Моделирование, управление и регулирование энергопотребления гибридного автомобиля

Аннотация

Растущий дефицит и стоимость ископаемого топлива в сочетании с осознанием проблем, связанных с глобальным потеплением, привели в последние годы к разработке гибридных транспортных средств, которые в настоящее время являются промышленным решением для снижения потребления топлива, а значит, и выбросов CO2 и загрязняющих веществ. На этом фоне недавно был проведен ряд научно-исследовательских программ, посвященных моделированию гибридных автомобилей с целью определения оптимальной архитектуры, моделирования энергетического поведения и определения законов управления энергией; проектированию гибридных автомобилей с целью проверки компонентов и теоретически определенных законов управления энергией; испытаниям автомобилей с целью проверки их работы в реальных условиях. Данная статья посвящена моделированию и симуляции гибридного автомобиля с двумя источниками энергии: двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем. Для моделирования принята схема «последовательно-параллельного» гибридного исполнения, поэтому каждый компонент моделируется отдельно. Модель транспортного средства, взятая для моделирования, состоит из набора различных компонентных блоков путем их структурированного соединения. Для управления трансмиссией разрабатывается стратегия управления, роль которой заключается в выборе в каждый момент времени оптимального распределения мощности между различными источниками энергии таким образом, чтобы минимизировать расход топлива и выбросы вредных веществ.