混合动力电动汽车技术第4章 混合动力汽车能量管理控制策略
混合动力汽车能量管理策略研究
混合动力汽车能量管理策略研究随着汽车行业的快速发展和环境问题的日益突出，混合动力汽车作为一种创新的汽车动力系统，引起了广泛的关注。
混合动力汽车的能量管理策略对于其性能和燃油经济性至关重要。
本篇文章将探讨混合动力汽车能量管理策略的研究进展，重点关注了自适应能量管理策略、优化能量管理策略和预测能量管理策略。
自适应能量管理策略是混合动力汽车能量管理研究的重要方向之一。
这种策略通过实时监控车辆的状态和驾驶员行为，以及预测车辆未来的工作模式，来动态地分配动力系统中的内燃机和电动机的功率。
自适应能量管理策略的目标是最大化混合动力汽车的燃油经济性和性能。
许多研究者使用机器学习算法来开发自适应能量管理策略，例如神经网络、遗传算法和模糊逻辑。
这些算法可以根据实时数据进行学习和优化，从而实现最佳的能量管理策略。
优化能量管理策略是通过数学模型和优化算法来设计最佳的能量管理策略。
这种策略基于车辆的动力需求和动力系统的特性，通过优化算法来确定最有效的功率分配和能量流控制策略，以提高混合动力汽车的性能和能源利用效率。
常见的优化算法包括动态规划、二次规划、模型预测控制等。
优化能量管理策略能够在不同的工况下实现最优的能量管理，并且具有较高的鲁棒性和可靠性。
预测能量管理策略是通过预测未来的驾驶和路况信息，来制定最佳的能量管理策略。
这种策略利用传感器和智能算法来预测驾驶员的行为、路况和交通状况等因素。
通过精确的预测，混合动力汽车可以提前做出适当的响应，实现最优的功率分配和能源利用。
常用的预测算法包括马尔可夫模型、人工神经网络和支持向量机等。
预测能量管理策略可以显著提高混合动力汽车的燃油经济性和行驶性能。
综上所述，混合动力汽车能量管理策略研究涉及到自适应能量管理策略、优化能量管理策略和预测能量管理策略。
这些策略的共同目标是提高混合动力汽车的性能和燃油经济性。
自适应能量管理策略通过实时监控和学习来动态调整功率分配策略；优化能量管理策略利用数学模型和优化算法来设计最佳策略；预测能量管理策略通过预测未来信息来制定最优策略。
混合动力系统的能量管理策略优化
混合动力系统的能量管理策略优化混合动力系统是一种结合了内燃机和电动机的技术，通过合理地配置功率来源，既能提高车辆的燃油经济性，又能降低对环境的影响。
而能量管理策略作为混合动力系统的核心所在，直接关系到系统的性能和效率。
本文将会探讨混合动力系统的能量管理策略优化，以期提供一些有益的思考。
一、混合动力系统简介混合动力系统是汽车动力系统的一种创新形式，由燃油引擎和电动机构成。
燃油引擎主要负责长途高速行驶时的动力提供，而电动机则在低速或起步时发挥作用。
通过两种动力形式的合理配合，混合动力系统在提高燃油经济性的同时，能够减少氮氧化物和颗粒物等有害物质的排放。
二、能量管理策略的重要性能量管理策略是混合动力系统保持高效运行的关键。
通过智能的能量管理，能将引擎和电动机的工作状态在合适的时候转换，最大程度地利用能量。
当车辆处于行驶过程中，能量管理策略会根据不同的驾驶模式选择合适的能量转换方式，尽量减少能量的浪费。
三、混合动力系统的能量流分析混合动力系统的能量流分析是能量管理策略优化的前提。
通过对系统中各个部件的能量流方向和能量转换过程的分析，可以找到合理的优化方案。
以一款典型的混合动力汽车为例，燃油引擎通过传动系统与驱动轮相连，同时通过发电机给电动机供电；电动机既可以通过储能系统提供电力，也可以通过发电机获得能量。
在不同的驾驶模式下，能量的流动路径和比例会发生变化，能量管理策略需要根据实际情况进行调整。
四、基于经济性的能量管理策略经济性是影响能量管理策略的一个重要指标。
一种基于经济性的能量管理策略主要考虑的是系统的燃油效率和运行成本。
通过对车辆行驶状态和驾驶模式的实时监测，能够合理调整能量转换的工作方式，使得耗能最小化。
例如，在长时间高速行驶中，燃油引擎可以更多地提供功率，以提高燃油经济性；而在城市拥堵的情况下，电动机可以发挥更大作用，以减少燃料的消耗。
五、基于环境友好性的能量管理策略环境友好性也是一个重要的能量管理策略指标。
