一、能量管理策略开发目的
根据新能源汽车动力系统构型不同,能量管理策略有不同的表现形式和控制策略,但是最终的目的均是为了在满足车辆动力性、驾驶性等基本性能的前提下,根据能量存储装置及能量转换装置的特性和车辆运行工况,实现能量在能量转换装置之间按最佳路线流动,使整车的能量利用率达到最佳。
二、能量管理策略分类
2.1 基于确定规则
根据工程经验预先制定相应的控制规则,利用一组确定的静态控制参数来控制各部件之间的能量流,包括动力系统的工作模式间切换和不同动力源的功率分配等。
2.2 基于模糊规则
用模糊理论将整车需求功率、电池 SOC等的变化设定不同的隶属函数,并制定合理的模糊规则,最终通过模糊推理运算得到整车的能量分配控制策略。
2.3 基于实时优化
在满足车辆所需的动力需求前提下,根据当前时刻的需求功率对发动机功率和电机功率进行协调分配,已达到每个时刻等效燃油最小及功率损失最小的目的,如:ECMS。
2.4 基于全局优化
用最优控制原理改善车辆在整个循环工况的燃油消耗和功率损失,实现对动力源功率的动态优化分配,以使整车性能达到最佳状态,如:动态规划算法、遗传算法。
2.5 能量管理策略开发趋势
1、每一种优化算法都有它自身的优点和局限性,因此结合各种算法的优缺点,进行互补组合的优化算法是一个有意义的开发方向。
2、现有的能量管理研究大多集中在单一的控制目标上,如燃料消耗最小化。然而,还应考虑许多其他设计问题,包括:舒适驾驶、电池健康、排放等。
3、引入智能网联技术,使能量管理策略能基于驾驶员行驶路段的相关路况信息,并结合天气、温度等信息,从全局的角度优化整车能量。
2.6 能量管理策略优化及算法选择
能量管理策略中涉及的优化算法可通过M语言、C语言等实现,但是由于优化算法种类繁多,初期无法确定哪种算法适合当前的动力系统,因此为提升开发效率,可结合相关的优化软件先对算法进行筛选后再进行开发,如:Isight。
三、基于动力系统仿真软件的能量管理策略仿真
目前有很多成熟的动力系统软件能进行能量管理仿真,如AVL Cruise、SimulationX等,以下是是以AVL Cruise搭建的能量管理仿真模型。
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