研究开展了准备工作。“九五”期间中国电动汽车三大关键技术领域（电池，电机，电子控制系统）都已经实现突破。科技部将汽车工业列为“十五”国家重大科技攻关项目。在“十五”期间，国家投资巨大来支持电动汽车的前瞻性研究。国家科技“十五”计划制定的目标是：发展EV、HEV电池，能源管理系统和驱动控制等关键技术，努力赶上世界的先进水平，HEV发展是国家高科技研发计划（863计划）的主要研究课题之一。专家认为，中国电动汽车的发展应将传统汽车和电动汽车转型为混合动力汽车的历史机遇为目前中国汽车发展的重点，首先要完成批量生产再实现产业化，实现突破。1998年，清华大学和厦门金龙公司开发了混合动力电动公交车。广华大学和广州电动公司合作开发了混合动力公交车和公交车测试车辆是串联结构，仍处于初级转换阶段;东风汽车公司承接“863”混合动力开发项目已经完成，并已推出混合动力电动公交车，车辆性能良好;得到了国家有关部门的支持。

1.3 本文主要内容

本文针对混合动力电动汽车的能源和管理系统进行分析，提出不同模式下的管理策略进行分析。

具体研究的内容：

1）介绍了电动汽车的能源类型，对其进行分析。

2）对电动汽车几种关键技术进行讲解

3）对电动汽车几种动力系统结构进行分析并提出相应的管理策略进行研究。

2 混合动力电动汽车能源分析

电池一般分为化学电池，物理电池和生物电池三大类，其中化学电池和物理电池已经开始广泛使用，生物电池则被视为未来车载电池重要发展方向。

2.1 化学电池

化学电池是指电化学反应，化学能的正，负活性物质的能量转化的一类能量装置。

化学电池是电动汽车领域中最广泛使用的，如镍氢电池，锂离子电池，锂离子电池，燃料电池等都属于这一类。从结构上来看，它可以再次分为蓄电池和燃料电池两大类，我们目前看到绝大多数电动汽车都用的是驱动电池技术。

2.1.1 锂离子电池

“锂电池”是以锂金属或锂合金作为阳极材料，采用电解液的电池。锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M. S. Whittingham 提出并开始研究锂离子电池。因为锂金属的十分活泼，所以在使用时要特别小心。因此，锂电池长时间没有被广泛应用。随着科技的发展，锂电池已成为主流[3]。

锂离子电池一般采用锂金属或其氧化物作为阴极材料，石墨为阳极材料，采用非水电解质电池。锂离子电池是21世纪发展的理想能源。

a）工作原理：负极的主要材料为碳材料，正极的主要材料是含锂化合物。在充放电过程中，锂离子在正，负向之间往复嵌入脱嵌，被称为“摇椅电池”。

充电时，有很多Li+产生通过电解液运动到负极。而具有层状结构的碳为负极，嵌入碳层的孔中的离子越多充电能力越高。同样，当电池放电时，嵌入负极碳层中的锂离子出来，并返回正极。锂离子越高，放电量越高。

锂离子电池由正，负和电解质三部分组成。电极材料是可嵌入（插入）/去嵌入（去插拔）的锂离子。

正极反应：放电Li+进入，充电Li+脱离。

充电时：LiFePO4→ Li1-xFePO4 + xLi ++ xe-

放电时：Li1-xFePO4+ xLi ++ xe- →LiFePO4

负极材料：多采用石墨。最新研究发现钛酸盐可能是更好的材料。

负极反应：放电时锂离子分解，充电时锂离子进入。

充电时：xLi + xe + 6C →LixC6

放电时：LixC6 → xLi + xe + 6C

b）循环寿命：寿命周期，其实目前的电池的实际可用容量是因为其工厂额定容量，呈下降形势。

影响锂离子电池循环寿命的因素有很多，但其内在根本原因或能量转移中锂离子的数量正在减少[5]。应该注意的是，电池中锂的总量不会减少，但是“活化”的锂离子较少，它们被监禁在其他地方或在通道的活动被阻塞，不能自由地参与电荷循环和放电过程。

所以，只要我们明白这些应该参与锂离子的氧化还原反应，去找出容量下降的机制，针对性地采取措施来延缓锂电池容量的下降，延长锂离子电池的循环寿命。

（1）金属锂的沉积

金属锂的沉积，一般发生在负极表面。由于一些原因，锂离子在到负极表面过程中，部分的锂离子没有进入负极与活性物质形成稳定的化合物，而是得到电子后沉在负极的表面形成金属锂，而它并不参与之后的的循环过程，无法导致容量下降。

像这种，一般有几种原因：截止电压充电; 放大倍率和负极材料短缺。当过充或负极的材料不足时，负极无法接受从正极迁移的锂离子，导致的沉积。放大倍率大是由于锂离子在短时间内达到负数过多从而造成堵塞和沉积。

金属锂沉积不仅会导致寿命的下降，严重得话会导致正负极短路，造成严重的安全隐患。要想解决这个问题，不仅需要合理的正负材料比例，同时还要限制锂电池使用条件的使用，避免超出使用限制的情况。当然，从放大性能出发，也可以提高循环寿命。

（2）正极材料的分解

锂金属氧化物作为阴极材料，虽然具有足够的稳定性，但在长期使用的过程中，还会有分解，产生了一些电化学惰性物质（如Co3O4，Mn2O3等）和一些易燃气体，破坏了电极之间的电容平衡，造成不可逆转的容量损失。这种情况在过度充电的情况下特别明显，有时甚至会有剧烈的分解和气体释放，不仅影响电池的容量，而且还会造成严重的安全隐患。

除严格限制电池充电截止电压外，提高阴极材料的化学稳定性和热稳定性，同时也降低了循环寿命的可行方法。

（3）电极表面的SEI膜

如之前所描述的那样，把碳为负极的锂离子电池，在电解液在刚开始循环的时候会在电极的表面形成一层固体的电解质膜，不同的阳极材料所形成的膜将会不同。

电解质膜的形成消耗了电池中的锂离子，膜也变得不稳定，并且在循环过程中将继续破裂，暴露在外的新的碳表面与电解质反应以形成新的膜。这样将会继续造成锂离子和电解质的持续损失，最后导致电池容量降低。电解质膜具有一定的厚度，虽然锂离子可以渗透，但电解质膜会引起部分扩散通道阻塞的负面不利于锂离子在阳极材料中的扩散，这将导致电池的能力下降。

图2.1离子反应

（4）电解质的影响

电解液中含有许多具有活性的金属离子杂质。这些杂质的电位低于电池的正电位，容易在表面进行氧化还原反应，活性物质被不断地消耗从而引起自放电反应。

电解液中存在一定量的水分，水会与电解液中的LiFP6产生反应，生成LiF 和HF，HF会破坏电解质膜，产生更多的LiF，导致LiF沉积，持续消耗活性锂离子，最终会导致电池寿命周期的下降。

从上述分析得出，电解液对锂离子电池的循环寿命有非常重要的影响，选择适当的电解液，将能够显着提高电池的循环寿命。

（5）隔离膜阻塞或损坏

隔离膜的作用是将电池的正极和负极分开来以防止短路。电池循环时，性能下降的主要原因是膜渐渐干燥失去作用。这主要是由于隔膜本身的电化学稳定性和机械性能的缺乏，以及隔离膜上的电解液在重复充电过程中渗透引起的劣化，由于隔离膜干燥，电池欧姆电阻增大，导致充放电通道堵塞，充放电不完全，电池容量不能恢复到初始状态，大大降低了电池容量和使用寿命。

（6）锂离子电池有合理的使用条件和范围，如充放电截止电压，充放电倍率，工作温度范围，存储温度范围等。但是在实际使用当中，超出允许范围的滥用情况非常普遍，长期的不合理使用，会导致电池内部发生不可逆的化学反应，造成电池机理的破坏，加速电池的老化，造成循环寿命的迅速下降，严重时，还会造成安全事故。

c）锂离子电池安全问题：其内部原因电池内部热量失控，蓄热，导致电池温度持续上升，外部性能正在燃烧，爆炸等强烈的能量释放现象。电池是具有高密度能量的，存在不安全因素，能量密度越高，其能量释放产生的影响越大，安全问题越明显。汽油，天然气，乙炔等高能承运人也有同样的问题，年度安全事故无数。

不同的电化学系统和使用环境对锂离子电池的安全程度有较大的影响。

作为蓄电池的储能，在能量释放过程中，当电池的发热量和蓄热速率大于冷却速率时，电池的内部温度会持续上升。锂离子电池由高活性的阴极材料和有机电解质组成，在热条件下很容易发生剧烈的化学反应，产生对安全产生威胁的副作用，这种反应会产生大量的热，甚至可能会导致“热失控”。这是电池引起的风险事故的主要原因。

