基于复合电源的纯电动汽车动力传动特性及优化研究
新能源汽车动力系统的设计与分析
新能源汽车动力系统的设计与分析新能源汽车一直被认为是未来汽车发展的主要方向之一，其动力系统的设计与分析是至关重要的。
随着环境污染及能源短缺问题日益突出，新能源汽车的发展成为社会广泛关注的焦点。
本文将从角度进行深入探讨，旨在为该领域的研究和发展提供一定的借鉴和参考。
在新能源汽车动力系统设计的过程中，首先需要考虑的是动力源的选择。
目前，主要的新能源汽车动力源包括纯电动、混合动力、燃料电池等。
不同的动力源具有各自的特点和适用场景，因此在设计时需要综合考虑车辆的使用环境、续航里程、充电设施等因素，选择最适合的动力源。
其次，新能源汽车动力系统的设计还涉及到动力传动装置的选择。
传统的汽油车主要采用发动机驱动车辆，而新能源汽车在动力传动装置上较为复杂，需要考虑电机、逆变器、减速器等组件的配合与匹配。
不同的传动装置对车辆性能和经济性都有较大影响，因此需要在设计阶段进行全面评估和优化。
在动力系统设计完成后，对其进行系统分析是不可或缺的一步。
动力系统的分析可以从能量利用效率、排放情况、动力性能等多个维度进行评估，为后续的系统优化和改进提供依据。
通过实验测试和模拟仿真等手段，可以全面了解动力系统的运行情况，找出存在的问题并提出相应的改进建议。
除了动力系统的设计与分析，新能源汽车在实际运行中还面临诸多挑战。
例如，电池的寿命和安全性、充电设施的不足、电力资源的供给等都是制约新能源汽车发展的重要因素。
因此，未来在新能源汽车动力系统的设计与分析上，还需要不断创新和完善，以满足社会对清洁能源和可持续发展的需求。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，新能源汽车动力系统的设计与分析是一个复杂而又具有挑战性的课题。
通过不断深入研究和实践探索，相信新能源汽车的未来一定会更加美好。
让我们共同努力，为推动新能源汽车技朧发展贡献自己的力量！。
《汽车科技》杂志2011年总目次
内江 市 汽车 零部 件产 业发 展 分析 与研 究
… … … … … … … … … …
郑红 ， （４ （ １ ） 等 ４ ）第 期
蔡 云 ， （ ） 第 ３期 ） 等 ３（
６米 系列 国Ⅲ客 车及 底盘 的开 发
… … … … … … … …
轻金 属材 料铝 和 镁在 东风 汽车 上 的应 用
… … … … … … … …
楔形 螺纹 技术 及在商 用车 上 的应 用
… … … … … … … …
王庆 才 ， （４ （ ３期 ） 等 ２ ）第
范丽 霞 ， （２ （ ５期 ） 等 １ ）第
正 交试 验设计 方法在 柴油机 燃烧 系统 参数仿 真优 化
中 的应 用 …… …… ……… … 余 宏 峰 （６ （ ３期 ） ２ ）第
・
７ ・ ０
《 车 技》 志２１ 年 次 汽 科 杂 ０１ 总目
基 于面 板 贡献量 控 制车 内噪 声
… … … … … … … …
总 臼 次
基于 Ｉ 的汽车供 应 链可 追溯 性研究 ＦＤ
… … … … … … … …
张 学丘 ， （７ （ ５期 ） 等 ２ ）第
屈 新怀 ， （５ （ ６期 ） 等 ４ ）第
坡道 行驶 工况 下载 货汽 车换挡 规律 的研 究
… … … … … … … …
基于 Ａ Ａ Ｓ的随机路 面不 平度 建模 及 参数选 择 Ｄ Ｍ
… … … … … … … …
蒋 学峰 ， （９ （ ３期 ） 等 １ ）第
王俊 龙 ， （１ （ ４期 ） 等 ４ ）第
乘 用车 正面碰 撞性 能优 化仿 真研究
电动汽车动力传动系统的设计与研究
电动汽车动力传动系统的设计与研究随着环境保护意识的不断增加和对可再生能源的追求，电动汽车作为一种绿色、可持续的交通方式逐渐成为大众关注的焦点。
与传统内燃机汽车相比，电动汽车具有零排放、低噪音和能源效率高等显著优势。
而电动汽车动力传动系统的设计和研究则是电动汽车技术发展的核心。
一、动力传动系统概述电动汽车的动力传动系统可以分为两大部分：电动机和驱动系统。
电动机是电动汽车的核心动力装置，负责将电能转化为机械能，驱动汽车在道路上行驶。
驱动系统则是将电能通过电控装置送达电动机，以供其正常工作。
动力传动系统的设计和研究旨在提高电动汽车的驱动效率、续航里程和行驶性能。
二、电动机技术发展1. 直流电机直流电机是早期电动汽车使用最广泛的电动机类型。
其结构简单，容易控制，但效率较低且寿命短。
