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原文传递基于充电管理的增程式电动汽车能量管理策略研究

论文题名：	基于充电管理的增程式电动汽车能量管理策略研究
关键词：	电动汽车;能量管理;充电设施;行驶状态
摘要：	增程式电动汽车是在纯电动汽车基础上添加了增程器，其延长了车辆续驶里程。增程式电动汽车从外界电网获取电能的多少，取决于到达充电设施时蓄电池内存储电能的高低。如何使增程式电动汽车在不同的交通环境下到达充电设施时，蓄电池电能处于合理水平，并且保证其能够及时获得电能是增程式电动汽车能量管理策略研究的重点问题之一。为此，本文提出一个基于充电管理的增程式电动汽车能量管理策略，以减少增程式电动汽车的燃油消耗，降低污染物排放，其使用过程中应尽量使用从外界电网获取的电能。针对增程式电动汽车工作特性，开展基于充电管理的增程式电动汽车能量管理策略研究，对深化电动汽车控制理论研究和完善国产增程式电动汽车整车性能具有较重要的学术意义和工程价值。　　为电动汽车到达充电站时能够及时获得外网电能，本文建立了基于充电的电动汽车行驶时间估计模型。本文在对充电设施的充电方式及管理系统分析的基础上，将电动汽车行驶道路环境分为受交通信号和周围车辆共同影响的行驶状态，以及单纯受交通信号控制影响的行驶状态。当电动汽车处于受交通信号和周围车辆共同影响的行驶状态时，通过ITS获得每个路段的行驶时间，然后采用加和的方式计算整个电动汽车到达充电设施所需时间。对于电动汽车只受交通信号控制影响的行驶状态，建立了基于交通信号的车速规划算法。该算法通过无线通讯系统获得交通信号灯信息，对行驶车速曲线进行规划计算，使得汽车能够主动避免由于信号灯带来的快速加速和减速操作，以及怠速运行，提高整车的经济性。　　本文建立了电动汽车运行状态识别模型。通过电动汽车运行状态识别特点分析，采用滚动时间窗及min-max标准化处理等方法构建样本数据集。采用遗传算法对特征参数进行优化，利用基于混合核函数和支持向量机的方法解决特征参数集样本太少和维数过多的问题。另外，为解决浮动搜索算法与支持向量机离线训练时间长的问题，本文对于离线训练的计算结构进行了研究，提出了一种基于并行计算的运行状态特征参数选择方法，解决了运行状态识别模型计算时间过长的问题。　　本文提出一种增程式电动汽车充电行驶能量管理策略。该策略以增程式电动汽车到达充电设施时蓄电池SOC降到最优区域为目标，根据汽车当前的运行状态，确定增程器的开启与关闭时刻以及输出功率。当车辆行驶在主干道上时，以恒功率输出;当车辆行驶在快速路时，以功率跟随的方式工作。　　为了验证所提出能量管理策略以及运行状态识别模块的有效性，开展了基于实车车速的运行状态识别模型、蓄电池SOC预估计模型试验验证。结果表明，本文提出的能量管理策略能够准确识别增程式电动汽车当前运行工况并能有效的对蓄电池SOC进行估计。
作者：	宋雯
专业：	载运工具运用工程
导师：	张欣
授予学位：	博士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文