基于动态规划的增程式电动汽车电池管理系统设计

基于动态规划的增程式电动汽车电池管理系统设计

介绍了一种利用动态规划（DP）理论来研究增程式电动汽车（E–REV）的能量管理策略的方法，该方法包括系统的设计标准以及对实时控制策略的开发等。由于电池寿命是影响汽车配件成本的一个重要因素，所以，在设计电池保护系统时将电池的能量损失作为一项设计标准；而燃油能量损失则是考虑燃油经济性问题时的另一项设计标准。在DP设计中，这两个标准被用来描述为两个不同的成本函数，用来评价分别以燃油能量损耗为目标函数和以电池能量损耗为目标函数的能量管理策略。在DP设计过程中，将驾驶员的舒适性、电池寿命、噪声和振动的限制以及电池的充电/放电电流作为约束函数。通过分析可以看出，以燃油能量损失为目标函数的管理策略能够获得更好的燃油经济性，但是会有更高的电池能量损失以及平均充电/放电电流，这对电池的寿命不利；然而，与此相反的是，以电池的能量损失为目标函数的管理策略则会在一定程度上延长电池的寿命，当然，这是以牺牲部分燃油经济性为代价的。根据上述分析提出了多模式可切换的E-REV能量管理策略。所提出的管理策略采用了驾驶模式识别技术，通过对每一种驾驶模式的DP分析结果来对多种控制规则进行切换。通过对3种未经训练的驾驶模式的仿真结果表明，所提出的能量管理策略相比于传统的管理策略，可以有效地改善燃油经济性，同时保护电池、延长电池的使用寿命。……