随着技术的进步，直流电机逐渐被新型电动机所取代。
2. 永磁同步电机永磁同步电机是现代电动汽车中最常用的电动机类型。
其具有高效率、高功率密度和自冷却等优点。
永磁同步电机通过与电机配套的控制系统，可实现高效的动力输出和响应速度快的调节特性。
3. 感应电机感应电机是另一种常见的电动汽车电动机类型。
它结构简单，维护成本低，但效率相对较低。
感应电机适用于那些对动力要求不高、价格敏感的电动汽车。
三、驱动系统技术发展1. 单速驱动系统传统的单速驱动系统是最简单的驱动系统，通过单个齿轮箱将电能传递到电动机。
这种系统结构简单，成本较低，但限制了车辆的行驶性能。
2. 双速驱动系统双速驱动系统通过增加一个齿轮箱，在不同速度下实现更好的功率输出和驱动效果。
这种系统相对于单速驱动系统来说，可以提供更大的扭矩和更佳的加速性能。
3. 多速驱动系统多速驱动系统是近年来研究的热点之一。
它通过多个齿轮箱将电能传递到电动机，以实现更灵活的驱动方式。
多速驱动系统可以根据实际需要，实现高效率的巡航和加速性能。
四、智能控制系统动力传动系统的智能控制是电动汽车技术发展的重要组成部分。
混合动力车辆电力系统的优化控制算法研究
混合动力车辆电力系统的优化控制算法研究摘要：随着对环境保护和能源效率的关注日益提高，混合动力车辆作为一种新能源汽车，受到了广泛的关注。
而混合动力车辆的电力系统是其核心技术之一，对其进行优化控制算法研究，对提高车辆的燃料经济性和性能具有重要意义。
本文通过综述国内外相关研究，结合实际案例分析，探讨混合动力车辆电力系统的优化控制算法，希望为混合动力车辆技术的发展提供参考。
1. 引言混合动力车辆（Hybrid Electric Vehicle，HEV）是指采用多种能源形式为动力源的车辆，一般包括内燃机和电动机两种能源。
混合动力技术利用电力与燃油的混合作为动力源，有效地提高了燃料经济性和行驶性能。
电力系统作为混合动力车辆的核心技术之一，在实际应用中面临着诸多挑战，包括能量管理、动力分配和控制策略等。
因此，优化控制算法的研究具有重要意义。
2. 混合动力车辆电力系统的结构混合动力车辆的电力系统一般包括能量存储系统（ESS）、电动机、发动机和功率分配器等。
能量存储系统一般采用电池组和超级电容器等，它们能够存储能量并提供电动机所需的电能。
发动机则通过燃烧燃料产生动力，并驱动发电机发电，以供电池组充电和驱动电机。
功率分配器用来控制发动机和电动机的动力输出，并实现能量的回收和再利用。
3. 混合动力车辆电力系统的优化控制算法（1）能量管理算法能量管理算法是控制混合动力车辆电力系统能量流动的重要算法。
其主要目标是通过合理的能量分配，最大限度地提高燃料经济性。
在能量管理算法的设计中，可以考虑车辆的驾驶需求、电池状态、动力分配和发动机工作模式等因素。
常用的算法包括最优功率分配算法、模型预测控制算法和最小乘数规则控制算法等。
（2）动力分配算法动力分配算法用于控制发动机和电动机的功率输出，以满足驾驶需求并实现能量的高效利用。
一般情况下，动力分配算法根据不同的驾驶模式、车速和电池状态等因素，确定发动机和电动机的工作状态和工作比例。
混合动力汽车的动力系统优化设计与控制
混合动力汽车的动力系统优化设计与控制随着环保意识的不断提高，混合动力汽车已经成为了市场上的热门产品。
混合动力汽车是利用电力驱动和传统内燃机驱动的双重动力来源，通过比单一动力源更加高效的能源利用和环保能力，提高汽车的性能和安全性。
混合动力汽车的动力系统优化设计与控制是一个非常重要的环节，它关乎到汽车的性能和安全，也是市场竞争力的体现。
一、动力系统组成混合动力汽车的动力系统是由内燃机、电动机、电池组、传动系统和控制系统等多个组件组成。
其中，内燃机是混合动力汽车的主要动力源，通常为汽油或柴油发动机。
电动机则是通过电池组提供电能，是从静止到低速驱动的主要动力源。
传动系统通过连接内燃机、电动机和车轮，将动力传递到车轮。
控制系统负责监测车辆行驶的状态，控制车辆的加速、转向、刹车等动作，以保证车辆的性能、经济性和安全性。
二、动力系统的优化设计1、电池系统电池系统是混合动力汽车的重要组成部分，它直接影响到车辆的性能、续航能力和驾驶体验。
现在市面上的混合动力汽车主要使用的是镍氢电池和锂离子电池。
其中，锂离子电池功率密度更高，可以在同样体积下存储更多的电能，因此更加适合混合动力汽车。
2、内燃机优化内燃机在混合动力汽车中仍然是重要的动力装置，因此需要进行优化。
