基于充電管理的增程式電動(dòng)汽車能量管理策略研究.pdf

1、增程式電動(dòng)汽車是在純電動(dòng)汽車基礎(chǔ)上添加了增程器，其延長了車輛續(xù)駛里程。增程式電動(dòng)汽車從外界電網(wǎng)獲取電能的多少，取決于到達(dá)充電設(shè)施時(shí)蓄電池內(nèi)存儲電能的高低。如何使增程式電動(dòng)汽車在不同的交通環(huán)境下到達(dá)充電設(shè)施時(shí)，蓄電池電能處于合理水平，并且保證其能夠及時(shí)獲得電能是增程式電動(dòng)汽車能量管理策略研究的重點(diǎn)問題之一。為此，本文提出一個(gè)基于充電管理的增程式電動(dòng)汽車能量管理策略，以減少增程式電動(dòng)汽車的燃油消耗，降低污染物排放，其使用過程中應(yīng)盡量使用從外

2、界電網(wǎng)獲取的電能。針對增程式電動(dòng)汽車工作特性，開展基于充電管理的增程式電動(dòng)汽車能量管理策略研究，對深化電動(dòng)汽車控制理論研究和完善國產(chǎn)增程式電動(dòng)汽車整車性能具有較重要的學(xué)術(shù)意義和工程價(jià)值。
　　為電動(dòng)汽車到達(dá)充電站時(shí)能夠及時(shí)獲得外網(wǎng)電能，本文建立了基于充電的電動(dòng)汽車行駛時(shí)間估計(jì)模型。本文在對充電設(shè)施的充電方式及管理系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，將電動(dòng)汽車行駛道路環(huán)境分為受交通信號和周圍車輛共同影響的行駛狀態(tài)，以及單純受交通信號控制影響的行駛狀態(tài)

3、。當(dāng)電動(dòng)汽車處于受交通信號和周圍車輛共同影響的行駛狀態(tài)時(shí)，通過ITS獲得每個(gè)路段的行駛時(shí)間，然后采用加和的方式計(jì)算整個(gè)電動(dòng)汽車到達(dá)充電設(shè)施所需時(shí)間。對于電動(dòng)汽車只受交通信號控制影響的行駛狀態(tài)，建立了基于交通信號的車速規(guī)劃算法。該算法通過無線通訊系統(tǒng)獲得交通信號燈信息，對行駛車速曲線進(jìn)行規(guī)劃計(jì)算，使得汽車能夠主動(dòng)避免由于信號燈帶來的快速加速和減速操作，以及怠速運(yùn)行，提高整車的經(jīng)濟(jì)性。
　　本文建立了電動(dòng)汽車運(yùn)行狀態(tài)識別模型。通過電動(dòng)

4、汽車運(yùn)行狀態(tài)識別特點(diǎn)分析，采用滾動(dòng)時(shí)間窗及min-max標(biāo)準(zhǔn)化處理等方法構(gòu)建樣本數(shù)據(jù)集。采用遺傳算法對特征參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，利用基于混合核函數(shù)和支持向量機(jī)的方法解決特征參數(shù)集樣本太少和維數(shù)過多的問題。另外，為解決浮動(dòng)搜索算法與支持向量機(jī)離線訓(xùn)練時(shí)間長的問題，本文對于離線訓(xùn)練的計(jì)算結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，提出了一種基于并行計(jì)算的運(yùn)行狀態(tài)特征參數(shù)選擇方法，解決了運(yùn)行狀態(tài)識別模型計(jì)算時(shí)間過長的問題。
　　本文提出一種增程式電動(dòng)汽車充電行駛能量管理策

5、略。該策略以增程式電動(dòng)汽車到達(dá)充電設(shè)施時(shí)蓄電池SOC降到最優(yōu)區(qū)域?yàn)槟繕?biāo)，根據(jù)汽車當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，確定增程器的開啟與關(guān)閉時(shí)刻以及輸出功率。當(dāng)車輛行駛在主干道上時(shí)，以恒功率輸出;當(dāng)車輛行駛在快速路時(shí)，以功率跟隨的方式工作。
　　為了驗(yàn)證所提出能量管理策略以及運(yùn)行狀態(tài)識別模塊的有效性，開展了基于實(shí)車車速的運(yùn)行狀態(tài)識別模型、蓄電池SOC預(yù)估計(jì)模型試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明，本文提出的能量管理策略能夠準(zhǔn)確識別增程式電動(dòng)汽車當(dāng)前運(yùn)行工況并能有效的對蓄