引言
混合动力系统（Hybrid Electric Vehicle，HEV）作为一种高效、环保的汽车动力系统，近年来得到了广泛关注。Simulink作为一款强大的仿真软件，在混动策略搭建中发挥着重要作用。本文将从混动策略的原理出发，详细介绍如何在Simulink中搭建混动策略，帮助读者从理论到实践一步到位。
混动策略原理
1. 混动系统结构
混动系统主要由内燃机、电动机、电池、电机控制器、变速器等组成。根据不同的结构和控制策略，混动系统可分为串联式、并联式和混联式三种。
2. 混动策略分类
混动策略主要分为能量管理策略和功率分配策略。
能量管理策略
能量管理策略主要解决电池充放电问题，保证电池寿命和系统效率。常见的能量管理策略有：
- 能量守恒策略
- 功率优化策略
- 智能充电策略
功率分配策略
功率分配策略主要解决发动机和电动机的功率分配问题，提高系统动力性和燃油经济性。常见的功率分配策略有：
- 按需分配策略
- 按效率分配策略
- 按速度分配策略
Simulink混动策略搭建
1. 创建Simulink模型
在Simulink中创建一个新的模型，命名为“HEV混合动力系统”。
2. 添加系统组件
根据混动系统结构，添加以下组件：
- 内燃机模型
- 电动机模型
- 电池模型
- 电机控制器模型
- 变速器模型
- 车辆模型
- 控制策略模块
3. 搭建控制策略模块
控制策略模块是实现混动策略的核心。以下以能量守恒策略为例，介绍如何在Simulink中搭建控制策略模块。
3.1 能量守恒策略原理
能量守恒策略基于能量守恒定律，通过控制电池充放电电流，使电池SOC（荷电状态）保持在一个合理范围内。
3.2 搭建控制策略模块
- 在模型中添加一个“Simscape”模块库，选择“Physical Signals”下的“Control Systems”模块。
- 添加以下模块：
- PI控制器：用于控制电池充放电电流。
- Integrator：用于计算电池SOC。
- Battery Model：用于模拟电池特性。
- 连接模块，设置参数。
4. 验证模型
- 在模型中添加一个“Scope”模块，用于观察电池SOC和充放电电流。
- 运行模型，观察电池SOC和充放电电流的变化，验证控制策略的有效性。
总结
本文详细介绍了如何在Simulink中搭建混动策略，从原理到实践一步到位。通过本文的学习，读者可以掌握混动策略的基本原理和Simulink建模方法，为后续的混动系统研究打下坚实基础。