具体措施包括提高内燃机的热效率，通过采用可变气门技术、连续可变气缸技术等方式，将热能转化为机械能的比例尽可能高。
同时，降低发动机的重量和摩擦阻力，提高燃油利用率，通过适当降低排放释放，实现更加环保、安全、经济的汽车动力系统。
3、控制系统优化混合动力汽车的控制系统需要能够实现内燃机和电动机之间的协调，保证能量的高效转化和使用。
同时，还需要使驾驶者能够直观地掌握车辆的状态，进而调整自己的驾驶习惯。
为了实现这一目标，需要通过软硬件相结合的方式，对混合动力汽车控制系统进行升级和优化。
特别是需要加强与动力系统的集成，以保证车辆的安全性和性能。
三、动力系统的控制策略混合动力汽车的控制策略是实现高效能源转化和使用的关键。
采用NSGA-Ⅱ算法的纯电动汽车复合电源参数匹配及优化
采用NSGA-Ⅱ算法的纯电动汽车复合电源参数匹配及优化李勇;江浩斌;徐兴;曲亚萍【摘要】Hybrid energy storage system is proposed to resolve the shortcoming of single energy storage device in EVs.HESS is composed by lithium-ion battery,ultra-capacitor,bi-directional buck/boost DC/DC converter and accessory circuit.The DC/DC converter is used to balance the voltage between battery and ultra-capacitor.The control strategy of HESS power split is formulated.The ultra-capacitor works as a discharge assisted energy storage device.It is mainly used to absorb regenerative braking energy.In order to require the performance of power and economic under simple drive cycle,the multi-objective optimization based on NSGA-Ⅱ algorithm is adopted in matching and optimizing parameters of HESS.A hardware-in-the-loop test bench based on dSPACE is built in the lab to test the performance of HESS prototype and single energy storage device (lead-acid battery).Experimental results show the energy efficiency of HESS increased by 6％ significantly compared with lead-acid battery.And,that also show a 3.42％ increase in regenerative braking energy recovery.The power performance also increases at least 3％ compared with lead acid battery and HESS before improvement.The power performance and economy of EVs improved.That means the optimization method of HESS is reasonable.%为了解决单一电源驱动电动汽车动力性和经济性不足的缺陷,提出了由锂离子电池和超级电容组成的复合电源,确定了复合电源的拓扑结构,制定了复合电源功率分配控制策略.在简单循环工况下,以整车经济性和动力性为目标,采用NS-GA-Ⅱ算法的多目标优化方法,对复合电源参数进行了匹配和优化.搭建了基于dSPACE的在环测试平台,对优化前后复合电源和单一电源的经济性和动力性进行在环测试.