基于Cruise/Simulink氢燃料电池混合动力客车能量管理策略研究

以某氢燃料电池混合动力客车为研究对象,应用AVL-Cruise和Matlab-Simulink软件搭建整车联合仿真平台;基于选定的城市客车工况需求,采用便于实时管理的模糊逻辑控制策略,并进行仿真分析。结果表明,本文提出的控制策略可以较好地对燃料电池和动力电池进行能量分配管理。     

ISG柴油混合动力客车能量分配策略研究

以ISG柴油混合动力客车整车控制策略为基础,综合考虑客车燃油经济性和排放,提出一种基于模糊神经网络的能量分配策略,该策略根据模糊控制原理,结合人工神经网络自主学习功能,以电池SOC、整车需求转矩以及发动机转速为模糊输入来确定发动机和电机的最佳输出转矩分配,再以神经网络对控制的模糊规则进行记忆.仿真结果表明,该策略比普通逻辑控制更加有利于燃油经济性的提高,并在一定程度上改善了排放性能.     

插电式混合动力客车电能消耗阶段控制策略的研究

在分析了插电式混合动力客车不同的运行模式的基础上,根据单轴并联的插电式混合动力结构形式,提出一种插电式混合动力客车电能消耗阶段的能量管理(包括能量分配和换挡规律协调)控制策略。采用遗传算法对换挡协调控制参数进行优化,得到最优的能量分配和换挡系统控制策略,通过台架测试和仿真分析,验证了控制策略的可行性。     

功率混合型燃料电池汽车动力系统的恒压式能量分配算法

分析了功率混合型燃料电池汽车动力系统的特征,给出了功率混合型动力系统能量分配算法的实用设计原则,阐述了该型动力系统适用的恒压能量分配方式,并依据提出的设计原则进行了能量分配算法设计。在燃料电池城市客车“清能3号”的应用中,又提出一种分模式控制解决方案。实验证明,所设计的算法能综合考虑动力系统的部件安全性、动力性和经济性,具有一定的应用价值。     

燃料电池混合动力汽车能量控制策略仿真研究

燃料电池客车采用多动力源的动力系统结构，需对其能量流动进行有效的控制。文章探讨了动力系统驱动模式下的3种能量分配控制策略，以及在再生制动模式下的一种简单的能量回馈控制。在ADVISOR软件平台上建立了控制策略和整个系统的仿真模型，并基于性能评估函数对汽车性能进行了分析。仿真结果表明，再生制动可以提高整车燃油经济性达20％，与恒压和离线能量分配相比，在线能量分配下燃油经济性好、蓄电池SOC波动小，但要精确估计蓄电池SOC，可能使其性能比预期的低。     

燃料电池客车动力系统结构分析

人们对环境、能源问题的日益关注，要求汽车企业设计清洁环保的汽车。20世纪90年代以来，燃料电池汽车一直是汽车研究的热点，而燃料电池客车将最有可能在公交客车领域率先实现商业化。本文首先介绍世界和中国燃料电池客车发展状况，分析燃料电池、蓄电池和超级电容3种动力源的特性，然后对不同动力结构燃料电池客车进行对比，最后介绍新型FC B C动力结构燃料电池客车，并提出该车能量分配的思路。     

基于马尔科夫链的并联PHEB预测型能量管理策略研究

为使能量管理策略更好地面向实时应用,本文中针对一款装有自动机械式变速器(AMT)的并联插电式混合动力客车(PHEB),展开预测型控制策略的研究,以实现挡位选择和功率分配的协同优化。首先,基于马尔科夫链模型,计算转矩状态转移概率,得到不同预测时域长度的预测车速;在此基础上,进行滚动时域内的功率分配和挡位选择协同优化。其中,在滚动时域内的优化选择含电池SOC和挡位两个状态变量的二维动态规划(DP)算法。分析了不同预测时域长度对预测结果的影响,并对动态规划、基于规则的能量管理策略和预测型策略进行对比。结果表明:与基于DP的能量管理策略相比,本文中提出的预测型策略的能耗增加了17.3%,但与基于规则的能量管理策略比较,预测型策略的能耗降低了29.7%。     

基于模糊控制的气电混合动力客车控制策略研究

基于模糊控制理论,设计气电混合动力客车驱动模式和制动模式下的模糊控制策略,嵌入到ADVISOR模型中与电辅助控制策略进行仿真分析对比。结果表明,模糊控制策略优于电辅助控制策略,实现了驱动模式下发动机和电机驱动扭矩的合理分配和制动模式下制动能量的合理回收,降低了客车耗气量,提高了发动机效率和整车工作效率。     

客车制动能量回收试验装置的研究

本文设计的半实物制动能量回收试验台,以客车真实驱动后桥为基础,以飞轮组模拟整车惯量,驱动系统模拟实车。采用模块化结构设计,各级之间采用CAN总线连接,设计了基于最大能量回收的再生制动控制策略及复合制动力的分配策略,可实现多种制动工况的模拟。     

基于极小值原理的混联混合动力客车能量管理策略优化

针对一款混联式混合动力客车特殊的结构特点对控制策略的要求,以电池功率为控制变量,以燃油消耗最小为目标,采用极小值原理,并基于所设计的求解流程和所建立的模型,对确定发动机和电池之间功率分配的能量控制策略进行优化仿真.结果表明,采用极小值原理对能量控制策略的优化效果显著,与规则控制策略相比,100km油耗降低了18.33％.     

