胡杰
安徽江淮汽车集团股份有限公司 安徽合肥 230000
摘要：结合当下城市道路运作实况，本文设计研发了一款混合动力汽车（HEV），控制策略有电机提供加速、上坡峰值功率以及发动机提供车辆平均行驶功率等，进而满足车辆对动力性能提出的要求。基于MATLAB2011a平台搭建仿真模型对汽车发动机、动力电池等参数作出匹配。分析仿真结果后，可以认定本文设计出的HEV性能指标符合设计要求。
关键词：混合动力汽车；动力系统；参数匹配；仿真分析
引言
我国汽车工业可持续发展中面临环境污染、石油资源匮乏两大问题。在实践中通过不断探究各种新燃料、能源即动力，认定混合动力汽车（HEV）是可靠、实用的一种选择，HEV继承了纯电动汽车节能、减排的优势，还弥补了纯电动汽车续航能力低的不足。若能合理应用优化控制策略，能将会使发动机、电机及电池等维持在最适宜的经济区运转，高效率的回收再生制动能量，提高汽车对能量的综合利用效率，明显降低污染物的排放量。动力参数匹配及控制策略设计实施情况影响着整车性能，更好的满足其对动力性提出的要求，最大限度的提升系统的运行效率。
一、混合动力汽车的定义与基本原理
混合动力汽车位电动汽车的一种类型，其被业内定义为有多种能量转换器提供驱动动力的混合型电动汽车。针对其基本原理可以做出如下概述：利用适当的的燃料转换器、储能装置与电动机作为动力来源，依照预设的控制策略，使以上装置设备尽可能的在高效率、低排放区域内运作；在车辆制动工况下，基于发电机或电动机工作象限，精确整顿回收局部制动能量，进而明显的改善在不同工况下汽车燃油成本、尾气排放状况及他类使用性能。
二、HEV动力系统的参数匹配
（一）发动机
1、额定功率
本课题研究中设计汽车的最大速度（）140㎞/h，车速达到时，采用①式计算发动机应提供的行驶功率：
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⑤式中，Pp代表的是电机峰值功率；为车辆在最大上坡度25%时对应的角度，本文取14°；v即是上坡时车辆行驶速度，取30km/h。将以上数值代进⑤式内，测得Pp=37.8kW，取整38kW。
（三）动力电池
本课题设计选用容量偏大的镍氢电池作为储能元件，该种电池的充放电循环寿命较长，充放电效率也处于较高水平 ，故而能较好的满足混合动力汽车充放电的主观要求。当电池荷电状态（SOC）工作区为0. 2~0. 8时，放电内阻偏低，因此在拟定管理能量策略过程中应使其运作全过程均处于以上区间内，进而规避过度充放电的情况。在纯电动状态下运行时，设计单次行驶里程（s）是210km，v=70km/h，所需能量采用E表示，则有⑥式：
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（三）ADVISOR内实现系统模型整合
为将软件持有的数据分析功能充分发挥出来，一定要在汽车仿真软件(ADVISOR)内对各部件模型进行集成化处理，构建出整车模型Vehicle。具体流程可以做出如下表述：首先，精确选出相关部件对应的模块；其次，建设物理及信号衔接；最后，输入参数。在衔接工作整体完成后，需将参数集中输送至对应的动力系统各部件模块内。
三、仿真分析汽车性能
本课题研究中选定美国环境保护署（EPA）编制的城市道路循环（UDDS），并将其设为道路循环，进而更科学的完成动力汽车仿真分析研究工作。UDDS的总行程为20 km，对应时间1369s，坡度0，速度最大值为91.25 km/h，速度均值是31.51 km/h，车辆运行过程中停车制动共计16次，蓄电池的原始值是0. 7。本课题匹配规划设计的发动机现实输出状况符合整车行驶过程对转矩速度提出的现实需求，产出以上结果证实了本次建设出的
发动机模型与参数匹配情况均准确无误。
对畜电池SOC改变状况加以分析。不难发现UDDS在整个循环工况内，动力电池SOC由最初的0. 70降到0.65，SOC值的改变量（）是0. 05，改变量十分小，这也预示着本文所选用的动力电池能量衰减量很少，可以被看成是合理性较高的一款储能元件。
测求动力电池的现实输出功率与需求输出功率并勾画相应图形后。最后发现在整个UDDS循环工况内，电池现实输出的功率和要求的输出功率大体相吻合。
综合如上论述的内容，不难发现本文匹配设计出的动力电池实际输出状况符合整车行驶时对功率提出的需求，产生这一仿真结果表明本次建模与参数匹配的准确性，持续检测验证车辆加速性能与上坡性能。
对整车加速上坡性能进行仿真分析后，发现车速从0提升至100kn/h时耗用的加速时间为9.7s，能抵达的最好车速为146.8km/h，30km/h上坡时候的上坡度是29.0%。均符合0~100km/h车速加速时间在12s中，最高车速140km/h，最大上坡度25%的要求。
结束语：
本课题研究中把混合动力汽车为目标研究对象，针对动力系统内电机、电池等参数进行匹配，并进行了相应的仿真分析。延后仿真后的电池曲线，不难发现在UDDS循环内，现实输出结果大体能抵达预期规划的汽车性能指标。
参考文献：
[1]程晶晶,王建平,朱学慢,等.并联式混合动力汽车动力系统的参数匹配及优化[J].新乡学院学报,2019,36(03):54-58.
[2]宋百玲,黄瑾.基于Advisor的并联混合动力客车动力匹配仿真分析[J].山东理工大学学报(自然科学版),2018,32(03):61-67+73.