增程式電動汽車控制策略的優化

汪躍中 王成軍

摘 要：增程式這類電動汽車有著自身的運轉模式，同時也要配備最合適的控制策略。循環系統要在最大范圍內減低損耗的總能量，在這種基礎上結合實情探析了最優的控制策略。對此可選取外部優化，借助仿真軟件以此來調控并優化給定的參數。優化程序設有非支配算法及精英策略，優化探析得出的結論表明：優化的新式算法擬定的參數可覆蓋全局，從整車入手減低了運行汽車損耗的循環能量，因而更能吻合新形勢下的節能思路。

關鍵詞：增程式電動汽車；控制策略；優化思路

在現今狀態下，生產電動汽車日漸受到多樣的要素約束，例如電池本體的密度、耗費的總成本、可運轉的年限。在這些要素制約下，電動汽車常規的產品將很難拓展現存的市場。增程式新的電動車配備了混合特質的內在動力，這種純電動車可拓展繼續行駛的總體路程。歷經長期探究，針對于這類汽車設定的控制策略日趨成熟，然而仍沒能給出最完備的控制思路。為此有必要預設合適的優化目標，在根本上優化現存的控制方式。

1 新式汽車構造

增程式電動汽車有著新式的構架，這是由于增程式車身添加了發電配備的機組及發動機。增程式汽車擁有純電動汽車固有的特性，同時又增添獨特性。相比于供應混合動能的傳統汽車，增程式車身減低了發動機附帶的功率，電池及電機提升了固有的功率。同時，增程式電池還可隨時補充電網缺失的電能[1]。增程式車身設定為串聯的，驅動裝置設為電機。發動機在各時段都可運轉，在擁擠城區行進的電動車常常會頻繁停止及啟動，為此增程新式的車型更能適用。

2 增程式配備的控制策略

2.1 總的控制方式 增程式電動汽車依循新式的工作模式。詳細來看，初期電動車在行進時，電池充滿了電能。動力電池可供應整車必備的功率需求，但發動機可暫停運轉。在這種狀態下，純電動車相比于增程新型車輛顯現了不足。電動汽車行進的過程中電池組將會持續耗電。起動發動機時，發動機會協同動力電池一并運轉，這種狀態下增程式及混合性車型二者是等同的[2]。

增程電動車設有持久可供應的動能，減低了消耗掉的電池成本。運用增程式車型可避免行駛至中途的暫停，免去駕駛員額外的擔憂。若電池現有電能并不充足，那么啟用輔助類的供應電能。在這種設置下，發動機不必供應行駛路徑中的一切動能，在最大程度減低了根本的發動功率。（見圖1）

2.2 增程式運轉的新模式 純電動車增程車身配備雙重的動力源：增程裝置即發電機組、動力供應性的電池組。在兩類動力源范圍內，發電機組可供應輔助動能。從調配能源來看，動力源調控下的運行模式可分成如下：串聯性的驅動、EV的模式、發電驅動的行車、回收制動能量。運轉中的供能裝置并不含有發電機組，車輛行進依托于耗費的動力電池。整車依賴于發動機予以驅動，若發動機可供應的本身動能并不足夠用作驅動，那么動力電池即將填補缺失的這些能耗。

另一類模式為：發動機本身即可驅動行駛中的車輛。發動機設有某一比值的輸出功率，動力電池可以充電。這種新模式下，發動機提升了綜合范圍內的能量調配效率及根本的工作效能。制動或滑動著的車輛可采納這一模式，若突然加速或整車突然制動，則會進到后續的回收能量步驟中。驅動電機可用作發電，電能由此而充進電池組。

3 探析優化思路

若要設定最優的增程式控制思路，先要完善現存狀態下的電動車配置。唯有采納最優的系統搭配，控制策略才能更契合最佳范圍內的整車性能。對此，要注重優化預設的各類參數，整車自身性能才更近似最優的性能。非支配性的基因遺傳算法帶有精英策略，針對于求解設定了全局搜索。這種策略吻合了最佳的魯棒性，可用作并行處理及針對于全局的優化。給定某一算法后，先要隨機創設初期的個體種群，這樣即可獲得子代對應的種群。運算得出擁擠度及必備的非支配次序，最終存放至種群之內的個體都是最優的。

針對于控制策略，要注重車速變更時的切換狀態。優化變量時將會給出雙重的切換限值，優化這兩類參數以此來提升整車的效能。與此同時，頻繁啟停的發動機也會關乎燃油的耗費是否經濟，優化變量密切關系著關閉發動機的最短時間。整車選出來的約束性指標包含了動力指標，這種指標要滿足設定的加速時間及爬坡的最大要求。（見圖2）

4 結語

增程式電動車內含串聯的構架，設定了電機驅動。車輪及發動機并非銜接于機械裝置，發動機在變更地點時也并不干擾到現存的工況。在這些優勢下，增程式汽車更可用作城區平常的道路行駛，配備了啟停頻繁的調控裝置。相比于混合狀態下的電動汽車，增程式汽車整合了回收及排放的新優勢且擁有更優的推廣前景。

參考文獻：

[1]牛繼高，司璐璐，周蘇等.增程式電動汽車能量控制策略的仿真分析[J].上海交通大學學報，2014（01）：140-145.

[2]閔海濤，葉冬金，于遠彬.增程式電動汽車控制策略的優化[J].汽車工程，2014（08）：899-903+943.