可外接充电混合动力汽车能量管理策略研究

可外接充电混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)节能减排效果突出,能量管理策略(Energy Management Strategy, EMS)作为PHEV开发的核心技术,其品质直接影响整车性能。本文按照“系统建模-匹配设计—离线优化-在线应用-试验验证”的设计思路,采用仿真建模、数学优化解析等方法,对PHEV能量管理策略进行了深入研究。旨在获取可以进行工程应用的合理控制策略,同时得到一套较为完善的PHEV能量管理策略的优化设计方法。具体内容从以下几个方面展开: 在Matlab/Simulink环境下,建立了PHEV系统仿真模型,并对该模型进行了试验验证;结合开发的优化设计程序,提出了PHEV动力总成参数的优化匹配方法,获得了既能满足各项技术性能指标又符合实际情况的动力总成最佳匹配方案。 针对PHEV特点,提出了基于动态规划的能量管理策略离线全局优化方法。由该方法获取的能量管理策略,是理论上的最优控制。它既可以作为制定实时在线策略的宏观指导,也可以作为不同策略的评估标准,对能量管理策略的优化设计极具指导意义。 基于离线全局优化的计算结果,提出了PHEV在线能量管理策略的设计方法。该方法通过统计分析、多元非线性回归及遗传优化算法,制定出了既符合PHEV特点又满足车辆实时性要求的在线优化能量管理策略。该策略保障了PHEV能够在不同行驶里程下对动力总成能量流进行合理分配,具有很好的实车应用价值。