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混联式混合动力汽车动力系统及控制策略的仿真研究
混联式混合动力汽车动力系统及控制策略的仿真研究
摘要：
随着环境保护意识的提高和对石油资源的日益短缺，混合动力汽车作为一种具有高效节能、低污染特点的新能源汽车技术逐渐受到人们的关注。本文以混联式混合动力汽车为研究对象，通过建立动力系统数学模型并进行仿真分析，对其动力性能和能源利用率进行评估，并设计控制策略进行综合优化，提高混合动力汽车的性能。
关键词：混联式混合动力汽车、动力系统、控制策略、仿真
1.引言
混合动力汽车是使用两个或多个能源来源的汽车，其动力系统通过内燃机和电动机的结合实现对汽车的驱动。混合动力汽车能够充分利用内燃机和电动机各自的优势，实现高效节能和低排放的目标。混联式混合动力汽车是混合动力汽车中一种常见的结构，其动力系统包括内燃机、电动机、电池和控制器等组成。
2.混联式混合动力汽车动力系统模型
2.1内燃机模型
内燃机是混联式混合动力汽车的主要动力来源之一。在模型建立过程中，需要考虑内燃机的燃烧特性、动力输出特性和排放特性等。燃烧特性可以通过热力学模型和实验数据进行建模，动力输出特性可以通过功率曲线和扭矩曲线进行建模，排放特性可以通过排放测试数据进行建模。
2.2电动机模型
电动机是混联式混合动力汽车的另一个重要动力来源。电动机的模型建立主要考虑其电机参数和效率等。电机参数可以通过电机测试数据获得，效率可以通过功率损耗和机电转换效率计算得到。
2.3电池模型
电池是混合动力汽车的能量存储设备，其模型建立主要考虑电池的容量、充放电特性和电池SOC（StateofCharge）等。电池容量可以通过静态放电实验获得，充放电特性可以通过电池测试数据进行建模，SOC可以通过电池电压和电流进行估算。
3.混联式混合动力汽车动力系统控制策略
为了实现混联式混合动力汽车的高效节能和低排放，需要设计合理的动力系统控制策略。在混联式混合动力汽车中，控制策略主要包括动力分配策略和能量管理策略。
3.1动力分配策略
动力分配策略决定了内燃机和电动机的工作模式和动力输出比例。常见的动力分配策略包括模式切换策略和功率分配策略。模式切换策略根据驾驶需求和能量状态，选择内燃机、电动机或混合工作模式，功率分配策略根据驾驶需求和动力请求，决定内燃机和电动机的动力输出比例。
3.2能量管理策略
能量管理策略决定了混合动力汽车的能量流。常见的能量管理策略包括最优控制策略和规则控制策略。最优控制策略基于动力系统模型和驾驶需求，通过优化算法获得最佳能量管理策略，规则控制策略基于经验规则和驾驶需求，通过设定阈值和规则实现能量管理。
4.仿真研究与案例分析
通过建立混联式混合动力汽车动力系统模型和控制策略模型，可以进行仿真研究和案例分析。通过对不同驾驶工况下的能量利用率和动力性能进行仿真分析，可以评估混联式混合动力汽车的性能。通过调整动力分配策略和能量管理策略，可以优化混合动力汽车的性能。
5.结论
混联式混合动力汽车动力系统及控制策略的仿真研究是提高混合动力汽车性能的重要手段。通过建立动力系统模型和控制策略模型，并进行仿真分析和优化设计，可以提高混合动力汽车的效率和性能，推动混合动力汽车技术的发展。
参考文献：
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