最新版混合动力电动汽车技术精品课件第4章 混合动力汽车能量管理控制策略
1.发动机的开关控制子程序
1)T>0或n>nidel。
2)n>neidle或eidle=1。 3)n> 或 SOC<SOClo。 4)SOC<SOClo 或 T>Teoff=feoff×Tmax。
1.发动机的开关控制子程序
图4-6 发动机开关控制 子程序输入和输出信号
1)T>0或n>nidel。
2)混合动力总成各个动力元件的动力输出必须可控。 3)混合动力总成控制系统必须根据踏板开度信号和动力元件的 反馈信号，计算各个动力元件的工作状态和动力输出要求，输 出控制指令给动力元件的控制单元。
1)混合动力总成必须按照驾驶人意图输出驱动或制动转矩。
2)混合动力总成各个动力元件的动力输出必须可控。
11OZ3
主编
第4章 混合动力汽车能量管理控制策略
第4章 混合动力汽车能量管理控制策略
4.1 混合动力总成的控制策略
4.2 混合动力总成控制系统的结构方案设计 4.3 转矩输出指令子程序 4.4 并联混合动力总成的控制算法 4.5 串联混合动力总成的控制算法 4.6 混联混合动力总成的控制算法 4.7 控制策略的优化算法
3)混合动力总成控制系统必须根据踏板开度信号和动力元件的 反馈信号，计算各个动力元件的工作状态和动力输出要求，输 出控制指令给动力元件的控制单元。
2.混合动力总成控制系统的硬件结构方案
图4-1
并联混合动力总成控制系统的硬件结构框图
2.混合动力总成控制系统的硬件结构方案
图4-2
串联混合动力总成控制系统的硬件结构框图
4.2.2 控制系统软件的结构方案设计
1.并联系统控制软件的功能要求
2.串联系统控制软件的功能要求 3.控制软件的结构方案
混合动力汽车动力系统能量管理策略研究
混合动力汽车动力系统能量管理策略研究随着环保和可持续发展的要求日益增强，混合动力汽车作为一种具有高效能源利用和低排放的汽车技术，逐渐成为汽车行业的研究热点。
混合动力汽车动力系统的能量管理策略是关键技术，对实现最佳燃料经济性和性能提升至关重要。
本文将针对混合动力汽车动力系统能量管理策略进行研究。
一、混合动力汽车动力系统概述混合动力汽车动力系统包括汽油发动机、电动机、电池和电子控制单元等重要组成部分。
其工作原理是通过汽油发动机和电动机的协同作用，在不同行驶和工况状态下选择最佳的能量转换方式，以达到降低燃料消耗和排放的目的。
二、混合动力汽车能量管理原理混合动力汽车能量管理的基本原理是根据车辆当前工况的需求以及不同动力单元的性能特点，合理地调度能量的分配和转换过程。
其中，电子控制单元起到关键的作用，通过对各个部分的控制和优化，实现能量的高效利用。
1. 能量转换策略对于混合动力汽车，最常见的能量转换策略是串级和并级两种。
串级是指将发动机和电动机按顺序连接，发动机为主要能源供应，电动机作为辅助；并级则是将发动机和电动机同时提供动力，发动机负责提供额外的功率补充。
选择合适的能量转换策略对于提高燃料经济性和性能至关重要。
2. 能量分配策略能量分配策略是指根据车辆当前工况和驾驶需求，合理地分配汽油发动机和电动机之间的能量转换比例。
根据市区、高速等不同行驶环境，以及加速、制动等不同驾驶操作，动力系统的能量分配需要进行不断调整和优化。
三、混合动力汽车能量管理策略研究方法针对混合动力汽车能量管理策略的研究，可以采用多种方法进行分析和优化。
1. 基于规则的能量管理策略基于规则的能量管理策略是最简单直观的方法，通过事先设定的规则和逻辑来进行能量的控制和分配。
这种方法相对容易实现，但是对于复杂的驾驶工况和能量转换策略可能不够灵活和精细。
2. 基于经验的能量管理策略基于经验的能量管理策略是结合实际车辆运行数据和经验规律进行能量管理的方法。
混合动力电动汽车能量管理策略研究
混合动力电动汽车能量管理策略研究摘要：随着全世界石油资源的日益枯竭和对环境保护力度的增加，迫使全球的汽车工业开发新能源的汽车，而把传统的燃油汽车和纯电动汽车的优点融入到新型汽车中成为当今热门。
都认为只有这样才是最适合当今社会的混合能源汽车，混合动力汽车性能的充分发挥与其采用的能量管理策略息息相关。
所使用的能源不光要满足汽车动力性能，还要减少污染物的排放。
