插电式混合动力汽车组件的设计

插电式混合动力汽车组件的设计

研究了电动机和电池尺寸对于燃油经济性和温室气体排放的影响，提出一种应用于两种不同平行传动系统配置的优化框架，所应用的优化和建模方法可以帮助确定这些组件的适当尺寸。

典型的混合动力系统配置包括燃料转化器（发动机）、电机（电动机和发电机）、能量存储系统（电池）、转矩耦合器和变挡差速器。依据行驶工况（如巡航或制动），从电机获得的动力可以通过动力管理控制算法调整力矩。当前汽车行业已经认识到广泛使用混合动力系统是大势所趋，对环保车辆设计的需求以及严格的车辆排放法规都推进了新兴技术开发方面的投资。

目前，PHEV（插电式混合动力汽车）吸引了相当的注意力，PHEV是指通过插电进行充电的混合动力汽车，一般需要专用的供电桩进行供电，电能充足时采用电动机驱动车辆；电能不足时发动机会参与到驱动或者发电环节。

PHEV能够降低燃油消耗和温室气体的排放量，采用优化和建模方法便于更好地合理选择电动机/发电机和电池尺寸，制定这些组件的正确尺寸，降低PHEV的成本。为了分析制定优化问题的方案并减少计算时间，需要构建一组多项式元模型来反映由于设计变量（电动机/发电机和电池的尺寸）产生的响应。尽管神经网络可以用于评价客观的结合和约束，但多项式元模型可以更好地了解燃油经济性和排放量与设计变量之间的关系。

未来的研究应该考虑电源管理控制策略和这些设计变量间的相互关系，同时揭示更多燃油经济性和温室气体排放方面实质性的改进。

刊名：Journal of Energy Resources Technology（英）

刊期：2013年第4期

作者：Andreas A.Malikopoulos

编译：周冲