基于车内热需求的串联插电式混合动力汽车优化控制

基于车内热需求的串联插电式混合动力汽车优化控制

在串联式插电式混合动力汽车（PHEV）中，内燃机（ICE）与车轮机械分离，燃油经济性对能源管理不敏感。提出了在车辆实施电量消耗（CD）和电量保持（CS）策略。通过将CD和CS策略联合并利用发动机余热给车内加热，能够极大节约燃料，降低电加热器的能源需求，从而减少燃料消耗。提出了一种新的混合优化方法，该方法结合了动态规划（DP）与遗传算法。

该混合优化方法使车内热需求较小，但潜在热需求较大。因此，确定全局最优控制需要引入一种新的优化方法，将ICE温度作为额外的状态变量，该方法可保证计算时间合理。利用DP可以增加时间步长，使得计算时间和内存空间保持最小，且保存点的数量最少。此外，引入一个新的变量电热比（PHR），其在用户场景和电池容量条件下用于预测潜在的混合策略。PHR有利于在考虑车内热需求条件下因果控制器的设计。

PHEV电力驱动和燃料驱动的优势，可降低废气排放和燃油消耗量。在电池不供能时，驾驶范围取决于ICE。PHEV的控制策略可以分为CD、CS及CDCS混合策略。在CDCS混合策略中，电池电量先消耗完，当达到预定义的荷电状态（SOC）时切换到CS，ICE开始运转。在CDCS混合策略中，不限制ICE运转，从而可提高整体效率。PHEV进行并行和功率分流，可以通过混合策略改善车辆燃油经济性。由于ICE与车轮是机械分离，因此PHEV可以运行在最佳排放和燃料消耗量状态。由此得出，混合策略是唯一能够降低峰值电池负荷的策略，其可提高电池的平均效率，使整体效率提高。

刊名：IEEE Transactions on Control Systems Technology（英）

刊期：2016年第3期

作者：Jörg Gissing et al

编译：王亮