对同一种并联形式的混合动力电动汽车来说,采用不同的管理策略可以得到不同的燃料消耗、排放和电池的SOC状态值。在设计混合动力电动汽车时,主要目的是在保证汽车性能的条件下降低汽车的燃料消耗和排放,同时,还要兼顾电池的寿命,基于这些目标,根据不同的侧重点,可以制定不同的能量管理策略。 并联混合动力系统的整车能量管理主要解决系统运行模式的切换和混合模式下功率的分配。 并联混合动力系统有多种运行(能量流动)模式。根据不同的工况要求,以优化各部件工作点为目的,可以在这些运行模式中进行切换,主要模式有起步、低速或城市工况、加速、巡航、减速和驻车模式等,以适应不同的工况。 功率分配是系统能量管理策略的关键。通常功率分配都被看作是一个以减小燃料消耗和改善排放为目标的优化问题。功率分配决定了混合动力系统中发动机的工作区域。根据优化程度(或者说发动机工作点选择方式)的不同,采用的功率分配策略也不同。大体上可以分为恒定工作点策略、优化工作区策略、ICE优化曲线策略、瞬时优化策略和全局优化策略、智能优化策略等。 结合模式切换和功率分配,并联混合动力电动汽车各运行模式下的能量管理策略如下。 (1)起步由于电机具有低速大转矩的特性,所以混合动力电动汽车的起步由电机单独来完成。当蓄电池SOC值比较低的时候,由发动机来提供起步时的动力;如果蓄电池的剩余电量适中,即SOC值居中,则电机驱动,发动机关闭;如果蓄电池的剩余电量多,即SOC值大,则电机驱动,发动机关闭。
(2)低速或城市工况：当混合动力电动汽车在城市道路或低速行驶时,若SOC值较高或居中的时候,汽车所需动力由电机单独提供,电机所需能量由蓄电池来供给;若SOC值较低,汽车所需动力由发动机来提供,电机转换为发电机发电,为蓄电池充电。
(3)加速：在加速模式下,控制策略主要是基于SOC值来制订的,主要考虑以下3种方式。
①当SOC值比较高时,若汽车此时是弱加速,电机只提供部分功率来辅助发动机驱动汽车;若此时汽车是急加速,电机则提供峰值功率来辅助发动机。
②当SOC值居中的时候,无论汽车是弱加速还是急加速,发动机工作,而电机驱动,提供部分功率辅助汽车的加速。
③当SOC值比较低的时候,电机空转,发动机的节气门全开。
(4)巡航：当汽车以恒定的速度行驶时,由于汽车克服路面阻力保持恒定速度行驶时的转矩是很小的,所以,发动机主要提供平均功率而不是峰值功率。此时,当发动机的功率大于路面所需要的功率时,并当SOC值较低时,电机转换成发电机提供电能给蓄电池充电,以满足下一步的使用要求。
(5)减速：在这种模式下,会有部分制动能量回收,通常有松开加速踏板和踩下制动踏板两种模式。在第一种模式下,电机的反拖作用使车速缓慢下降,若SOC值为小或居中时,部分制动能量被回收,此时发动机关闭,电机提供部分负转矩来给蓄电池充电;在第二种模式下,车速迅速下降,若SOC值为小或居中时,大量的制动能量被回收,电机提供最大的负转矩来给蓄电池充电,发动机关闭,如果蓄电池的剩余电量多,即SOC值大,则电机空转,发动机关闭。
(6)驻车：当系统处于驻车模式时,汽车是不需要能量的,因此电机空转,发动机关闭。若此时电池SOC值比较低,发动机开始驱动电机给蓄电池充电。
