基于最優(yōu)控制策略設(shè)計(jì)混合動(dòng)力系統(tǒng)

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基于最優(yōu)控制策略設(shè)計(jì)混合動(dòng)力系統(tǒng)

研究比較了不同的混合動(dòng)力系統(tǒng)，來(lái)確定設(shè)計(jì)高效系統(tǒng)的關(guān)鍵準(zhǔn)則。通過(guò)使用最優(yōu)控制策略和動(dòng)態(tài)編程來(lái)確定不同動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)）的最佳能量性能，其目的是指出給定結(jié)構(gòu)的限制因素，并定義電力部件應(yīng)如何獲得更好的系統(tǒng)總體效率。討論了電池容量對(duì)CO2減排的影響。對(duì)于不同的駕駛循環(huán)提出了電力負(fù)荷的分布。分析了電機(jī)效率對(duì)再生制動(dòng)和內(nèi)燃機(jī)工作點(diǎn)優(yōu)化的影響。

基于最優(yōu)控制策略和動(dòng)態(tài)編程工具計(jì)算了混合動(dòng)力系統(tǒng)最小總體消耗量。在不同循環(huán)工況和電機(jī)（EM）效率下進(jìn)行了不同結(jié)構(gòu)的比較研究，研究結(jié)果可用來(lái)確定改善車(chē)輛消耗的關(guān)鍵因素。從能量用度出發(fā)，串聯(lián)式結(jié)構(gòu)并不能為非插電式混合動(dòng)力汽車(chē)帶來(lái)很多收益，但對(duì)混聯(lián)的混合動(dòng)力汽車(chē)稍好；并聯(lián)式結(jié)構(gòu)是最有前途的，其所提供的聯(lián)結(jié)裝置具有良好的效率，并且如果使用離散速度比系統(tǒng)（DSR）會(huì)對(duì)離散速率比進(jìn)行智能選擇。研究集中于電子部件，以提高并聯(lián)式混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的效率。研究表明，可根據(jù)所需再生制動(dòng)來(lái)選擇電池容量的大小。

給出了電機(jī)設(shè)計(jì)指南。一方面，對(duì)于城市循環(huán)需要優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)的工作點(diǎn)；另一方面，對(duì)于城市車(chē)流和道路循環(huán)需要優(yōu)化制動(dòng)能量回收循環(huán)周期。

未來(lái)的工作重點(diǎn)將集中于混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。為了估算車(chē)輛性能和生產(chǎn)成本，將進(jìn)行必要的補(bǔ)償效益分析。

Francis Roy et al. Electric Vehicle Symposium and Exhibition (EVS27), 2013 World Barcelona, Spain-November 17-20, 2013.

編譯：王欣欣