关于锂离子电池的循环寿命

1） SEI膜分解，电解液放热副反应

固体电解质膜在锂离子电池的初始循环中真正形成，我们不希望SEI膜太厚，也不希望完全不存在。因为SEI膜的合理存在，可以保护负极活性物质，不与电解液反应。

可是当电池内部温度达到130℃左右时，SEI膜就会分解，导致负极完全裸露，电解液在电极表面大量分解放热，导致电池内部温度迅速升高。这是锂离子电池内部产生的第一个放热副反应，也是引起一连串热失控问题的原因。

2）电解质的热分解

由于电解液在负极侧的反应热，电池内部温度持续上升，这导致电解液LiPF6和溶剂进一步热分解。

这个副反应释放的热量使得电池的温度达到大致在130℃~250℃范围之间，并且伴随着大量的热的产生，进一步升高了电池内部的温度。

3）正极材料的热分解

随着电池内部温度的进一步上升，电池内部发生分解反应并且伴随有大量的热量和氧气产生。

不同的正极材料，由热量产生的活性物质的分解不同，氧含量的释放也不同。磷酸铁锂正极材料由于分解产生的热量较少，因此在所有阴极材料中，热稳定性最突出。镍钴锰材料分解会有更多的热量产生，并且伴随有大量的氧气释放，非常容易发生燃烧或爆炸这类事件，因此安全性相对较低。

4）粘结剂与负极高活性物质的反应

负极的活性材料LixC6和PVDF粘合剂的反应发生温度应该从240℃开始，峰值则会出现在290℃左右，反应放热可以达到达到1500J / g。

从上面的分析可以得出，锂离子电池的热反应的失控，不是一瞬间完成，而是一个循序渐进的过程。这个过程一般是通过充电，放大倍数放大，短路，短路，振动，碰撞，跌落，冲击等原因，导致电池内短时间产生大量的热量，并继续积累，促进电池温升。

一旦温度上升到内部链反应（约130℃）的阈值温度，锂离子电池将自发地产生一系列放热副反应，并进一步加剧电池内的热积聚和温度升高。当温度到内部溶剂和可燃性气体的燃点时，容易发生燃烧和爆炸等事故。

在使用锂离子电池的过程中，没有绝对的安全性，只有相对的安全性。我们应该尽量避免滥用情况，降低危害事件发生的可能性。也可以从正负材料，电解质，隔离膜等主要成分入手，选择化学稳定性和优异的热稳定性材料，具有良好的阻燃性能，在内外热失控激励下，减少内部副作用的热量，或具有较高的点火温度，以避免发生热失控现象。在电池结构和外壳设计上面，要充分考虑结构的稳定性，达到足够的机械强度，能承受外部应力，确保不会发生内部变形。另外，冷却性能也需要集中考虑，如果能及时分配热量，内部温度不会持续上升，不会发生热失控。

图2.2 失控反应

我的锂离子电池安全设计，简单地将阴极材料的分解热量来衡量锂离子电池的安全性并不全面。从系统的角度讲，磷酸铁锂电池不见得一定比三元材料的电池更安全，因为最终影响热失控的因素很多，正极材料分解所产生的热量仅仅是其中的一个因素。

锂离子电池技术的先进性和在新兴关键市场（电动汽车领域）的应用，已激发全球范围内的研发热潮，因此锂离子电池势必将在电动汽车和新能源领域占据重要位置。目前在电动汽车中，应用更多的锂离子电池是磷酸铁锂电池，其热稳定性和安全性更好，而价格相对便宜。这些因素使磷酸铁锂电池成为小型电动车和PHEV 动力电池的首选。但是，在锂离子电池中，磷酸锂电池的比能量，比功率等相对来说较低，锂钴氧化物和锂锰电池在大型的纯电动汽车的应用中更具优势。

2.1.2 镍氢电池

镍氢电池是目前除了锂电池以外主流的另一种电动汽车电池，在上世纪90年代开始逐渐发展。

工作原理：

电解质

主要以KOH作为电解液（电解质为7moL/L KOH和15g/L LiOH）

充电时

阳极反应：Ni(OH)2 + OH- → NiOOH + H2O + e-

阴极反应：M + H2O + e- → MH + OH-

总反应：M + Ni(OH)2 → MH + NiOOH

放电时

正极：NiOOH + H2O + e- → Ni(OH)2 + OH-

负极：MH + OH- → M + H2O + e-

总反应：MH + NiOOH → M + Ni(OH)2

在上式中，M是一种吸氢合金，MH是一种表面吸附有氢原子的吸氢合金。最常用的储氢合金是LaNi5。

而锂离子电池，镍氢电池也需要电池管理系统，但其更加侧重于电池充放电管理。存在这种区别主要因为镍氢电池具有“记忆效应”，就是电池在充放电过程中容量会出现衰减，过充或放电，可能会增加电池容量损失。因此，对于制造商来说，镍氢电池控制系统将主动避免过度充放电。

镍氢电池阴极采用金属氢氧化镍，阳极采用锡氢合金。镍氢电池相比于其他电池具有许多无污染，比能量高，功率大，充放电快，耐久性等诸多优点。而与铅酸电池相比镍氢电池比能量更高。和镍镉电池相比其比能量为镍镉电池的两倍。另一大优点是镍氢电池不含镉，铅等有毒金属，其中一部分还具有较高的回收价值，可称志为绿色能源。

2.1.3 铅酸电池

铅酸电池的电极是铅及其氧化物，电解液是硫酸溶液。铅酸蓄电池放电状态时电池正极的主要成分是二氧化铅，铅是负极主要成分。在充电状态时主要成分正负极都是硫酸铅[8]。

a）铅酸电池结构表

充电是连接到电池的外部直流电源充电，使能量可以转化为化学能储存。放电是从电池释放以驱动外部设备的电源。

当铅酸电池充电到达顶点时，充电电流仅用于分解水中的电解液，此时，电池正极氧气，负氢气，电池气体溢出，导致电解液减少。

b）原理

将铅酸电池（PbO2）和阴极（Pb）浸入电解液（稀硫酸）中，基于铅酸电池的原理两者之间将会产生2V的电压，通过充放电，阳极和电解液将发生如下变化：

PbO

2 + 2H

2

SO

4

+ Pb ---PbSO

4

+ 2H

2

O + PbSO

4

化合价降低，负电荷在电解液中流动;Pb的化合价上升，正电荷流动。

PbSO

4 + 2H

2

O + PbSO

4

---> PbO

2

+ 2H

2

SO

4

+ Pb

第一硫酸铅铅的化合价上升，被氧化，正电荷为正。第二铅酸中铅化合价较低，负电荷减少为负值。

1当电池外部电路放电时，稀硫酸与阳极接触并开始反应，生成化合物硫酸铅。通过释放硫酸从电解液中释放出来，放电时间越长，硫酸浓度越浓。消耗的组成和排放比例，只要测量电解质中的硫酸浓度，测量其比重，就可以知道放电或剩余电量。

2.阳极板放电引起的充电化学变化，由硫酸铅生产的阴极板在充电时会分解成硫酸，铅和二氧化铅，电池电解液浓度逐渐升高。意思是电解液的比重上升并开始逐渐回到排出前的浓度。该变化表示电池中的活性物质已被切换到能够重新通电的状态。当硫酸铅转化为原来的活性物质时电荷结束，阴极板上发生反应产生氢，阳极板产生氧气，充电到了最后阶段，电流几乎全都是用于水电解，因此电解液会减少很多，此时应往电解液中加入纯水。

c）使用寿命

（1）放电深度

放电深度是放电由始到终的程度。100％深度指全部容量。设计考虑的重点是使用深，浅或浮冲使用。当用于浅循环的电池用于深循环使用时，铅酸电池即将失效。

（2）过充电程度

在过充电时大量的气体析出，正极板的活性物质受到气动冲击，导致活性物质脱落。另外，正极栅格合金受到严重的阳极氧化和腐蚀，使电池缩短了使用期限。

（3）温度的影响

铅酸蓄电池的使用寿命随温度的上升而提高，每次升高1℃，约多5?6个循环；35℃?45℃，每升1℃可延长寿命25个; 高于50℃，由于负极固化能力下降。使得寿命缩短。

在一定范围内的电池寿命随温度升高而延长，因为容量会随着温度的升高而加大。如果放电的容量不变，如果放电深度的升温降低，固体寿命将会延长.