实验结果表明,与优化前复合电源相比,优化后复合电源的能量利用率提高了6％;与单一电源相比,优化后复合电源的制动能量回收率提高了3.42％;不同速度区间内,相比单一电源和优化前复合电源,优化后复合电源的动力性提高了3％以上.整车经济性和动力性得到了显著改善和提升,验证了优化方法的合理性和可行性.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2017(017)027【总页数】9页(P101-109)【关键词】纯电动汽车;复合电源;参数匹配;NSGA-Ⅱ;多目标优化【作者】李勇;江浩斌;徐兴;曲亚萍【作者单位】江苏大学汽车工程研究院,镇江212013;江苏大学汽车与交通工程学院,镇江212013;江苏大学汽车工程研究院,镇江212013;江苏大学管理学院,镇江212013【正文语种】中文【中图分类】U469.72纯电动汽车运行工况复杂多变，其行驶里程主要由车载电源的能量密度决定，而其加速性能主要由车载电源的功率密度决定[1]。
车辆动力系统的优化设计与实验研究
车辆动力系统的优化设计与实验研究在当今社会，车辆作为人们出行和运输的重要工具，其性能的优劣直接影响着用户的体验和经济效益。
而车辆动力系统作为车辆的核心部分，对于车辆的动力性、经济性和排放性能等方面起着决定性的作用。
因此，对车辆动力系统进行优化设计和实验研究具有重要的现实意义。
车辆动力系统主要由发动机、变速器、传动轴、驱动桥等部件组成。
发动机作为动力源，其性能的好坏直接决定了车辆的动力性和经济性。
传统的燃油发动机在燃烧过程中会产生大量的废气排放，对环境造成污染。
随着环保要求的日益严格，新能源动力系统，如电动汽车和混合动力汽车，逐渐成为研究的热点。
在车辆动力系统的优化设计中，首先需要考虑的是发动机的优化。
通过改进发动机的进气系统、燃油喷射系统和燃烧过程，可以提高发动机的燃烧效率和功率输出。
例如，采用涡轮增压技术可以增加进气量，提高发动机的动力性能；采用缸内直喷技术可以使燃油更加均匀地喷射到气缸内，提高燃烧效率。
此外，优化发动机的配气机构和气门正时系统，也可以改善发动机的换气过程，提高发动机的性能。
变速器是车辆动力系统中的另一个重要部件，其作用是根据车辆的行驶工况，将发动机的动力合理地传递到驱动轮上。
对于手动变速器，通过优化齿轮比和换挡策略，可以提高换挡的平顺性和动力传递效率。
对于自动变速器，采用先进的控制策略和换挡逻辑，可以实现更加快速和平顺的换挡过程。
此外，无级变速器（CVT）由于其连续可变的传动比，可以使发动机始终工作在最佳工况点，从而提高车辆的燃油经济性。
除了发动机和变速器的优化，传动轴和驱动桥的设计也对车辆动力系统的性能有着重要影响。
合理设计传动轴的长度、直径和材料，可以减少传动过程中的能量损失；优化驱动桥的齿轮传动比和差速器结构，可以提高车辆的驱动力和通过性能。
在进行车辆动力系统的优化设计后，还需要进行实验研究来验证设计的效果。
实验研究通常包括台架实验和道路实验。
台架实验可以在实验室环境下对发动机、变速器等部件进行单独测试，获取其性能参数和工作特性。
基于ADVISOR的纯电动汽车复合电源系统
２ ０ １ ４ 年 １ 月
山 东 理 工 大 学 学 报（ 自 然 科 学 版）
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ （ Ｎａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
ＡＤ ＶＩ Ｓ Ｏ Ｒ２ ｏ ｏ ２并对 其 二次 开发 ， 搭 建 采 用 复合 电 源 系统 的 纯 电动 汽 车模 型 ， 结 合典 型 的 ＮＥ Ｄ Ｃ 道路 循环 工况 分别 对 此 两种功 率分 配控 制策 略进行 仿 真对 比分 析． 结果表 明， 基 于模糊 控制 策略 的
复合 电源 系统 可 以更好 地分 配 动力 电池和 超 级 电容之 间的功 率 ， 复合 电源 系统性 能 明显提 升． 关键 词 ：纯 电动汽车 ；复合 电源 系统 ； 功 率分 配 ；逻 辑 门限控 制策 略 ；模 糊控 制策 略
Ｖ０ ｌ ＿ ２ ８ Ｎｏ ． １
Ｊ ａ ｎ ．２ ０ １ ４
文章 编号 ： １ ６ ７ ２ — ６ １ ９ ７ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ — ０ ０ ７ ３ — ０ ６
基 于 ＡＤＶＩ Ｓ ＯＲ 的纯 电动 汽 车 复合 电源 系统
