基于42V电源混合动力汽车动力系统的研究

摘要

人类文明向前跃进的同时，新的科学技术也在不断发展，这必然给现代社会工业的发展带来巨大冲击，在汽车工业领域中现代内燃机汽车的发展也无时无刻面临着严峻的挑战，节能和环保已经成为当今汽车工业发展的两大主题，经过一百多年的发展和壮大，现代车辆上已经全面应用了现代高科技技术产品，在逐步实现机电一体化的同时，也在车辆的安全、性能、节能、环保等方面取得了重大的进展。车辆电子化、电动化是今后汽车工业发展的必然趋势，为此，大量高新技术应用在汽车上，伴随而来的是汽车用电量的迅速增长，传统的14V电源已逐渐不能满足系统需求，42V电气系统作为下一代汽车电气系统标准电压己成为国际上的共识。
　　 本文以并联式混合动力电动汽车为模型，在42V电源系统背景下，对ISG型HEV动力系统进行了总体的设计。在简要分析42V动力系统理论基础、结构型式和功能模式的同时，根据车辆整体性能要求，以节能和环保为主要目标，探讨42V电气系统对汽车关键部件例如发动机、ISG、蓄电池及变速器选型参数的影响等。在综合考虑发动机和ISG效率特性后，对比研究两种不同控制策略的特点，最后选用扭矩分离控制策略为控制方案，以保证整个动力系统在高效率状态下工作。
　　 在MATLAB/Simulink的环境下，以ADVISOR为仿真平台，依据系统的结构、控制策略和工作模式，对已有模块BD_INSIGHT进行修改，建立了42V动力系统发动机、ISG、蓄电池、变速器以及整车的仿真模型，并选择ECE-EUDC和UDDS循环工况进行仿真分析，得出42V混合动汽车动力性、经济性以及一些重要性能曲线的仿真结果，并与同样参数设置的传统燃油汽车仿真结果进行比较，得出结论42V动力系统基本达到预期设计目标。