基于模糊逻辑控制的燃料电池汽车能量管理控制策略研究

针对燃料电池汽车频繁过度放电导致其使用寿命缩短、需求模组功率过高急剧增加经济成本的问题,以燃料电池汽车结合动力电池模组的方式,提出了基于微小变量模糊逻辑控制的燃料电池补偿动力电池放电的能量管理控制策略模型。通过对ADVISOR进行二次开发优化,仿真验证了所制定的电-电混动模型能量管理控制策略的合理性,保证了整车的动力性和经济性,又以汽车结束行驶时系统总的能量利用效率为优化目标对其进行了优化,结果表明基于微小变量模糊逻辑控制的电-电混动新能源汽车动力性满足要求,经济性得以提高。     

基于动态规划与神经网络的增程式电动汽车能量管理策略研究

设计了一种具有实时控制能力的增程式电动汽车混合型能量管理策略。首先建立了面向能量管理策略优化的增程式电动汽车整车模型。根据能量管理策略特点,将优化目标设置为增程器系统燃油消耗及动力电池当前SOC值与目标值之间差值的总和。再采用动态规划算法求解增程式电动汽车在给定行驶工况下的能量管理优化问题,从而获得了增程器开启时刻与输出功率优化结果。但由于动态规划算法需要已知详细的工况信息,很难应用于实车实时控制,而且从动态规划优化结果中不易提取控制规则,因此利用BP神经网络算法对优化结果进行离线训练,建立了增程器输出功率与车辆行驶状态参数间的非线性映射关系,得到了具有实时控制能力的神经网络控制模型。在采用BP神经网络训练时,根据车辆各个状态参数在CAN总线中的传输精度,对神经网络输入层、输出层参数的精度进行了修正。仿真结果表明:神经网络模型能够获得类似动态规划的最优控制效果,能够控制动力电池SOC在目标值的3%误差带以内。采用NEDC工况对混合型能量管理策略进行了硬件在环仿真试验,试验结果表明:与实车采用的电能消耗-电能维持型控制策略相比,所提出的混合型能量管理策略使汽车的燃油经济性提高了9.5%。     

增程式电动客车动力系统集成与匹配分析

增程式电动客车具备一定里程纯电行驶和长距离增程行驶的特点,能缓解纯电动客车里程忧虑问题。文章针对市场需求和实际应用场景,对增程式电动客车动力系统中的驱动电机、动力电池、增程器总成等核心部件进行了性能匹配设计,并在MATLAB-Simulink软件平台中建立整车动力系统动力学模型。基于纯电为主、增程为辅的使用特点,制定了增程式动力系统总体工作策略,而后对常用车速巡航维持功率、高速巡航维持功率进行计算,并对中国重型商用车辆行驶工况（CHTC-C）下增程器输出功率与动力电池能量变化进行仿真分析,结果表明增程器输出功率越小,需要动力电池补偿的驱动能量越多,当达到某一经济功率时动力电池电量基本平衡。相比于传统单一工况匹配增程器功率的方式,文章考虑特定场景具体需求,并对多种工况下增程器经济功率和最大输出功率进行分析,为增程器选型及后续功率跟随策略的完善提供了思路。     

增程器的最佳工作曲线的确定

增程式电动汽车是在纯电动汽车的基础上,增加一个小型的辅助动力系统作为动力补给,当动力电池电量不足时,增程器能配合动力电池一起为车辆提供能源。因此,增程式汽车能有效缓解现阶段下纯电动汽车续航里程不足的问题。研究增程器的最佳工作曲线,是降低增程式混合动力汽车的油耗的基本方法。     

基于串联式增程汽车多种工况的优化控制策略

增程式汽车是纯电动汽车搭载增程器(发动机、发电机和整流装置组成的辅助动力装置),当蓄电池电量充足时,汽车以纯电动模式行驶;电量不足时,启动增程器,利用增程器发电给蓄电池充电或直接驱动电机,从而增加电动汽车的续驶里程。基于增程器的串联混动技术已成为解决新能源汽车里程焦虑的有效途径。本文介绍基于串联式增程电动汽车在不同工况下的优化控制方法。     

电动汽车复合电源能量管理控制策略

动力电池、超级电容复合电源兼具动力电池和超级电容二者之长,在保证电动汽车良好的动力性和制动性能的同时,避免动力电池承受大电流的冲击和电池频繁充放电,延长电池使用寿命,提高充放电效率。此外,最大限度地回收制动能量,提高整车的经济性。本文对传统的复合电源控制策略进行了归类,并指出了传统控制策略的优缺点,对国内外复合电源的研究及所对应的新型的控制策略做了简述。最后通过分析,提出了今后研究复合电源能量管理控制策略的方向。     

电动汽车增程器的声学开发

在电动汽车增程器发动机的开发和应用中,噪声问题是最大的挑战之一。FEV发动机技术公司为增程器发动机制订了一个专门的运行策略,借助于此项策略,增程器发动机的NVH(噪声、振动和不平顺性)性能可获明显的改善。     

增程式电动汽车动力系统设计与仿真研究

针对电动汽车续驶里程短的问题,为开发的增程式电动汽车动力系统进行了结构分析和主要参数匹配。基于AVL-Cruise/Simulink联合仿真平台,采用定点能量管理策略,对设计的动力系统进行了仿真验证。结果表明,整车动力系统的设计和参数匹配比较合理,能实现增程器的高效工作和有效延长电动汽车的续驶里程。     

增程式电动汽车控制策略的优化

介绍了增程式电动汽车的特点和结构,讨论了其工作模式和控制策略。以系统循环损失能量最小为优化目标,设计了带精英策略的非支配遗传基因算法(NSGA-II)的外部优化程序,采用仿真软件ADVISOR对增程式电动汽车控制策略参数进行优化。结果表明,采用所提出的优化算法找到了一组全局优化的控制参数,使整车系统循环损失能量得到有效降低。     

增程式公交客车动力系统设计与仿真研究

为了提高城市公交客车的燃油经济性,针对城市公交客车行驶工况的特点,提出一种功率平衡型的增程式公交客车动力系统设计方案,并对其动力系统零部件(主驱动电机、增程器、动力电池)进行了选型计算。基于AVL-Cruise仿真平台,采用增程器定点能量管理策略,对设计的动力系统的燃油经济性和动力性进行了仿真分析。仿真结果表明,提出的动力系统能够满足整车动力性能要求,并在4种不同城市工况下的百公里油耗平均水平较传统柴油客车降低了30.1%。