（4）硫酸浓度的影响

酸性密度的增加，虽然对正极板的容量有利，但同时电池自放电量也会增加，板栅腐蚀也会加快促进了二氧化铅的释放。所以说电池中使用酸密度增加，循环寿命将会下降。

（5）放电电流密度的影响

放电电流密度越大，电池的寿命越少。而在高电流密度和高酸浓度条件下使得二氧化铅脱落寿命逐渐降低。

燃料电池不是真正意义的“电池”，而是一个大型发电系统。由于其具有转换效率高，化学性质稳定等特点被认为未来能源的重要发展方向。简而言之，燃料电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置，能源主要取决于燃料和氧化剂的不断供应。在理论上，燃料电池可以使用大量的燃料类型，甚至可以使用传统的内燃机燃料，但是真正可以发挥电化学反应，只有一种氢气和氧化剂在氧气中，因此，氢燃料电池是目前燃料电池研究的核心。

2.2 物理电池

物理电池是依靠物理变化来提供电池蓄电，超级电容器，飞轮电池等属于物理电池。

物理电池特性：

1）用物理方式储存。

2）可无限次充电且充电快速。以智慧型手机为例，其充电时间约78秒。

3）放电（使用）过程为物理现象不会产生热。

4） 5mm*4mm大小的晶片可储存 10WH的电力而质量只有0.5g。

5）电压范围（1.5V~400V）。

6）充电电压越高电力储存量越高 E=1/2CV

7）没有记忆性的问题。

8）没有挥发性，不会漏电。

9）使用寿命：可无限次数深度(DOD）放电和充电。

超级电容功率密度高但电池容量小

超级电容器是传统电容器和电池组件之间的电源，主要依靠双电层和氧化还原电容充电来存储电力，在此期间没有化学反应，被归类为物理电池类别。

与以前介绍的化学电池相比，超级电容器有三个明显的优势，首先，其重复充放电几十万（传统化学电池只有几百到几千次），使用寿命远远高于化学电池;二，超级电容器的充放电功率密度极高，瞬间可以释放大量电力，满足车辆更广泛的电力需求;三，工作环境更好适应性，一般户外温度在-40℃-65℃，可稳定正常工作（传统电池一般为-20℃?60℃）。当然有优势还不足够，能量密度低是限制超级电容器发展的主要瓶颈。所以现在主要应用于汽车起动系统，军用和少量公共交通工具，至于是否使用的家用电源，还需继续研究。

飞轮电池是20世纪90年代提出的一种新的电池。简而言之，飞轮是类似于能量产生的原理，旋转实现自己的充放电。 2010年在首次使用飞轮电池技术。这两种型号的飞轮电池仅作为辅助能源使用。我们相信随着技术的不断发展和生产成本的进一步下降，飞轮电池的应用前景十分光明。

2.3 生物电池

生物电池是将生物质能转化为电能。生物能量代谢与氧化还原反应息息相关。这些氧化还原反应相互影响，相互依存，形成网络，从而进行生物能量的代谢。

特点：与传统化学电池相比较，生物电池具有操作和功能优势。

1）将底物直接转换成电能，确保高能量转换效率。

2）与现有的生物能源处理不同，生物电池可以在常温常压或甚至低温环境条件下正常运行，并具有电池维护成本低，安全性强的优点。

3）生物燃料电池产生的废气的主要成分是二氧化碳所以不需要处理。

4）具有生物相容性，可以直接植入人体内。

5）在全国缺乏电力基础设施的许多地区，生物燃料电池有更大的潜力需要被开发。

在今天化石燃料日益紧张，环境日益恶化，而生物燃料电池表现良好，为我们带来光明的未来。现实情况由于技术方面限制，生物电池的研究和使用仍处于初始阶段。为生物电池能够更快地得到广泛应用，科学家们正在不断努力。其前景非常可观，对混合动力电动汽车的发展具有推动作用，对解决环境和能源问题具有重要意义。

2.4 本章小结

本章主要分析了电动汽车的能源类型，对其中化学电池中的锂离子电池，铅酸电池，镍氢电池的原理，使用寿命和影响因素进行仔细分析并对使用前景进行畅想。

3 混合动力电动汽车关键技术

3.1驱动电动机及其控制技术

电动机的研发主要集中在交流感应电动机和永磁同步电动机。在高速均匀的行驶条件下，采用感应电机驱动，经常起动，停机，低速运行的城市条件下，永磁同步电机驱动效率高，控制技术包括大功率电子设备，转换器，微处理器和电机控制算法。驱动电机是电动汽车的关键部件，直接影响到车辆的动力和经济性。驱动电机主要包括直流电机和交流电机。目前，电动汽车广泛使用的是交流电动机。

电动机的发展趋势如下：

（1）电机体的永久磁化：具有高转矩、高功率密度，高可靠性等特性的永磁电动机。中国是世界上稀土资源最丰富的国家，所以高性能永磁电机是中国汽车电机发展的重要方向。

（2）电机数字控制：出现专用芯片和数字信号处理器，促进电机的数字控制，提高电机系统的控制精度，有效降低系统尺寸。

（3）电机系统集成：通过对机电一体化和控制器的集成可以减少占地面积，使用起来也更加方便相应的成本也降低了。

3.2动力电池及其管理系统

混合动力汽车电池的性能直接影响驱动电机的性能。它用于激励电动机并向动力系输出峰值功率，另一个是吸收制动器的再生能量并将其储存。再生能量对于提高混合动力汽车的整体效率非常重要[11]。

3.3整车能量管理控制系统

广州市推进电动汽车充换电设施建设与管理暂行办法

广州市推进电动汽车充换电设施 建设与管理暂行办法 第一章总则 第一条为加快广州市电动汽车充换电设施（以下简称充电设施）建设，加强充电设施的规范管理，促进电动汽车的推广应用，根据国务院办公厅《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》（国办发〔2014〕35号）、《国家发展改革委关于电动汽车用电价格政策有关问题的通知》（发改价格〔2014〕1668号）和《广州市新能源汽车推广应用工作方案》等文件，制订本办法。 第二条本市行政区域内充电设施规划编制、投资建设、运营管理等相关活动适用本办法。 第三条市工业和信息化主管部门负责本市行政区域内充电设施行业发展、布局规划，以及行业指导工作，组织实施本办法。区（县级市）工业和信息化行政主管部门负责做好本辖区内充电设施行业发展、布局规划，以及行业指导工作。 各级发展改革、国土规划、住房和城乡建设、工商、质监、公安消防、交通运输、安全监管、人民防空等行政主管部门和城市管理综合执法机关按照各自职责对充电设施建设和运营做好相应的监督管理工作。 第四条充电设施分为个人自用、公共机构及企业专属、公共充电设施三类。

（一）个人自用充电设施是指在个人用户所有或长期租赁的固定停车位安装，专门为其停放的电动汽车充电的充电设施； （二）公共机构及企业专属充电设施是指在党政机关、事业单位、社会团体、企业等专属停车位建设，为营运车辆、专用车辆、公务车辆、员工车辆等提供专属充电服务的充电设施； （三）公共充电设施是指在规划的独立地块、社会停车场、住宅小区公共停车场、商业配建停车场、加油加气站、高速服务区等区域规划建设，面向社会车辆提供充电服务及增值服务的充电设施。 第五条鼓励积极利用城市现有场地和设施建设充电设施。适度超前建设个人自用、公共机构及企业专属、社会公共等各类充电设施。 第六条本市推广使用电动汽车及充电设施，鼓励和支持社会投资主体在本市投资建设和运营充电设施。 第七条市工业和信息化等行政主管部门、各区（县级市）政府、街道办事处和充电设施运营企业等应当加强充电设施建设、运营和使用规范等方面的宣贯，提高市民安全使用充电设施的意识。联系新闻媒体做好安全、规范使用充电设施和节约用电的公益性宣传。 第二章规划管理 第八条充电设施及配套电网的建设与改造应当纳入城市建设规划。市工业和信息化行政主管部门会同国土规划行政主管部门按照“统一规划、适度超前、统筹安排、逐步实施”的原则组织编制市充电设施专项规划，并按照《广州市城乡规划程序规定》执行专项规划

电动汽车电机驱动控制策略研究

本科毕业设计（论文） () 论文题目：电动汽车电机驱动控制策略研究 本科生姓名：关海波学号：201211318 指导教师姓名：赵峰职称： 申请学位类别：工学学士专业：电力工程及管理 设计(论文)提交日期：（小四号楷体加黑）答辩日期：（小四号楷体加黑） 本科毕业设计(论文)

电动汽车电机驱动控制策略研究 姓名：关海波 学号：201211318 学院：新能源及动力工程学院专业班级：电力工程及管理1201班

指导教师：赵峰 完成日期： 兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity

摘要 本论文首先介绍了异步电动机的数学模型，通过坐标变换，得到了异步电动机的空间矢量等效电路。并由理想逆变器的8种开关状态入手，得到了理想逆变器的数学模型，建立了空间电压矢量的定义。并在此基础上对定子磁链和电磁转矩及空间电压矢量之间的关系进行了分析，阐述了六边形磁链轨迹和近似圆形磁链轨迹异步电动机直接转矩控制系统的结构和工作原理。 根据异步电动机直接转矩控制的工作原理，本论文在的平台下，分别搭建了六边形磁链轨迹和圆形磁链轨迹直接转矩控制系统模型。并对仿真结果进行了相应的分析，验证了异步电动机直接转矩控制策略的可行性。而且，对两种磁链轨迹直接转矩控制系统的优缺点及应用范围进行了比较。 本论文以电动汽车的电机驱动部分为研究对象，对于异步电动机的直接转矩控制技术进行了较为深入的理论研究，在电动汽车及其他相关领域的应用具有一定的参考价值。 关键词：电动汽车；电机驱动；直接转矩控制

