插電式混合動力汽車組件的設(shè)計

插電式混合動力汽車組件的設(shè)計

研究了電動機(jī)和電池尺寸對于燃油經(jīng)濟(jì)性和溫室氣體排放的影響，提出一種應(yīng)用于兩種不同平行傳動系統(tǒng)配置的優(yōu)化框架，所應(yīng)用的優(yōu)化和建模方法可以幫助確定這些組件的適當(dāng)尺寸。

典型的混合動力系統(tǒng)配置包括燃料轉(zhuǎn)化器（發(fā)動機(jī)）、電機(jī)（電動機(jī)和發(fā)電機(jī)）、能量存儲系統(tǒng)（電池）、轉(zhuǎn)矩耦合器和變擋差速器。依據(jù)行駛工況（如巡航或制動），從電機(jī)獲得的動力可以通過動力管理控制算法調(diào)整力矩。當(dāng)前汽車行業(yè)已經(jīng)認(rèn)識到廣泛使用混合動力系統(tǒng)是大勢所趨，對環(huán)保車輛設(shè)計的需求以及嚴(yán)格的車輛排放法規(guī)都推進(jìn)了新興技術(shù)開發(fā)方面的投資。

目前，PHEV（插電式混合動力汽車）吸引了相當(dāng)?shù)淖⒁饬Γ琍HEV是指通過插電進(jìn)行充電的混合動力汽車，一般需要專用的供電樁進(jìn)行供電，電能充足時采用電動機(jī)驅(qū)動車輛；電能不足時發(fā)動機(jī)會參與到驅(qū)動或者發(fā)電環(huán)節(jié)。

PHEV能夠降低燃油消耗和溫室氣體的排放量，采用優(yōu)化和建模方法便于更好地合理選擇電動機(jī)/發(fā)電機(jī)和電池尺寸，制定這些組件的正確尺寸，降低PHEV的成本。為了分析制定優(yōu)化問題的方案并減少計算時間，需要構(gòu)建一組多項式元模型來反映由于設(shè)計變量（電動機(jī)/發(fā)電機(jī)和電池的尺寸）產(chǎn)生的響應(yīng)。盡管神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以用于評價客觀的結(jié)合和約束，但多項式元模型可以更好地了解燃油經(jīng)濟(jì)性和排放量與設(shè)計變量之間的關(guān)系。

未來的研究應(yīng)該考慮電源管理控制策略和這些設(shè)計變量間的相互關(guān)系，同時揭示更多燃油經(jīng)濟(jì)性和溫室氣體排放方面實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)。

刊名：Journal of Energy Resources Technology（英）

刊期：2013年第4期

作者：Andreas A.Malikopoulos

編譯：周沖