能量安全和气候改变等问题为电动车的发展提供了强大的促进作用,但是批量生产电动车受到成本、电池质量、电池寿命和车辆续驶里程等问题的阻碍,因此研究考虑利用一种低成本方法来提高小型城市电动车的续驶里程。这种方法采用可以回收再利用制动能量的液压系统,避免了用昂贵的锂电池组取代铅酸电池或小型锂电池。
研究在Matlab/SIMULINK环境下建立使用直流电动机和铅酸电池的电动载货车的基准仿真模型,然后添加液压泵或电动机和蓄能器模型,即得到电动液压混合动力模型。电驱动元件的建模及校准应与各种工况的测功器实验所得数据相符合。电池模型包括的非线性参数在动态条件下满足普克特结果。
对于能量管理,尤其是起动和制动时,研究设计了2种方法:一是利用液压系统起动的液压起动策略;二是起动时允许协调液压和电能两种能量的调节起动策略。液压起动策略控制简单直观,能够提高电动车续驶里程54%但是它依靠工作周期的累积使续驶里程最大,虽然能够使蓄能器的再生能力达到最大,但对电池的峰值电流负载没有严格的限制。调节起动策略虽不是基于预测或随机的控制方法,但是其包含假设液压系统在高功率需求下参与动作的结构,这对电池的保护起到非常重要的作用。调节起动策略提高电动车续驶里程59%,同时减少峰值电流30%~38%,对电池的正常工作状态和工作寿命具有积极的影响。