, . . , . . , . a , a , . . ：，， 目录 摘要错误!未指定书签。 错误!未指定书签。 1 绪论错误!未指定书签。 1.1国内外电动汽车的发展及现状错误!未指定书签。 2 电动汽车电机驱动系统分析错误!未指定书签。 2.1电动汽车驱动电机的特殊要求错误!未指定书签。 2.2电动汽车电机驱动系统的分类及选择错误!未指定书签。

公司电动车管理制度

公司电动车管理制度 一、编制目的 为规范公司电动车辆的使用及管理特制定本制度。 二、车辆管理总则 1、各项目负责人为电动车辆管理的直接责任人，电动车使用过程中 出现任何问题都有直接责任人负责。直接责任人可将电动车辆交给车辆监管人进行日常管理及使用。 2、公司电动车辆为办公所用，原则上不可公车私用，竣工后使用完毕必须立即交还公司或移交其他部门。 3、在驾车前应该仔细检查车辆是否有剐、蹭、碰撞、损坏、配件失窃、电量是否充足、轮胎充气是否合适等有关情况，如发现问题应及时上报或处理。未及时上报或处理者由驾驶人对使用后产生的后果负一切责任。 4、做好车辆的维护和保养工作，保持车况良好。 5、在行车过程中必须遵守交通规则，做到安全驾驶，避免发生违法事故，严禁疲劳驾驶和酒后驾车。 6、实行定人定责制度，每位监管人必须保管好自己的车辆，如因自身原因保管不善导致损坏或丢失，由保管人自行解决。若非人为损坏, 报部门经理及公司领导审核后按规定统一进行修理。 7、每天给车辆充电，时刻保持电量满格，不能因个人原因导致工作受阻。

8、车辆在使用过程中因个人原因配件损坏或丢失，由使用人自行承担维修费用，监管人有连带责任。 三、车辆的使用 1、车辆实行定人定责制度。 2、需求车辆者必须经过监管人同意才可以借用，签写《电动车使用登记表》，借用后对车量造成的损失应由监管人和借用人自己解决。 3、节假日、休息日钥匙交由部门领导代为保管，需要借用同样签写《电动车使用登记表》 4、如因紧急情况未能签写《电动车使用登记表》，在使用后24 小时内补齐手续。 四、车辆的停放 1、车辆停放在指定位置，做到整齐有序。 2、车辆使用后仔细检查车轮、车胎、电量、车闸等是否完好，做到不影响第二天的工作需求。 3、充电器由个人保管。 五、车辆的维护保养 1、每月15 日各使用人必须对所有车辆进行整体维护保养，并对车辆进行清洗。 2、电动车在使用前应注意检查车况是否良好，如轮胎气压是否充足，前后刹车是否灵敏，整车有无异响，螺丝是否松动，电池是否充足电。 3、在车辆刚启动时，应缓慢加速，避免瞬间急加速损伤元器件。为了延长电池、电机的寿命，在车辆启动、爬坡时应合理控制速把。

汽车新能源教案

其难点在于电力储存技术。 图1- 1大众BlueMotion纯电动汽车 4.燃料电池汽车 燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应产生电流，依靠电机驱动的汽车。 图1-4荣威750燃料电池电动汽车 5.氢动力汽车

氢气不含碳，燃烧后不增加大气中温室气体，而且可以通过利用太阳能、风能等可再生能源电解水得到，因此被认为是人类的终极能源。 图1-5长安“氢程”氢动力汽车 6.天然气汽车 天然气汽车是以天然气为燃料的一种气体燃料汽车。天然气的甲烷含量一般在90%以上，是一种很好的汽车发动机燃料 图1- 6宝马AC SCHNITZER GP3.10液化石油气汽车

2.甲醇汽车 甲醇汽车就是以甲醇作为主要燃料的汽车，也能以汽油或汽油-甲醇混合燃料为燃料，是一种甲醇-汽油燃料灵活转换的具有节能环保科技含量的新型汽车，也可以由普通汽车改装而成。 图1-7华普海锋甲醇动力轿车 3.生物燃料汽车 生物燃料(biofuel)泛指由生物质（例如玉米、大豆、秸秆等）组成或萃取的固体、液体或气体燃料，主要包括乙醇、生物柴油和航空生物燃料，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向。

图1-8采用了可燃烧生物柴油发动机的瑞典柯尼塞格 （koenigsegg）CCXR汽车 虽然生物燃料属于可再生能源，但是生产生物燃料的农作物也存在污染、粮食安全等诸多问题，目前尚未得到全球性的广泛应用。 三、新能源汽车发展背景分析 1.能源危机 化石能源作为不可再生能源，一直以来以其低廉的经济成本而受到传统汽车产业的青睐，但是通过对石油储量的综合估算，石油可被支配的化石能源的极限，大约为1180~1510亿吨，以2009年世界石油的年开采量计算，石油储量大约在2050年左右宣告枯竭，同样，天然气仅可以满足62.8年的开采，也就是说，这些传统经济的资源载体将在21世纪上半叶迅速地接近枯竭。这对汽车保有量快速增加的中国来说将是一个严峻的问题。能源的尽头将是什么？没有人想坐以待毙。所以在能源的巨大压力之下，

纯电动汽车整车控制器的设计

纯电动汽车整车控制器的设计 发表时间：2019-07-05T11:27:03.790Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：王坚 [导读] 摘要：随着社会的发展与科技的进步，各个城市的汽车使用户喷井式增加。 （柳州五菱汽车工业有限公司广西柳州 545007） 摘要：随着社会的发展与科技的进步，各个城市的汽车使用户喷井式增加。传统的内燃机汽车消耗石油，排出大量废气，使得城市的空气质量不断下降。纯电动汽车由于不使用传统化石能源，对环境不造成污染，受到人们的青睐。随着科技的进步，电动汽车的核心技术不断地革新与突破，逐渐完善的城市基础设施提供了有利的帮助，电动汽车已经成为潜力股，逐步取代传统汽车变为可能。本文从汽车结构出发，结合整车信息传输过程，设计了整车控制器的软硬件结构。 关键词：纯电动汽车；整车控制器；硬件设计；软件设计 纯电动汽车作为新能源汽车的一种，以其清洁无污染、驱动能源多样化、能量效率高等优点成为现代汽车的发展趋势。整车控制器（vehicle control unit，VCU）作为纯电动汽车整车控制系统的中心枢纽，主要实现数据采集和处理、控制信息传递、整车能量管理、上下电控制、车辆部件控制和错误诊断及处理、车辆安全监控等功能。国外在纯电动汽车整车控制器的产品开发中，积极推行整车控制系统架构的标准化和统一化，汽车零部件厂商提供硬件电路和底层驱动软件，整车厂只需要开发核心应用软件，有利的推动了整车行业的快速发展。虽然国内各大汽车厂商基本掌握了整车控制器的设计方案，开发技术进步明显，但是对核心电子元器件、开发环境的严重依赖，所以导致了整车控制器的国产化水平较低。本文以复合电源纯电动汽车作为研究对象，针对电动汽车应有的结构和特性，对整车控制器的设计和开发展开研究。 一、整车控制系统分析与设计 （一）整车控制系统分析 复合电源纯电动汽车整车控制系统主要由整车控制器、能量管理系统、整车通信网络以及车载信息显示系统等组成。首先纯电动汽车整车控制器通过采集启动、踏板等传感器信号以及与电机控制器、能量管理系统等进行实时的信息交互，获取整车的实时数据，然后整车控制器通过所有当前数据对驾驶员意图和车辆行驶状态进行判断，从而进入不同的工况与运行模式，对电机控制系统或制动系统发出操控命令，并接受各子控制器做出的反馈。 保障纯电动汽车安全可靠运行，并对各个子控制器进行控制管理的整车控制器，属于纯电动汽车整车控制系统的核心设备。整车控制器实时地接收传感器传输的数据和驾驶操作指令，依照给定的控制策略做出工况与模式的判断，实现实时监控车辆运行状态及参数或者控制车辆的上下电，以整车控制器为中心通信节点的整车通信网络，实现了数据快速、可靠的传递。 （二）整车控制系统设计 复合电源的结构设计，选择了超级电容与DC/DC串联的结构，双向DC/DC跟踪动力电池电压来调整超级电容电压，使两者电压相匹配。为了车辆驾驶运行安全，同时为了更好地使超级电容吸收纯电动汽车的再生制动能量，在复合电源系统中动力电池与一组由IGBT组成双向可控开关，防止了纯电动汽车处于再生制动状态时，动力电池继续供电，降低再生制动能量的吸收效率。 整车CAN通信网络设计，由整车控制器（VCU）、电机控制器（motor control unit，MCU）、电池管理系统（battery management system，BMS）、双向DC/DC控制器以及汽车组合仪表等控制单元（Electronic Control Unit，ECU）组成了复合电源纯电动汽车的整车通信网络。 二、整车控制器硬件设计及软件设计 （一）整车控制器结构设计 整车控制器的硬件结构根据其基本的功能需求进行设计，如图1所示。支持芯片正常工作的微控制器最小系统是整车控制器的核心，基础的信号处理模块，CAN通信与串口通信组成的通信接口模块，以及LCD显示等其他模块分别作为它的各大功能模块。 图1 整车控制器硬件结构图 （二）整车控制器硬件设计 从功能上可以把整车控制器分为6个模块。 1）微控制器模块：本设计选用美国德州仪器公司TI的数字信号处理芯片TMS320F2812为主控芯片，负责数据的运算及处理，控制方法的实现，是整车控制器的控制核心。此芯片运算速度快，控制精度高的特点基本满足了整车控制器的设计需求。TMS320F2812的最小系统主要由DSP主控芯片、晶振电路、电源电路以及复位电路组成。 2）辅助电源模块：由于整车控制器的控制系统中用到多种芯片，所以需要设计辅助电源电路为各个芯片提供电源，使其正常工作，因此输出电平有多种规格。采用芯片LM317、LM337可分别产生+5V和－5V的供电电压。 3）信号调理模块：输入整车控制器的踏板信号是1～4.2V模拟电压信号，TMS320F2812的12位16通道的A/D采样模块输入的信号范围为0～3.0V，因此需要对踏板输入的模拟电压信号进行相应的调理运算，以满足DSP的A/D采样电平要求。选用德州仪器的OPA4350轨至轨运算放大器，在输入级采用RC低通滤波电路与电压跟随电路以滤除干扰信号，减小输入的模拟信号失真。开关信号先经RC低通滤波电路滤除高频干扰，再作为电压比较器LM393的正端输入，电压比较器的负端输入接分压电路，将LM393的输出引脚外接光耦芯片，在起到电平转换作用的同时，进一步隔离干扰信号，提高信号的安全性与可靠性。 4）通讯模块：TMS320F2812具有一个eCAN模块，支持CAN2.0B协议，可以实现CAN网络的通讯，但是其仅作为CAN控制器使用。选用3.3V单电源供电运行的CAN发送接收器SN65HVD232D，其兼容TMS320F2812的引脚电平，用于数据速率高达1兆比特每秒（Mbps）的应

