并联式插电混合动力汽车动力总成的尺寸优化

并联式插电混合动力汽车动力总成的尺寸优化

介绍一种同时优化并联式插电混合动力汽车能力管理和动力总成部件尺寸的新方法。这个问题被看成是减小目标函数的凸优化问题，目标函数即是操作和部件成本的加权和，操作包括消耗的矿物燃油和电能，部件成本包括电池、电动机和内燃机成本。动力总成模型包括部件的二次方损失，然而内燃机和电动机损失是随着机体部件的尺寸和损失而线性变换的。

优化结果是对任意时刻能量管理的全局优化和部件尺寸优化而得到的变量。由于结果对驾驶循环工况的依赖性，选择一段真实驾驶循环代替普通的驾驶模式。这种方法可以用来研究一些性能需求的影响，即加速性、最高车速以及所有与电相关的参数范围对部件尺寸和总成本的影响。

首先优化的变量包括部件尺寸Sbat、SEM和SICE，这些都是尺寸的标定参数。其次优化的变量是与能量管理相关的，这部分参数需要实时确定，这部分变量是电动机和内燃机的力矩TEM（k）和TICE（k）、电池电流i（k）、电池能量状态Eb（k）、电网能量Pg（k）和制动能量Pbrk（k）。

试验结果表明，车辆的成本受加速性需求影响很大，其次是最高车速和所有电器参数的范围。因此在优化时，需要考虑到性能需求，否则结果会起到误导性的结论。

Mitra Pourabdollah et al. IEEE Transactions on Vehicular Technology,2013.

编译：娄方明