基于随机动态规划的混联式混合动力客车能量管理策略

针对实际行驶工况中不确定的行驶环境和不同的驾驶员风格等因素对新型混联式混合动力客车燃油经济性的影响,在统计若干城市循环工况数据的基础上建立驾驶员需求功率的马尔科夫模型,提出了一种基于随机动态规划算法的能量管理策略,获得了发动机和电池之间的功率分配控制规则.对新型混联式混合动力客车模型的仿真和硬件在环实验结果表明,所提出的策略能使电池荷电状态在预定的区域内保持平衡,使发动机运行工作点处于高效区域内,且整车100km油耗比原型客车和采用规则控制策略时分别降低了30.17％和11.29％.     

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%。     

MC-Q强化学习的PHEV能量管理策略

插电式混合动力汽车具有节能的特点,而多动力源之间的能量管理策略对混合动力汽车能耗有很大的影响,故文章以一款在固定线路上运行的串联插电式混合动力城市客车为例,基于以往的行驶工况,根据马尔科夫理论,把需求功率随时间的变化转换为状态转移矩阵,用概率矩阵生成符合实际使用条件的随机功率序列。建立Q强化学习模块,使用得到的随机功率序列进行训练,实现城市客车能量分配的实时优化控制。仿真结果表明,文章所提出的强化学习能量管理算法相比于规则控制算法能明显的优化能耗,对比动态规划全局优化策略总能耗仅轻微增长,控制策略可实现实时应用。     

燃料电池客车动力系统经济性优化策略的研究

根据燃料电池客车的特点,提出了一种双动力系统结构,并在此基础上,从回馈制动、双电机转矩分配及单动力系统的能量管理几个方面,针对整车经济性进行了优化设计,并示例性地给出了实车的路况实验结果。测试结果表明,这种控制策略在满足整车动力性的同时,能有效提高整车经济性。     

无级变速混联式混合动力客车能量分配策略

提出一种新型的混联式混合动力系统,该系统采用双电机结构,由大功率的主驱电机代替变速箱实现无级变速。对于客车不同行驶工况的需求,通过整车控制单元改变自动离合器的开合状态,从而实现混合动力系统在串联和并联2种结构间的转换。根据混联式系统的特点,建立了基于模糊逻辑控制的能量分配策略,该策略以油门或制动踏板行程、主减速器输入端转速和电池荷电状态（SOC）为输入来确定发动机和电机的输出转矩。仿真结果表明：模糊逻辑控制比逻辑门限值控制更加适用于混联系统复杂的能量流;和串联或并联系统相比,该无级变速混联系统在降低客车的燃油消耗方面具有明显的优势。     

燃料电池客车镍氢蓄电池性能匹配

基于燃料电池客车行驶特性和其能量流控制策略对镍氢蓄电池组的功能需求,依据试验数据分析了镍氢蓄电池脉冲功率容量、可用能量与放电深度的关系特性,从脉冲功率容量、充放电能量和放电深度等方面对燃料电池客车进行蓄电池组性能匹配。装车实践表明,该匹配方法高效可行,不仅极大地提高了车辆的机动性和制动能量回馈吸收,而且避免了以往蓄电池频繁处于过充过放状态的缺陷,提高了蓄电池性能并延长了其使用寿命。     

基于两种运行工况的增程式混合动力客车控制策略研究

一款增程式混合动力客车,根据运行工况,设计定功率点及多功率点切换的两种控制策略,通过综合动力电池荷电状态和整车车速状态,计算增程器单元最佳输出功率,从而有效地实现能量分配控制,并得到实车验证。     

同轴并联式混合动力客车动力系统仿真研究

为了优化混合动力客车的燃油经济性,达到提高行驶性能的目的,文章设计了一种基于逻辑门转矩分配的控制策略,分析了驱动转矩分配规则和制动转矩分配规则,设计了适用于同轴并联式混合动力客车的控制策略,通过仿真验证了所建模型的正确性以及控制策略的有效性。     

分布式驱动电动客车转矩矢量控制策略研究

基于分布式驱动电动客车的特点，采用基于分层控制架构的转矩矢量控制策略。策略上层设计基于LQR的直接横摆力矩控制算法，下层设计基于经济性和稳定性的转矩分配控制策略。并进行实车验证。     

混联式混合动力客车整车控制系统的开发

本文中为某型混联式混合动力客车开发了基于MPC5554的整车控制系统(HCU).首先,根据混合动力客车的运行特点和动力总成结构,以最小燃油消耗为目标,提出了基于迭代动态规划全局优化算法和Elman动态神经网络的实时优化能量管理策略;接着根据整车需求和能量管理策略,以MPC5554作为CPU,完成了HCU的硬件系统设计;最后以ETAS PT-LABCAR为平台,进行了HCU硬件在环仿真试验.结果表明,所开发的HCU运行稳定、可靠,且能有效实现混合动力客车的实时控制,显著提高了整车燃油经济性.