电动汽车AFS与DYC集成控制策略研究79885824

电动汽车AFS与DYC集成控制策略研究79885824

毕业论文 题目电动汽车AFS与DYC集成控制 策略研究

南京航空航天大学 本科毕业设计（论文）诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）（题目：电动汽车AFS 与DYC集成控制策略研究）是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。尽本人所知，除了毕业设计（论文）中特别加以标注引用的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。 作者签名：2015年6月10日 （学号）：021130207

电动汽车AFS与DYC集成控制策略研究 摘要 汽车主动安全技术经过近几十年的发展，特别是主动前轮转向（Active Front Steering, AFS）和直接横摆力矩控制（Direct Yaw Control, DYC）技术已分别被普遍应用于传统内燃机汽车上，并极大地提高了汽车操纵稳定性。但随着电动汽车的大力发展，尤其轮毂电机技术取得突破性的进展，从而使电动汽车相对于传统内燃机汽车具有更好的可控性和灵活性，并能够为AFS和DYC技术提供更为广阔的技术平台。 然而，随着人们对主动安全技术的要求变得越来越高，从而，促进了AFS和DYC集成控制的发展。但是，现阶段的AFS和DYC集成控制方法存在较大的协调控制问题，即AFS和DYC 同时工作时，两者同时产生的横摆力矩会相互影响，不仅增加了系统负担，并且降低了控制效果。因此，针对AFS和DYC集成控制方式存在的协调控制问题，本文采用了分层控制方法进行了解决，并通过滑模变结构控制理论分别对AFS和DYC控制器进行了设计，从而使汽车轮胎的侧向力在线性范围时，主要通过AFS来实现期望的横摆力矩，当汽车轮胎的侧向力超出线性范围时，超出部分将由DYC来实现。 最后，在Simulink中搭建系统的仿真模型。分别在高低速下进行双移线仿真试验，并验证了集成控制方法能够有效地跟踪期望的横摆角速度，且能弥补单个控制器同时起作用时会产生相互影响的问题。 关键词：电动汽车，车辆稳定性控制，滑模控制，s imulink仿真

上海电动汽车充电设施建设管理暂行规定

上海电动汽车充电设施建设管理暂行规定 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

关于印发《上海市电动汽车充电设施建设管理暂 行规定》的通知 来源：上海市交通委 各区（县）人民政府，各电动汽车生产企业、各相关单位： 为进一步促进本市电动汽车充电设施建设和有序发展，经报市政府同意，现将《上海市电动汽车充电设施建设管理暂行规定》印发给你们，请遵照执行。 特此通知。 附件：《上海市电动汽车充电设施建设管理暂行规定》 市交通委市发展改革委市住房保障房屋管理局 市经济信息化委市消防局市规划国土资源局 市国资委市机管局 二○一五年五月二十九日上海市电动汽车充电设施建设管理暂行规定 第一章总则

第一条根据《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》、《关于电动汽车用电价格政策有关问题的通知》、《上海市鼓励电动汽车充换电设施发展暂行办法》等有关文件精神，为促进本市电动汽车充电设施建设，制定本暂行规定。 第二条本规定适用的充电设施，包括： （一）自用充电设施，指专为某个私人用户提供充电设施。 （二）专用充电设施，指专为某个法人单位及其职工提供充电服务的充电设施，以及在住宅小区内为全体业主提供服务的充电设施。 （三）公用充电设施，指服务于社会电动车辆的充电设施，包括经营性集中式充电设施。 第三条本规定所称的电动汽车生产企业包含生产企业授权经营的整车销售机构（4S店）。 本规定所称的充电设施是指充电桩及其接入上级电源的相关设施。 第二章建设原则 第四条按照“自（专）用为主、公用为辅，快慢结合、分类落实”的原则，逐步在市域范围内形成以住宅小区、办公场所自用、专用充电设施为主体，以公共停车位、道路停车位、独立充电站等公用充电设施为辅的充电服务网络，在对外通道上形成沿放射状城际高速公路为主要轴线的公用充电设施服务走廊。 （一）在住宅小区建设以慢充为主的自用、专用充电设施。 （二）在办公场所建设快慢结合的专用充电设施。 （三）在商业、公共服务设施、公共停车场、高速公路服务区、加油站以及具备停车条件的道路旁建设以快充为主、慢充为辅的公用充电设施。

新能源汽车教学大纲

《新能源汽车技术》课程教学大纲 课程代码:0803515018 课程名称: 新能源汽车技术 英文名称: Technology on clean energy vehicles 总学时: 36 讲课学时: 36 学分:2 适用对象: 18级汽修，汽配 先修课程: 新能源汽车导论、新能源汽车技术、汽车理论、电力电子技术。 一、课程的性质、目的和任务 《新能源汽车技术》课程是车辆工程专业一门重要的专业必修课，涉及新能源汽车的电机、电池及控制方面的知识。通过本课程的教学，要求学生了解和掌握新能源汽车的基本原理、理论和设计，掌握混合动力电动汽车构造，电驱动系统，串联式、并联式和轻度混合动力电驱动的设计方法，能量存储系统，再生制动，燃料电池及其在车辆中的应用，以及燃料电池混合动力电驱动系统设计等，为以后从事汽车及新能源汽车检测、服务、科研等方面工作打下良好的基础。 二、教学基本要求 学完本课程应达到以下基本要求: (1)掌握电动汽车构造，了解电驱动系统组成。 (2)掌握串联式、并联式和轻度混合动力电驱动的设计方法。 (3)掌握能量存储系统，了解车辆再生制动。 (4)掌握燃料电池及其在车辆中的应用，了解燃料电池混合动力电驱动系统设计。 教学内容及要求 共分八章教学内容，对每章内容均要求作了解和掌握。第一章环境影响与现代交通运输的历史 第一章 1.1新能源汽车的概述（定义及分类） 了解新能源汽车的定义与分类； 了解发展新能源汽车的重要意义