王 儒 ， 李训 明， 魏 伟 ，曲金 玉
ＨＰＳ ｗａ ｓ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈｅ ｄ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ ｌ ｏ ｇｉ ｃ ｔ ｈｒ ｅ ｓ ｈｏ ｌ ｄ ｃ ｏｎ ｔ ｒ ｏｌ ａ ｎｄ ｆ ｕｚ ｚ ｙ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ １ ． Ａ ｐｕ ｒ ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｖ ｅ ｈｉ ｃ ｌ ｅ ｍｏ ｄｅ ｌ ｗｉ ｔ ｈ Ｈ ＰＳ ｗａ ｓ ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎｅ ｄ ｂｙ ｔ ｈ ｅ ｓ ｅ ｃ ｏｎ ｄ ａ ｒ ｙ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｖｅ ｈｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｓ ｏｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ＡＤ— ＶＩ ＳＯＲ２ ０ ０２，ａ ｎ ｄ ａ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ａｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｏ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇｉ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ａ ｌ ｌ ｏｃ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｗａ ｓ ｃ ｏ ｎｄ ｕｃ ｔ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ａ ｔ ｙ ｐｉ ｃ ａ ｌ ＮＥＤＣ ｄ ｒ ｉ ｖｉ ｎ ｇ ｃ ｙｃ ｌ ｅ ．Ｔｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈｅ Ｈ ＰＳ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ
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Applied Physics 应用物理, 2019, 9(7), 326-335Published Online July 2019 in Hans. /journal/apphttps:///10.12677/app.2019.97039Study on Power TransmissionCharacteristics and Optimization ofPure Electric Vehicle Based onCompound Power SupplyYonghui Liu, Changfeng Zhou, Jun Yang, Li Yin, Huan YangShandong Jiaotong University, Ji’nan ShandongReceived: Jul. 5th, 2019; accepted: Jul. 19th, 2019; published: Jul. 29th, 2019AbstractThe characteristics of power supply and power transmission system of pure electric vehicle di-rectly influence on the economy and power performance. In this paper, the Advisor software is used to build the hybrid power supply model of pure electric vehicle, including battery, super capacitor, DC-DC