● 摘要
本文研究对象为45t级混合动力军用车辆,它使用电能武器和电磁装甲作为武器防御系统,装载包含发动机-发电机组、动力电池和超级电容的复合电源系统,使用电传动结构驱动车辆行驶。复合电源系统内部以及复合电源系统和武器防御系统、驱动电机等负载之间功率流动复杂,根据车辆使用意图合理地分配他们之间的功率具有重要意义。
本文主要进行了以下几个方面的工作:
(1) 车辆动力总成和复合电源系统结构选型。论述了混合动力军用车辆6种可行的动力总成结构方案,对比了各种方案的优缺点,最终选择了串联式混合动力、双侧电机结构。选择了发动机-发电机组、动力电池和超级电容组成复合电源系统,各单元能够在这样的复合电源结构里发挥自身特点,提升车辆整体性能。
(2) 根据车辆性能要求,对动力总成进行了参数匹配,主要包括驱动电机、发动机、发电机、动力电池和超级电容的参数匹配。通过性能仿真,说明了所匹配的参数能够满足车辆的性能指标。
(3) 根据军用车辆的四种工作模式:战斗模式、行车模式、经济模式和静音模式,设计门限控制和模糊控制对战斗、行车和经济模式和再生制动进行电能分配与控制,使得战斗模式下能够保证电能武器和电磁装甲的功率需求,行车模式下能够保证车辆机动性要求并维持电池SOC最大化,经济模式下具有良好的燃油经济性。
(4) 在Matlab/Simulink环境中建立了串联式混合动力车辆整车仿真平台,在Simulink/Stateflow环境中建立了各控制逻辑仿真模型,在此平台上进行了战斗模式、行车模式和经济模式的控制算法仿真研究。仿真结果表明,所设计的各模式的控制策略能够有效地分配复合电源系统内部以及复合电源系统和负载之间的功率,良好地实现了控制意图。
相关内容
相关标签