1.2新能源汽车的发展 了解国内外新能源汽车的发展现状； 了解我国新能源汽车的发展战略； 熟知新能与汽车的关键技术。 第二章 2.新能源汽车高压与防护 掌握新能源高压系统的结构； 熟知新能源汽车高压隐患部位； 掌握新能源汽车高压安全操作规范。 第三章 3.1储能装置概述 了解电池的类型； 掌握电池的主要性能指标； 知道电动汽车对电池的要求 3.2蓄电池 熟知蓄电池的类型的特点； 了解电池的充电方法； 知道蓄电池的测试内容及方法。 3.3燃料电池 了解燃料电池的发展情况； 了解燃料电池的类型，熟知燃料电池的优缺点； 了解燃料电池的结构原理。 3.4超级电容及飞轮电池 简单了解的太阳电池的发展和应用情况； 掌握超级电容的类型原理和优缺点及应用情况； 了解飞轮电池的原理和应用。 3.5电动汽车能量管理系统 熟悉燃料能量管理系统的功能和组成； 了解纯电动汽车和混合动力汽车的能量管理系系统。 3.6电动汽车能量回收系统 熟悉燃料能量回收系统的方法和类型； 掌握电动汽车能量回收系统的组成； 了解典型的能量回收系统。

电动汽车智能充电系统控制策略研究

电动汽车智能充电系统控制策略研究 发表时间：2020-04-14T07:34:25.255Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第1期作者：王琦[导读] 本文以电动汽车以锂离子动力电池为分析对象，研究如何改进其快速充电方法。 西安麦格米特电气有限公司陕西省西安市 710075摘要：随着电动汽车的逐渐普及，电动汽车充电桩的大规模接入会对电网的运行规划产生重大影响。提出了一种以预约为前提条件，面向用户端的电动汽车智能充电控制策略。根据充电桩实时运行状态，结合对电动汽车充电时间的预测，并充分考虑用户需求，建立了电 网控制端—计算机处理终端—智能充电桩终端—电动汽车用户端之间的信息反馈系统数学模型。通过算例分析，结果表明：采用所提出的充电控制策略，可显著提高充电系统运营效率，适用于大规模电动汽车智能充电系统。 关键词：电动汽车；充电桩；控制策略；预约；信息反馈 引言 生活水平的提高，人们的出行生活越来越多地依赖于汽车，以致汽车拥有量不断增加，从而加重了车尾气造成的环境污染，另外汽车数量的增多也使石油等资源的利用度剧增，严重造成这些能源的紧缺。这种现象严重违背了当代汽车发展中的“节能环保”主题。因此，电动汽车因具有较高的性能、较低的尾气排放和较好的续航能力等优点受到众人的青睐。因此，如何快速高效而且低损地为动力电池充电不仅对电动汽车的发展具有重要意义，而且是对电动汽车发展的重大挑战。本文以电动汽车以锂离子动力电池为分析对象，研究如何改进其快速充电方法。 1充电系统的设计 充电系统的主要设计界面主要就是实现铅酸电池组在充电过程的设计，也就是说能够让电池在较短的时间内充满汽车所需要的电量，而在较短时间完成对蓄电池的充电，对蓄电池初始状态可以做出实时的监测，那么电池在最初状态做出了检测，确定了蓄电池组的负荷状态，同时在温度和内部两端电压两个方面，蓄电池的实时监测状态对蓄电池参数实施的采样；按照蓄电池的各项指标来讲，在智能充电的过程中，处理器可以分析当前的电路对蓄电池的接入情况，从而导致蓄电池性能状况和负载区域能力共同的显示在了LCD板上，之后智能充电对于故障时会经过GSM通信通过短信的方式回馈给车主人，让车主及时地做出应有的判断，从而实现了自动化、智能化汽车充电。智能充电的基本模块包括：LCD触摸板、电源模块、数据存储模块、GSM通信模块、声光报警模块、参数检测模块这六大模块。近些年电脉冲充电方式成了充电的首选方式，正脉冲充电过程中产生的脉冲会在负电极中产生的脉冲相抵消，那么这样的现象就使得极化现象的影响减少，可以在缩短充电时间的基础上，降低在速冲过程中的危害，从而达到了真正的高效率充电。 2智能充电装置 为进一步提高本系统的智能性，分布式智能充电装置除具备传统功能（包括充电、计量、保护等）外，还实现了：（1）移动终端控制功能，通过终端App即可对启停机进行控制，用户通过移动终端即可对符合充电条件的充电装置的启停状态进行实时控制；（2）上传充电信息，包括电压、电流、电量、费率、计费、工作状态、故障等在内的充电信息会在App界面实时显示，同时充电信息由充电装置完成到服务器的上传。充电装置的控制核心为负责完成指令控制与信息分发功能的MCU，选用CORTEX系列芯片（具备低功耗、高性价比优势）完成同Wi-Fi通信模块间的通信过程（通过串口、SPI总线）及与数字电能表间的通信过程（通过485总线），同存储单元则通过I2C总线完成通信过程，并通过驱动电路同接触器相连，充电电能输出通过MCU实现通断状态的控制。相关信息的上报（电流、功率、电能）及远程控制充电装置开关状态则通过低功耗的Wi-Fi通信模块同无线网关的数据通信实现。交流电通过电源转换模块完成到直流电（包含不同电压等级）的转换。 3充电装置智能系统的设计与实现 3.1硬件框架 硬件系统主要由中央主控板、读卡器、检测芯片、显示屏、通信设备等构成，接入电网电源（380V）为AC交流电源输入，由中央处理单元进行相关操作后（包括滤波、整流、稳压等）转换为可用直流电源以供电动汽车充电使用。用户需通过IC卡识别模块完成充电装置的激活过程，系统识别IC卡用户信息（通过读卡器）后可显示余额及个人信息。状态显示包括充电模式、电流、电压、充电状态等在内的信息。作为监控系统的核心主控板的主要功能在于控制充电过程的启动/关闭及实时监控，并将数据向后台实时传输，具备工业级的温度范围，主控板具备7个串口，下位机数据检测及采集模块同备显示功能的上位机CPU模块采用串行总线完成通信过程；具备一个以太网口，采用动态的SDRAM和NAND控制器。 通过监控保护单元的设计实现对充电装置状态（包括进线输入电压、充电电压/电流、接口连接状态、车载电池状态等）的实时监测，出现异常时可及时切断电源输出，以确保充电过程的安全可靠。建设过程中为确保阴湿天气情况下的正常运行，应选择镀锌钢板作为充电装置外体材料，在外体上链接一根接地线抑制共模效应。

电动车管理办法

物业园区电动车管理办法 一、目的： 加强、规范园区业主电动车出入、停放、充电管理，规劝、制止私拉电线行为，预防电动车充电而引起火灾事故发生，预防电动车偷盗行为发生，为各园区内电动车的管理提供实施措施。 二、范围：适用物业各部门、管理处 三、职责： 1、公司秩序部负责园区电动车管理办法的制定、审核、评定。 2、公司秩序部对管理实施效果进行监督检查，不符合规范要求的加强纠正整改。 3、各案场管理处负责电动车管理办法实施、培训学习。 4、各管理处部门工作人员负责住户宣传教育、合理管控、巡查巡检、有效管理。 5、各管理处对园区内住户的电动车丢失、乱停放、充电安全、防火安全负责。 四、程序： 防火安全宣传： 1、各部门、管理处根据自身园区特点，规范管理电动车做好前期宣传工作，充分利用宣传条幅、宣传栏、短信、温馨提示、背景音乐等手段进行广泛宣传，提高业主对电动车的使用安全性、有效性管理。 2、开展园区业主座谈会，对楼栋、楼道内外私拉电线容易引发火灾的常识进行宣传，针对性的提出合理化整改建议。确实

加强电动车管理有效控制。 电动车进出门岗的管理: 1、各管理处统一购置电动车门禁出入卡，非机动车辆与机动车辆进出卡要有所区别。对进出电动车必须要核实凭卡出入。 2、门岗要严格执行收发卡制度，落实收发卡率100%。 3、秩序主管及秩序班长负责电动车充电的安全防火培训及监督工作。 4、秩序部对各案场门岗电动车监管工作实施检查，对 不符合标准的给以相应处罚，对做的好的小区实施奖励。 6、装修工人的自行车、电动车一律不许进入园区，要规划地点集中规范停放并管理。 电动车停放管理： 1、园区内不管是高层还是多层一楼单元内或地下室走廊、过道严禁停放非机动车辆。及时发现、引导业主将电动车停放在非机动车停车位。 2、管理处秩序部负责区域内看管电动车停放工作，并 登记核实进出住户的具体姓名，防止可疑人员实施电动车偷盗。 3、管理处秩序部设立的巡逻岗，要在24小时不间断加强巡查，特别是对集中停放电动车位置重点实施重点防范。 4、巡逻岗如发现电动车出现破旧、漏电、线路老化、损坏严重的车辆，应及时报告管理处并做好登记，由专人负责通知业主进行有效处理。 电动车充电管理：

