基于線性規(guī)劃的混合動力汽車智能充電策略

《基于線性規(guī)劃的混合動力汽車智能充電策略》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、醫(yī)匿圈基于線性規(guī)劃的混合動力汽車智能充電策略趙沂張君鴻周宇星(上海捷能汽車技術(shù)有限公司，上海201805)【摘要】以油電混合動力汽車整車控制策略為基礎(chǔ)，提出一種基于線性規(guī)劃的智能充電能量分配策略，改善了混合動力汽車燃油經(jīng)濟(jì)性。該策略在維持高壓電池SOC平衡的前提下，根據(jù)整車需求功率，發(fā)動機(jī)和中混電機(jī)轉(zhuǎn)速，結(jié)合各動力總成部件能量傳遞的效率，以系統(tǒng)等效燃油消耗最小為原則進(jìn)行扭矩分配優(yōu)化。通過仿真結(jié)果表明，該策略比普通瞬時優(yōu)化策略提高了整車燃油經(jīng)濟(jì)性?！続bstract】Basedonthecontro

2、lstrategyforHEV，asmartchargeenergydistributionstrategybasedonlinearprogrammingisputforwardtoimprovethefueleconomyofHEV．InordertomaintainbalanceofSOC，thisstrategytakesvehicledemandpower，engineandmediumhybridmotorspeedintoconsideration，alsotheeficiencyo

3、frespectivepowercomponent，todistributetorquebasedonminimalvehicleequivalentfueleconomyprinciple．Simulationresultsindicatethatthisstrategyismoreeffectivetoimprovefueleconomythanordinaryinstantaneousoptimalstrategy．【關(guān)鍵詞】混合動力汽車燃油經(jīng)濟(jì)性線性規(guī)劃doi：10．3969／j．issn

4、．1007-4554．2011．02．020引言中度混合油電混合動力汽車是基于起動機(jī)和發(fā)電機(jī)一體化的混合動力系統(tǒng)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1?；旌蟿恿ο到y(tǒng)能量控制策略的核心理念就是解決發(fā)動機(jī)和中混電機(jī)之間的能量分配問題，其圖1中混油電混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖原則是在維持高壓電池SOC平衡的前提下，合理地分配發(fā)動機(jī)和中混電機(jī)的動力輸出，使發(fā)動機(jī)混合動力系統(tǒng)能量控制策略可分為驅(qū)動時的燃油消耗最小。目前混合動力汽車普遍采用的控能量控制策略和制動時的再生能量策略。本文針制策略有邏輯門限值分配策略，其算法簡單，容易對驅(qū)動時

5、的能量控制提出一種基于線性規(guī)劃的智實現(xiàn)，但沒有考慮到電機(jī)的效率；瞬時優(yōu)化控制能充電能量分配策略，該策略根據(jù)已知工況下駕策略雖然可以進(jìn)行實時最優(yōu)控制，但由于計算量駛員的需求扭矩，結(jié)合發(fā)動機(jī)和中混電機(jī)轉(zhuǎn)速，選大，實現(xiàn)也較困難；模糊控制策略雖然不依賴于取相應(yīng)的扭矩分配點(diǎn)進(jìn)行能量全局優(yōu)化，從而確精確的被控對象，但其規(guī)則建立、隸屬函數(shù)的確定定在不同需求扭矩下發(fā)動機(jī)和中混電機(jī)的最佳扭取決于設(shè)計者的經(jīng)驗，沒有確定的方法遵循。矩輸出分配。收稿日期：2010—12一O1上海汽車2011．02·7·露駕駛員扭矩需求點(diǎn)

6、p1能量分配策略二工計算該需求下扭矩分配點(diǎn)口智能充電能量分配策略是一種基于工況點(diǎn)本』三身的全局優(yōu)化策略，因此需要得到各個工況點(diǎn)下計算扭矩分配點(diǎn)準(zhǔn)確的試驗數(shù)據(jù)。這些試驗數(shù)據(jù)包括發(fā)動機(jī)和中燃油消耗量混電機(jī)的效率圖譜，如圖2、3所示。匭一蝌較I計算所有扭矩l卷需求點(diǎn)權(quán)重函數(shù)l圖4智能充電策略實施步驟的一個重要分支，它是科學(xué)管理的一種數(shù)學(xué)方法，在管理和生產(chǎn)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用l4j。線性規(guī)劃所研究的是在一定條件下，合理安排資源，使經(jīng)濟(jì)效圖2發(fā)動機(jī)效率脈譜圖果達(dá)到最好。對于定工況的混合動力智能充電策略而言，維持

7、高壓電池SOC平衡為等式約束條件，最小化發(fā)動機(jī)燃油消耗量成為唯一的優(yōu)化目標(biāo)，lOc。因此運(yùn)用線性規(guī)劃方法進(jìn)行單目標(biāo)優(yōu)化求解。瓣60建立線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型需要以下3個要萋o．素：目標(biāo)函數(shù)、決策變量、約束條件。20min廠(X)lAineq。≤bineq營Aeq·=beq≤≤ub圖3中混電機(jī)效率脈譜圖其中()為目標(biāo)函數(shù)；為決策變量；Aineq為矩陣，bineq為向量，表示不等式約束條件；Aeq在某工況點(diǎn)下，駕駛員的扭矩需求和發(fā)動機(jī)、為矩陣，beq為向量，表示等式約束條件；lb和u6中混電機(jī)的轉(zhuǎn)速為定值

8、，由此能量分配的實質(zhì)轉(zhuǎn)化為決策變量的上下邊界。成轉(zhuǎn)矩分配。本文提出的混合動力智能充電能量在已知NEDC工況，高壓電池用電功率視為分配優(yōu)化即為轉(zhuǎn)矩分配優(yōu)化，在NEDC中計算出各定值，因此要滿足SOC平衡即：個工況點(diǎn)的實時燃油消耗率和充電功率，然后對系JPBscx77dt=const(2)統(tǒng)能量進(jìn)行全局優(yōu)化，具體實施步驟如圖4所示。其中，PnIB。為巾混電機(jī)的發(fā)電功率；battery為2基于線性規(guī)劃的轉(zhuǎn)矩分配優(yōu)化高壓電池充電效率。要使得發(fā)動機(jī)的燃油消耗最小即：線性規(guī)劃是運(yùn)籌學(xué)中應(yīng)用廣泛