变工况下电动汽车驱动系统效率优化控制

黄万友， 程勇， 纪少波， 李闯， 张笑文， 张海波

(1.山东大学能源与动力工程学院，山东济南250061;2.济南市电动汽车运营有限公司，山东济南250014;3.山东宝雅新能源汽车有限公司，山东济南251010)

0 引言

纯电动汽车运行过程中，其电池组电流、电池组荷电状态(state of charge，SOC)、电机工作转速、工作负荷、道路状况和驾驶模式多变［1－2］，在满足驾驶平顺性的前提下，对车辆工况变换时动力总成系统优化控制进行研究，对提高能源利用率具有重要的理论意义和实用价值。

近年来，一些学者围绕混合动力汽车稳态过程中多能源能量管理及优化控制进行了相关研究［3－5］。张毅、卓斌等人对纯电动汽车动力总成控制系统进行了研究，采用经济运行模式与动力运行模式相结合的控制策略，提高了驱动系统工作效率［6］。本文分析了纯电动汽车动力总成系统运行状态，并基于实测的电池组及电机参数，构建了电机系统效率模型、电池组效率模型及动力总成系统效率模型，基于动力总成系统效率模型进行车辆变工况下轨迹最优的转矩控制。利用Matlab/SIMULINK建立了动力总成系统仿真模型，结合实车测试数据，通过对纯电动汽车起步加速过程的仿真和试验台测试，对本文提出的效率优化控制进行了验证。

1 动力总成系统运行状态分析

图1为实测得到的某纯电动轿车运行过程中动力总成系统的工作参数，该车配备192 V/100 Ah磷酸铁锂电池，20 kW永磁同步电机。

图1 实测纯电动轿车动力总成工作参数Fig.1 Real curves of power-train′s working parameters

由图可见，在电动汽车行驶过程中，电机工作转速、工作负荷及电池组电流变化剧烈。……