混合動力汽車能源管理優(yōu)化方法

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混合動力汽車能源管理優(yōu)化方法

混合動力汽車的能量管理優(yōu)化需要一個關(guān)于未來使用環(huán)境的先驗信息。然而，該先驗信息的獲取和處理在之前的學術(shù)研究中卻經(jīng)常被忽略。介紹了一種作為通勤車使用環(huán)境下的能量管理系統(tǒng)優(yōu)化，加入了對未來使用環(huán)境的辨識研究，從而提高仿真與真實情況的接近程度。該辨識研究要從以往的行駛數(shù)據(jù)中辨識出通勤行駛路徑。辨識過程使用分類處理方法，根據(jù)一些測量值的相似性，把行駛數(shù)據(jù)分類為一個n維空間，給出了具體的分類處理方法。針對辨識出來的使用情況，計算出一種動態(tài)規(guī)劃下的能量管理控制優(yōu)化方案，優(yōu)化的最終目標是實現(xiàn)預(yù)期的總能量消耗最小化，但是需要滿足車輛模型中動態(tài)電荷狀態(tài)的約束，電荷狀態(tài)應(yīng)保持在一定范圍之內(nèi)。由此所得的方案會被以查表的方式傳遞給車輛。

在Matlab/Simulink中建立了詳細的車輛模型和仿真環(huán)境。在建立整車模型過程中，考慮到電機是直接連接在前軸，發(fā)動機通過離合器和自動變速器與動力系統(tǒng)耦合連接，所以應(yīng)用Autonomie軟件直接進行參數(shù)的修改，從而建立了整車的參數(shù)模型。在Autonomie中建立了實時控制策略，從而進行優(yōu)化。包括基于行駛環(huán)境的放電策略優(yōu)化和相對行駛能量需求的線性放電策略兩個能量控制策略優(yōu)化。對一款插電式混合動力汽車的仿真結(jié)果表明，在通勤車使用環(huán)境下，平均燃油消耗可以降低4%～9%，電池能量消耗降低10%～15%，所研究的行駛環(huán)境先驗信息的獲取對于混合動力汽車能量管理策略的優(yōu)化和能量消耗的降低具有明顯效果。

刊名：Transactions on Intelligent Transportation Systems（英）

刊期：2014年第3期

作者：Viktor Larsson et al

編譯：吳玉杰