电动车使用管理制度

电动车使用管理制度 一、编制目的：为规范公司车辆的使用、管理，明确责任，确保车辆的正常安全行驶特制定本制度。 二、车辆管理总则： 1、公司车辆为办公所用，不可公车私用，需求车辆者必须签写《车辆使用登记表》，使用完毕后，必须立即交还钥匙。 2、在驾车前应该仔细检查车辆是否有剐、蹭、碰撞、损坏、配件失窃、电量是否充足、轮胎充气是否合适等有关情况，如发现问题应及时上报或处理。未及时上报或处理者由驾驶人对使用后产生的后果负一切责任。 3、在行车过程中，必须遵守交通规则，做到安全驾驶，避免发生违章事故，严禁疲劳驾驶和酒后驾车。并严禁带人行驶。 4、实行定人定责制度，使用人必须保管好车辆，使用期间如因自身原因保管不善导致损坏或丢失，由使用人自行解决。若非人为损坏，报上级领导审核后按规定统一进行修理。 5、车辆使用后必须停放在指定位置。 6、及时给车辆充电，使用人使用后发现电量剩余2至3格后及时通知车辆管理人充电，不能因个人原因导致工作受阻。 三、车辆的使用： 1、每日各保管人必须签写《电动车使用登记表》，内容包括：车辆编号、使用人、领用日期、工作内容、归还签字、归还时间。 2、需求车辆者必须签写《车辆使用登记表》，借用后对车量造成的损失应由使用人自己解决。 3、如因紧急情况未能签写《电动车使用登记表》，在使用后24小时内补齐手续。

四、车辆的归还： 1、每日使用后必须当天把钥匙交回。（因工作需要未能及时归还必须提前说明，事情解决后24小时内补齐手续）。 2.车辆归还后停放在指定位置，做到整齐有序。 3.车辆使用后仔细检查车轮、车胎、电量、车闸等是否完好，做到不影响下次的工作使用需求。 五、车辆的维护保养 1.每月20号对所有车辆进行整体维护保养一次，并对车辆进行清洗。 2、电动车在使用前应注意检查车况是否良好，如轮胎气压是否充足，前后刹车是否灵敏，整车有无异响，螺丝是否松动，电池是否充足电。 3、在车辆刚启动时，应缓慢加速，避免瞬间急加速损伤元器件。为了延长电池、电机的寿命，在车辆启动、爬坡时应用脚踏助力。 4、在保证安全的前提下，行驶中应尽量减少频繁刹车、启动。行驶中刹车时应松开调速把，以免损害电机及其它机件。下车推行时，应关闭电源，以防推行时无意转动调速把，车子突然启动发生意外。 5、充电时应注意,不要使用其它品牌的充电器，只有专用充电器，才能达到最佳充电效果。 6、长期不用时，要每过一个月充一次电，要将电池里的电充满后存放，切忌不能在亏电的状态下存放。 违反以上各项规定造成的事故和损失由事故责任人承担。

电动汽车充电站运维管理办法

新能源电动汽车充电站运维管理

目录 1. 总则 (1) 2. 运维人员组织架构及各岗位职责 (3) 3. 设备管理 (5) 4. 安全管理 (16) 5. 资料管理 (10) 1.总则

1.1. 为规各电动车充电站（以下简称：充电站）运行、维护管理，保证充电站各项生产业 务运转有序、运行稳定，促进充电站管理水平的提高，特制定本规。 1.2. 本规依据国家、地方及各新能源电动车管理单位的有关法规、规程、制度等，并结合 各充电站的实际运营状况而制定。 1.3. 本规对充电站运维管理的人员组织架构及各岗位职责、运行管理、设备管理、资料管 理、安全管理、文明生产和培训工作七个方面的工作容提出了规化要求。 1.4. 本规适用于电机电设备工程集团有限责任公司运维管理的电动汽车充电站项目。 2. 运维人员组织架构及各岗位职责 2.1运维组设立检修专责工程师：（常驻现场） 2.1.1组织架构（根据工程量情况配置人员） 2．1．2运维组办事处配备 2．1．2．1．考虑到运维工作的时效性，成立运维部。 2．1．2．2．运维部配备：办公电脑、打印机、复印机、传真机、固定及各种调试检测仪器。 2．1．2．3．各站运维备品备件的库存及管理。 2．1．2．4．运维工作交通用车（按运维部的运维工作量配置）。 2．1．2．5．常驻运维工程技术人员，根据运维工作量配备人员（初期投入常驻人员2名）。 2．2岗位职责 2.2.1．运维组主管 2.2.2.运维组主官是设备运行、维护及安全管理第一责任人，全面负责各充电站的运营及维护工作。 2.2. 3.组织和协调各站生产业务管理与人员管理，组织和监督人员落实岗位责任制。 2.2. 4.组织制订各站年、季、月工作计划，包括：日常维护工作计划，定检计划，并督促完成。 2.2.5.定期组织巡视设备，掌握运行状况，核实设备缺陷，督促消缺。签发并按时报出总结及各种报表。 2.2.6.定期组织召开周例会、月度例会，及时总结分析运行维护工作情况，查找存在问题，

混合动力电动汽车控制策略优化

混合动力电动汽车控制策略优化 混合动力电动汽车其中一个非常重要的技术是控制策略，文章对混合动力汽车控制策略进行了分类及分析，指出混合动力汽车的控制策略的缺点和不足，需要进一步优化，整车性能会受到动力系统匹配参数和控制策略参数二者的共同影响，提出一种结合了遗传算法和模拟退火算法二者的优化算法。 标签：混合动力电动汽车；控制策略；优化 1 概述 对于不同类型的混合动力汽车，已经研究出来很多不同种类的控制策略，但是对于所有类型的混合动力汽车来说，控制策略的参数优化有着很大的共通。一般情况下，都是根据以往的经验来设定一套大概的值，然后进行参数的微调找到最合适的参数。然而这种尝试的办法很难锁定最佳的参数搭配方案，因此在参数优化的过程中就使用优化算法来解决问题。 2 控制策略的分类 2.1 基于规则的能量管理策略 2.1.1 逻辑门限值控制方法。通过阈值的设置来限制发动机的有效工作范围，控制发动机和电池在高效率范围内工作。该算法简单易实现，应用较普遍。此种策略中要提前设置阈值，所以造成控制系统较难随时匹配实际的情况和参数的改变，同时也忽略了电机的效率情况，所以这种静态控制策略并不是最优的。 2.1.2 基于模糊控制的智能型控制策略。该策略来源于人类的思维方式，提取被控系统的定性和定量信息，通过推理来控制一些很难模型化的系统。由于不能够模型化，所以设计者通过自己以往的经验来提炼规则。 2.2 瞬时优化控制策略 对于不同的功率分配以及地点，该策略实时监控发动机和电动机的消耗燃油量和排放量，通过这些数据得到最适合该混合动力系统的工作模式以及地点。该策略目前并未广泛使用。 2.3 全局优化控制策略 全局最优控制策略是根据最优化方法和最优控制理论而得到的策略，用于分配混合驱动动力。若想使用该策略最重要的前提是清楚汽车的行程，由于这一点的限制，该策略目前尚未投入实用阶段。所以，可以说全局最优控制策略仅仅称得上是一种控制策略设计的方法。

山东省电动汽车管理办法

山东省低速电动车管理办法（试行） 第一章总则 第一条为贯彻《汽车产业调整和振兴规划》，推进节能减排， 规范低速电动车生产和使用管理，依据《汽车产业发展政策》、《山东省实施<中华人民共和国道路交通安全法>办法》和《新能源汽车 生产准入管理规则》，制定本办法。 第二条山东省经济和信息化委员会（以下简称省经信委）负责低速电动车生产企业及产品备案管理。山东省质量技术监督局（以下简称省质监局）负责低速电动车有关地方标准的制定及企业产品标准 备案、强制性认证产品监管、组织产品质量检测。山东省公安厅（以 下简称省公安厅）负责低速电动车注册登记管理。 第三条本办法所称管理是指企业法人自愿申请，经省经信委审 核企业生产条件、省质监局检测产品质量，由省经信委对企业及其产品进行备案，公安部门对车辆进行注册登记的行为。 第四条本办法适用于在山东省境内从事低速电动车生产的企 业及产品管理。 第五条对低速电动车生产企业及产品生产备案管理，采用发布《山东省低速电动车生产企业及产品备案目录》（以下简称《目录》）的方式进行。 第六条本办法所称低速电动车系指以铅酸蓄电池组、锂离子电池组、氢燃料电池组等为动力源，由功率不大于的电动机驱动的主要 用于中短途出行或景区、社区代步的四轮载客车辆。 第二章技术要求 第七条低速电动车整车整备质量不超过，乘员不超过人，总质量不超过，最高速度不超过。 第八条低速电动车的主要技术参数为：外廓尺寸（长×宽×高）≤××（）；出厂时一次充足电经济续驶里程≥；百公里经济耗电量≤；侧倾稳定角≥°；最大爬坡能力≥；最小离地间隙≥。 第九条低速电动车电池寿命，铅酸蓄、锂离子等电池应不低于