model, control strategy, speed ratio control and so on. Through the simulation calculation of unsteady conditions, the dynamic characteristics of hybrid electric vehicle are ob-tained; through the simulation calculation of five-stage transmission, the power transmission characteristics and optimization scheme are obtained. The result of this paper can provide a theoretical basis for the research and design of pure electric vehicles.KeywordsPure Electric Vehicle, Compound Power Supply, Control Strategy, Power Transmission基于复合电源的纯电动汽车动力传动特性及优化研究刘永辉，周长峰，杨君，尹力，杨欢山东交通学院，山东济南收稿日期：2019年7月5日；录用日期：2019年7月19日；发布日期：2019年7月29日刘永辉等摘要纯电动汽车电源的利用率与动力传递系统的特性直接影响经济性和动力性。
本文采用Advisor软件建立纯电动汽车复合电源模型，包括电池、超级电容、DC-DC、控制策略、速比控制等，通过对非稳定工况下的仿真计算，获得复合电源电动汽车的动力特性；通过对5级变速器的仿真计算，获得动力传动特性及优化方案。
本文研究可以为纯电动汽车的研究设计提供一定的理论依据。
关键词纯电动汽车，复合电源，控制策略，动力传动Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/1. 引言与传统内燃机汽车相比，电动汽车在环境保护和新能源利用方面有巨大的优势。
近年来国家大力发展电动汽车，2012年政府发布《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020)》明确了新能源汽车的战略取向以纯电驱动为主。
对于纯电动汽车，其关键问题在于能量存储和动力传递两个方面。
因此，提高能量利用率以及动力传动系统的选型与匹配，直接影响其经济性、动力性以及续驶里程。
采用电池与超级电容的复合电源方案能够充分利用超级电容的比功率高和蓄电池比能量高的特点，为目前的研究热点，吉林大学[1][2]对复合电源汽车的参数匹配进行了研究，舒杰军[3]采用模糊控制算法对复合电源进行了优化，袁义悦、曾梦远[4][5]等人对复合电源系统进行了仿真研究；对于动力传动系统的研究，许伍洲、杨文兴、夏青松[6][7][8]等人采用仿真的方法对纯电动汽车的驱动系统、动力系统进行了研究与优化。
Ren G, Cong N [9]对用电系统的能量存储系统进行了系统分析，Wang Lianmo, Bai Weijun [10]等人采用advisor软件对电动汽车进行了建模和仿真计算，Moreno J., Baisden Andrew C. [11] [12]等人对混合式电动汽车的能量存储系统包括电池和电容的控制及特性进行了研究。
综上所述，考虑复合电源的功率、动力及传动系统、工况之间的匹配及控制策略是影响电动车动力性和经济性的关键因素，因此，本文采用advisor软件搭建纯电动汽车仿真平台，采用数值方法建立电池、超级电容、动力传动等子系统的动态模型，根据仿真结果分析非稳定运行工况的能量和功率分配特点，建立适合纯电动汽车的功率控制模型和动力传动匹配模型。
2. 复合电源纯电动汽车模型建立复合电源是由蓄电池、超级电容、DCDC转变器共同组成的复杂系统，如图1所示。
对复合电源的超级电容、动力电池及负载的能量管理和功率匹配问题为非线性耦合研究，需要综合考虑复合电源系统的各个参数、车辆参数和非稳定工况下的车辆动力学因素，建立一种动态仿真模型，因此设计过程要考虑每个部件的匹配与协调，并合理设计功率分配。
2.1. 蓄电池和超级电容模型1) 蓄电池采用铅酸蓄电池，其模型结构包括SOC值、温度、电流、功率值四个模块，其电池模型刘永辉 等如图2所示。
