基于凸面優化的插電式混合動力汽車總成部件的研究

基于凸面優化的插電式混合動力汽車總成部件的研究

運輸行業中，混合動力汽車被廣泛認為是最有希望達到近期降低排放和能耗目標的方法之一。混合動力汽車的動力系統包括內燃機、電機和能量緩沖器、電池組或增加的超級電容。根據配置的不同分為串聯、并聯和混聯3種不同結構。動力系統結構的區別主要是發動機工作點的自由度選擇，但在改善能量消耗能力方面有共同表現：①可以將電機作為發電機將制動能量回收并存儲到能量緩沖器中；②在低負荷和怠速時關閉發動機；③可在更加高效的負荷狀況下運轉發動機，并將多余的能量存儲在能量緩沖器中。

提出一種凸面模型新方法，以實現插電式混合動力汽車的電池尺寸和能量管理的同步優化，并解決相關凸面優化問題。研究選取一輛城市客車中的動力總成，此客車的行駛線路是一條非常著名的公交線，建有固定的充電設施。研究旨在提出凸面優化方法，并通過對比利用原始非線性、非凸面優化的、混合整數模型時得到的結果，驗證必要的近似值。對比結果表明了齒輪和發動機開關策略的重要性，此外還說明當相同的齒輪和發動機開關觸發方法被應用時，凸面優化和動態規劃直接影響電池的尺寸和生產成本。本研究得出結論：凸面模型方法能夠使得此研究的優化得到2個或更多的狀態變量（例如可以考慮部件的熱模型）和更多的參數變量（發動機和電機參數）。

刊名：Mechatronics（英）

刊期：2012年第22期

作者：Nikolce Murgovski et al

編譯：張世桐