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基于路况预测的混合动力汽车能量管理策略研究
| 论文题名： | 基于路况预测的混合动力汽车能量管理策略研究 |
| 关键词： | 混合动力汽车;能量管理;路况预测;动力电池;荷电状态 |
| 摘要： | 混合动力汽车能量管理策略是影响混合动力系统性能优劣的主要因素，其目标是协调驱动系统中各个部件的工作状态，合理分配动力电池与发动机的输出功率，实现整车经济性能指标达到最优。插电式混合动力汽车能够利用外部电网对动力电池充电，行驶中可尽多使用外充电能，具有减少燃油消耗并改善尾气排放等显著优点。由于行驶路况的不同，直接影响整车的燃油经济性，故考虑把行驶路况融入到混合动力汽车的能量管理策略中。基于此，本文提出了基于路况预测的PHEV能量管理策略。 首先，确定PHEV系统结构及工作模式。本文采用结构简单容易控制的单轴混联结构实现驱动转矩的耦合。根据动力电池荷电状态（State of Charge, SOC）的变化轨迹，把PHEV基本运行模式定义为三种，分别是纯电动驱动模式和混合驱动电量消耗模式，混合驱动电量维持模式。 其次，对未来路况进行识别并预测。先根据路况特征情况将路况分为三类：城市路况，郊区路况和高速路况。再根据过去一段时间内的车速与时间之间的关系，提取平均速度，怠速时间比及最大速度三个特征参数。最后设计路况识别模糊控制器对当前路况进行识别，将识别结果作为下一时间间隔的路况类型。这为下一步制定能量管理策略奠定基础。 接着，制定PHEV能量管理策略。首先在离线下对不同循环路况不同行驶里程，采用动态规划全局优化控制策略获取动力电池SOC的最优变化轨迹。为便于实际应用，把离线下得到的SOC最优变化轨迹作为SOC参考轨迹。根据预测出的路况类型，结合SOC参考轨迹，制定PHEV能量管理策略，使SOC靠近并跟随 SOC参考轨迹变化，以达到全局优化，实现能源合理利用以及节能减排的目的。 最后，在仿真软件Matlab/Simulink、Advisor中建立动力系统模型并进行仿真分析，结果表明，设计的模糊控制器能够较好的识别路况；设计的基于路况预测的能量管理策略能更好的提高整车的燃油经济性。 |
| 作者： | 马灵灵 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 付主木 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河南科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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