2) 超级电容采用碳基超级电容模型，其模型结构如图3所示。
Figure 1. Composite power supply topology 图1. 复合电源拓扑结构Figure 2. Lead-acid battery model 图2. 铅酸蓄电池模型Figure 3. Supercapacitor model 图3. 超级电容模型刘永辉 等Figure 4. DC-DC model 图4. DC-DC 模型3) DC-DC 模型DC-DC 是复合电源中调节超级电容电压的重要部件，可双向变压调节，调节超级电容的充放电电流，防止电压变化过大，保护电路的同时也能保证复合电源的高效率。
考虑到效率问题，忽略瞬态过程，搭建模型，由于DCDC 效率受到电压和输入功率的影响，利用二维数表插值的方法建模。
本文建立的DC-DC 的模型如图4所示。
2.2. 复合电源的控制策略本文基于逻辑门限控制理论来设计能量管理分配策略进行能量分配，应用advisor 软件对复合电源纯电动汽车建模，用Simulink 开发制作能量分配策略，在Matlab/Simulink 中搭建逻辑门限控制策略模型，整体控制策略如图5所示。
Figure 5. Control model of compound power supply 图5. 复合电源控制策略模型Figure 6. Logic threshold control logic 图6. 逻辑门限控制逻辑刘永辉 等图6为逻辑门限控制策略的流程图。
Preq 为电机对复合电源所需要的功率，Pbat 为蓄电池所需求的功率，Pcap 为超级电容所需求的功率，Pave_p 为驱动条件下所需要的功率门限值，Pave_n 为限制条件下需求功率门限值，SOCcap_max 为超级电容SOC 上限值，SOCcap_min 为超级电容SOC 下限值，F1(s)为驱动条件下的滤波函数，F2(s)为制动条件下的滤波函数。
在电机对复合电源需求功率大于0时，判断其需求是否大于驱动条件下的功率门限值，若小于则复合电源提供功率由蓄电池完全提供，若大于则判断该值是否大于超级电容的下限值，若小于还是由蓄电池提供功率，若大于则根据公式Pbat = Preq*F1(s)、Pcap = Preq-Pbat 分别得出蓄电池和超级电容所提供的功率值；若电机对复合电源的需求功率小于0，则判断该需求是否大于制动条件下所需求的功率门限值，若大于则该部分需求都由超级电容提供，若小于则再判断该需求功率是否小于超级电容荷电最小值，若小于则该功率由蓄电池提供，若大于则根据公式Pbat = Preq*F2(s)、Pcap = Preq-Pbat 分别得出蓄电池和超级电容所提供给电机的功率值。
2.3. 整车顶层模型将建立好的逻辑门限控制策略和DC-DC 模型、超级电容模型、蓄电池模型装载一起，形成整车模型。
整车的需求功率经过电机，再经过控制策略分流，考虑到DC-DC 转换器的损失，计算分别得到蓄电池和超级电容的需求功率。
本文所建立的复合电源整车顶层模型如图7所示，仿真界面如图8所示。
Figure 7. Top-level model of compound power supply 图7. 复合电源整车顶层模型Figure 8. Advisor simulation interface 图8. 纯电动汽车advisor 仿真界面刘永辉 等3. 复合电源纯电动汽车性能分析3.1. 中国典型城市工况性能分析建立中国典型城市工况图，添加到advisor 中的Drive Cycle 内，如图9所示。
图10为仿真跟随图，可以看出，与典型城市工况车速基本一致，几乎看不出两者的差异，说明该款电动车可以满足中国典型城市道路的行驶需求。
Figure 9. Typical urban circle in China 图9. 中国典型城市工况Figure 10. Velocity following chart via simulation 图10. 仿真后中国典型城市工况速度跟随图图11为复合电源中蓄电池和超级电容的SOC 变化规律曲线，可以看出电池的SOC 值变化平稳，而超级电容的波动较大，但整体规律是随着时间SOC 值下降，说明本研究所建立的逻辑门限控制策略在纯电动汽车非稳定工况运行过程中起到了调节作用，由于对制动工况和驱动工况分别制定了功率门限值，所以SOC 值出现增大的波动情况，但整体的驱动需求的功率大于吸收的功率，因此超级电容SOC 随着时间是逐渐下降的。