增程式电动汽车控制策略的优化

增程式电动汽车控制策略的优化 摘要：增程式这类电动汽车有着自身的运转模式，同时也要配备最合适的控制策略。循环系统要在最大范围内减低损耗的总能量，在这种基础上结合实情探析了最优的控制策略。对此可选取外部优化，借助仿真软件以此来调控并优化给定的参数。优化程序设有非支配算法及精英策略，优化探析得出的结论表明：优化的新式算法拟定的参数可覆盖全局，从整车入手减低了运行汽车损耗的循环能量，因而更能吻合新形势下的节能思路。 关键词：增程式电动汽车；控制策略；优化思路 在现今状态下，生产电动汽车日渐受到多样的要素约束，例如电池本体的密度、耗费的总成本、可运转的年限。在这些要素制约下，电动汽车常规的产品将很难拓展现存的市场。增程式新的电动车配备了混合特质的内在动力，这种纯电动车可拓展继续行驶的总体路程。历经长期探究，针对于这类汽车设定的控制策略日趋成熟，然而仍没能给出最完备的控制思路。为此有必要预设合适的优化目标，在根本上优化现存的控制方式。 1 新式汽车构造 增程式电动汽车有着新式的构架，这是由于增程式车身

添加了发电配备的机组及发动机。增程式汽车拥有纯电动汽车固有的特性，同时又增添独特性。相比于供应混合动能的传统汽车，增程式车身减低了发动机附带的功率，电池及电机提升了固有的功率。同时，增程式电池还可随时补充电网缺失的电能[1]。增程式车身设定为串联的，驱动装置设为电机。发动机在各时段都可运转，在拥挤城区行进的电动车常常会频繁停止及启动，为此增程新式的车型更能适用。 2 增程式配备的控制策略 2.1 总的控制方式增程式电动汽车依循新式的工作模式。详细来看，初期电动车在行进时，电池充满了电能。动力电池可供应整车必备的功率需求，但发动机可暂停运转。在这种状态下，纯电动车相比于增程新型车辆显现了不足。电动汽车行进的过程中电池组将会持续耗电。起动发动机时，发动机会协同动力电池一并运转，这种状态下增程式及混合性车型二者是等同的[2]。 增程电动车设有持久可供应的动能，减低了消耗掉的电池成本。运用增程式车型可避免行驶至中途的暂停，免去驾驶员额外的担忧。若电池现有电能并不充足，那么启用辅助类的供应电能。在这种设置下，发动机不必供应行驶路径中的一切动能，在最大程度减低了根本的发动功率。（见图1） 2.2 增程式运转的新模式纯电动车增程车身配备双重的 动力源：增程装置即发电机组、动力供应性的电池组。在两

电动汽车整车控制系统介绍

电动汽车整车控制系统介绍 本文主要探讨纯电动汽车整车控制系统功能及研发流程。根据用途,整个电气系统可分为动力系统、能源系统、底盘电子控制系统、照明指示系统、仪表显示系统、辅助系统、整车综合控制系统、空调系统和舒适性安全系统等子系统。其中很多功能模块都需要和整车综合控制系统相关。整车电气系统列出如表1所示。 整车综合控制系统根据驾驶员的操作指示(油门、刹车等),综合汽车当前的状态解释出驾驶员的意图,并根据各个单元的当前状态作出最优协调控制。 1 整车控制器系统配置 整车控制器与整车其他电气系统连接如图1所示。整车控制器通过CAN总线与电池ECU、电机ECU、电源分配ECU、ABS系统、中控门锁、仪表显示系统连接。与其余的电气系统通过IO端口连接(也可使用CAN通讯)。下面分别对各电气单元的功能要求分别叙述。 1.1 动力系统提供整车的动力输出,其核心是驱动电机和电机驱动ECU 电机驱动ECU通过CAN总线与整车综合控制器通讯。应能提供电机转速、转矩、功率、电压、电流、水温、工作模式等参数。并应该能接受整车控制器发来的控制命令。 1.2 能源系统包括电池、电池管理单元和电源分配系统 与整车控制器通讯的有电池管理ECU和电源分配ECU。 电池管理ECU对电池进行充放电管理及保护。它应能提供电池组总电压、电流、单体电池电压、温度、剩余电量、电池健康状态、故障类型等信息。 电源分配ECU应能提供各个子电源的电压、电流和工作温度以及故障类型等信息。 1.3 ABS系统应能提供各个车轮的转速、液压系统状态、各个制

动阀的状态以及自身的工作状态等信息 1.4 中控门锁,应提供各车门状态等信息 1.5 仪表显示系统,应向整车控制系统提供所显示信息的全部内容 1.6 照明指示系统,可以通过CAN总线来控制,也可以通过IO来指示照明指示系统的运行状态 1.7 转向助力、制动助力、变速箱需提供档位位置、液压压力、工作状态等信息 可以是简单的开关量也可以用CAN总线通讯。 1.8 驾驶员的油门踏板和制动踏板经信号调理后接入到整车控制器内 2 整车控制器详细功能 纯电动汽车的整车控制器的主要功能包括:汽车驱动控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN网络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视、行车记录等。整车控制器功能框图如图2所示。整车控制器通过CAN总线和IO端口来获得如加速踏板开度、电池SOC、车速等信息,并根据这些信息输出不同的控制动作。 下面分别介绍各部分实现的具体功能。 2.1 汽车驱动控制 根据司机的驾驶要求、车辆状态等状况,经分析和处理,向电机控制器发出指令,满足驾驶工况要求。包括启动、前进、倒退、回馈制动、故障检测和处理等工况。 2.2 整车能量优化管理 通过对电动汽车的电机驱动系统、电池管理系统、传动系统以及其它车载能源动力系统(如空调)的协调和管理,以获得最佳的能量利用率。 2.3 网络管理 整车控制器作为信息控制中心,负责组织信息传输,网络状态监控,网络节点管理等功能,网络故障诊断和处理。

混合电动汽车整车控制策略研究及发展趋势探讨

混合电动汽车整车控制策略研究及发展趋势探讨 张嘉君 武汉理工大学汽车工程学院，湖北武汉 430070 E-mail：941ai@https://www.sodocs.net/doc/236373480.html, 摘要：混合电动汽车整车控制策略是电动汽车的灵魂。本文综述了当前混合电动汽车控制关键技术，分析了应用于电动汽车的主要控制理论，提出了整车控制策略研究的重点和突破方向，对混合动力整车控制策略设计与开发具有指导和借鉴意义。 关键词：混合电动汽车，控制策略，关键技术 1 引言 混合电动汽车（Hybrid Electrical Vehicle, 简称HEV)是指同时装备两种动力来源——热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车。通过合理复合动力系统，灵活调控整车功率流向，使发动机保持在综合性能最佳的区域工作，从而降低油耗与排放。美国的PNGV (Partnership for a New Generation of Vehicles)、欧洲的“The Car of Tomorrow ”计划、日本的“Advanced Clean Energy Vehicle Project”以及我国的“清洁汽车行动”都正是基于HEV而制定的战略计划。刚刚闭幕的“十一五”规划着力自主创新，混合动力技术可能是我国汽车行业自主创新的最大突破口，而在HEV关键技术中，整车控制策略占据着核心灵魂位置，因此，科学深入研究混合动力汽车的整车控制策略显得必然重要。作者对混合电动汽车的控制理论及技术现状作了系统分析，并指出了HEV控制策略研究关键技术和发展方向。 2 概念与结构 混合动力汽车主要有串联（SHEV）、并联（PHEV）和混联（SPHEV），和传统汽车的主要区别在于其多了电动机或发电机，不同混合动力之间的结构区别主要在于起能量流向的不同，图1和图2给出了串联和并联混合动力汽车的能量流向。抽象的混合动力控制策略，就是通过合理规划整车在具体行使工况中的不同动作，使整车能量高效、合理流动，达到整车经济性、动力性、排放等各项指标达到最佳结合点。 由于各种混合动力电动汽车结构上的差异，因而需要不同的控制策略来调节和控制功率流从不同元件的流进和流出，采用不同控制策略的目的是为了实现不同的控制目标。具体来说，混合动力控制策略的控制目标主要有以下四个：燃油经济性；排放指标；系统成本；最驱动性能。 - 1 -