基于模糊控制的复合电源电动汽车建模与仿真

李志坚，李 骏

(华东交通大学，江西 南昌 330013)

0 引言

近年来，我国新能源汽车的生产销售快速增长，各大车企纷纷推进新能源汽车战略。虽然，纯电动汽车的技术水平不断提升，但整车各项性能表现与市场需求仍存在差距。由于超级电容和动力蓄电池组成的电动汽车复合电源能有效延长蓄电池的使用寿命，增大续驶里程，降低成本，因此本文基于MATLAB和ADVISOR探讨了一种模糊控制策略的复合电源电动汽车建模与仿真方法，并以一款微型纯电动轿车为例进行分析和比较验证。

1 复合电源动力系统建模

1.1 蓄电池建模

图1为应用MATLAB和ADVISOR建立的蓄电池仿真模型，共有5个子模块：模块1为蓄电池组开路电压和内阻计算模块；模块2为电流计算模块；模块3为功率限制模块，确保电机功率在合理范围内；模块4为SOCbat(蓄电池剩余电量百分比)估计模块，其功能是依据蓄电池电流估计电池实际SOCbat值；模块5为蓄电池热模型模块，用于估计单体动力蓄电池内部和外部工作温度，确定蓄电池参数指标。

模块4中，蓄电池SOCbat值的计算式为：

(1)

1.2 超级电容建模

图2为二次开发后的超级电容仿真模型，由4个模块组成:模块1为超级电容开路电压模块；模块2为电流计算模块；模块3为功率计算模块，模块4为温度计算模块。

模块3中，超级电容SOCcap值的计算式为：

(2)

其中：SOCcap为超级电容剩余电量百分比；Qre为超级电容剩余电量；Ucap、Umax、Umin分别为超级电容剩余电压、最高电压、最低电压；C为超级电容容量。

1.3 DC/DC建模

复合电源动力系统中DC/DC效率转换器建模有两种方法[1-2]：①根据实际电气模型和数学模型搭建DC/DC效率转换器；……