基于电池荷电状态规划的混合动力公交客车控制策略研究

本文结合《混合动力客车技术保障与节能技术开发》项目，针对在长春示范运行的CNG混合动力公交车存在的SOC不平衡，运营气耗偏高的问题，从控制策略优化入手，展开了相关研究，在不改变原车硬件结构及门限值控制策略的前提下，通过全局优化算法结合门限值控制，达到提高SOC平衡性，降低气耗的目的。 本文主要的研究内容及相关结论包括如下几个方面： （1）分析了智能交通系统、循环工况构建及混合动力汽车控制策略的研究现状，并充分考虑到当前智能交通系统的应用现状和发展前景，根据采集的某路公交车实际工况数据，采用短行程分析法，提出以公交站点间隔划分运动学片段的思想，并应用统计学的相关原理构建了该路公交车典型行驶工况，以此来代替智能交通系统的工况预测功能，并将构建的典型行驶工况予以离散化和模态化，为下文生成参考SOC轨迹，提供依据。 （2）介绍了动态规划算法的原理、需要注意的关键点和实现方法；在已构建好预测工况的前提下，采用动态规划算法，依据预测的的模态工况，实现了参考SOC轨迹的生成，为控制策略调整提供了重要参考。 （3）介绍了SOC跟随算法的原理及基于参考SOC轨迹的转矩分配控制策略；介绍了目标车辆的控制策略，通过仿真验证的方式，全面对比目标车辆与本文控制策略下，整车动力性、SOC平衡性、发动机工作点分布、电机工作点分布以及气耗之间的关系。 仿真结果表明，应用本文的控制策略，电机、发动机的工作点分布更加合理，效率也得到了相应提升，SOC平衡性也有所提高，验证了本文控制策略的有效性。