基于最优控制策略设计混合动力系统



基于最优控制策略设计混合动力系统

研究比较了不同的混合动力系统，来确定设计高效系统的关键准则。通过使用最优控制策略和动态编程来确定不同动力传动系统结构（串联、并联、混联）的最佳能量性能，其目的是指出给定结构的限制因素，并定义电力部件应如何获得更好的系统总体效率。讨论了电池容量对CO2减排的影响。对于不同的驾驶循环提出了电力负荷的分布。分析了电机效率对再生制动和内燃机工作点优化的影响。

基于最优控制策略和动态编程工具计算了混合动力系统最小总体消耗量。在不同循环工况和电机（EM）效率下进行了不同结构的比较研究，研究结果可用来确定改善车辆消耗的关键因素。从能量用度出发，串联式结构并不能为非插电式混合动力汽车带来很多收益，但对混联的混合动力汽车稍好；并联式结构是最有前途的，其所提供的联结装置具有良好的效率，并且如果使用离散速度比系统（DSR）会对离散速率比进行智能选择。研究集中于电子部件，以提高并联式混合动力传动系统的效率。研究表明，可根据所需再生制动来选择电池容量的大小。

给出了电机设计指南。一方面，对于城市循环需要优化内燃机的工作点；另一方面，对于城市车流和道路循环需要优化制动能量回收循环周期。

未来的工作重点将集中于混合动力系统结构的优化。为了估算车辆性能和生产成本，将进行必要的补偿效益分析。

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

编译：王欣欣