復(fù)合電源混合動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配與控制策略.pdf

1、對(duì)于目前混合動(dòng)力汽車(chē)的電源系統(tǒng)大多數(shù)采用單一的動(dòng)力電池，而動(dòng)力電池存在比功率低的缺點(diǎn)，導(dǎo)致其不能進(jìn)行大電流充放電、回收制動(dòng)能量有限，進(jìn)而造成壽命短、使用成本高，對(duì)節(jié)能減排的貢獻(xiàn)小。為了彌補(bǔ)動(dòng)力電池的不足，本文采用蓄電池和超級(jí)電容組成的復(fù)合電源系統(tǒng)，充分利用蓄電池高比能量和超級(jí)電容高比功率優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)動(dòng)力電池的使用壽命，進(jìn)一步節(jié)能減排。文本以某并聯(lián)混合動(dòng)力汽車(chē)為研究對(duì)象，把整車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性、排放性和舒適性作為優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)復(fù)合電源混合動(dòng)力系

2、統(tǒng)參數(shù)匹配和控制策略進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　建立復(fù)合電源混合動(dòng)力系統(tǒng)仿真模型。通過(guò)對(duì)復(fù)合電源的充放電能力、效率等性能特性進(jìn)行分析，建立了動(dòng)力電池、超級(jí)電容和DC/DC轉(zhuǎn)換器數(shù)值模型的復(fù)合電源混合動(dòng)力系統(tǒng)仿真模型。
　　建立基于帶精英策略的非支配排序遺傳算法(Non-dominated Sorting GeneticAlgorithmⅡ，NSGA-Ⅱ)的復(fù)合電源混合動(dòng)力系統(tǒng)燃油經(jīng)濟(jì)性、排放性和舒適性多目標(biāo)優(yōu)化模型。根據(jù)整車(chē)技術(shù)指標(biāo)和N

3、EDC循環(huán)工況，計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的總需求功率，然后利用動(dòng)力系統(tǒng)的規(guī)則控制和復(fù)合電源的模糊控制，初步確定發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、蓄電池和超級(jí)電容參數(shù)，并選定待優(yōu)化的整車(chē)參數(shù)。建立了以燃油經(jīng)濟(jì)性、排放性和舒適性多目標(biāo)復(fù)合電源混合動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化模型，利用提出的基于NSGA-Ⅱ算法對(duì)整車(chē)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到多組不同目標(biāo)的最優(yōu)解。通過(guò)與單一蓄電池系統(tǒng)的比較，驗(yàn)證基于NSGA-Ⅱ算法的復(fù)合電源混合動(dòng)力系統(tǒng)對(duì)延長(zhǎng)蓄電池壽命和提高整車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性、降低排放、改善舒適

4、性非常有效。
　　建立基于NSGA-Ⅱ算法的復(fù)合電源混合動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型。首先建立復(fù)合電源混合動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型，把蓄電池和超級(jí)電容的荷電狀態(tài)作為狀態(tài)變量，發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)的轉(zhuǎn)矩分配比和蓄電池、超級(jí)電容的功率分配比作為控制變量，以發(fā)動(dòng)機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性作為目標(biāo)函數(shù)，利用粗網(wǎng)格和插值法對(duì)維度進(jìn)行簡(jiǎn)化，先逆序求出各階段階段代價(jià)矩陣，再正序求出全局最優(yōu)解。通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)規(guī)劃仿真結(jié)果分析，提取出發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、蓄電池和超級(jí)電容的工作規(guī)律，分