因此，所使用的策略应当根据系统的特性和当时实际的运行工况来实现发动机和电机之间最佳的转矩分配，从而达到最优。
关键词：混合动力汽车；能量管理系统；控制策略Research on Energy Management Strategy of Hybrid Electric VehicleAbstract：With the increasing depletion of oil resources around the world and the increase in environmental protection efforts, forcing the global automotive industry to develop new energy vehicles, and the traditional fuel vehicles and pure electric vehicles into the new car into the advantages of today's popular. Think that only this is the most suitable for today's society of hybrid energy vehicles, hybrid vehicle performance and its full use of the energy management strategy is closely related. The energy used is not only to meet the vehicle power performance, but also to reduce pollutant emissions. Therefore, the strategy used should be based on the characteristics of the system and the actual operating conditions to achieve the best torque between the engine and the motor distribution, so as to achieve the best.Keywords：hybrid vehicle；energy management system；control strategy目录摘要 (I)Abstract. ........................................................................................................................... I I 目录 (III)1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 混合动力电动汽车发展概况 (1)1.3 本文主要内容 (2)2 混合动力电动汽车能源分析 (4)2.1 化学电池 (4)2.1.1 锂离子电池 (4)2.1.2 镍氢电池 (9)2.1.3 铅酸电池 (10)2.2 物理电池 (13)2.3 生物电池 (14)2.4 本章小结 (15)3 混合动力电动汽车关键技术 (16)3.1驱动电动机及其控制技术 (16)3.2动力电池及其管理系统 (16)3.3整车能量管理控制系统 (16)3.4 先进控制技术的应用 (17)4 混合动力电动汽车基本结构及其相应的控制策略 (19)4.1串联式混合动力电动汽车 (19)4.1.1驱动模式 (19)4.1.2 优缺点 (19)4.1.3 控制策略 (20)4.2并联式混合动力电动汽车 (21)4.2.1结构 (21)4.2.2驱动模式 (21)4.2.3优缺点 (21)4.2.4控制策略 (22)4.3混联式的电动汽车 (22)4.3.1结构 (23)4.3.2控制策略 (23)5 总结和展望 (25)参考文献 (26)致谢 (27)1 绪论1.1 引言随着全球资源的减少和环保努力的发展，低排放，低功耗的新型车辆电力系统是全球汽车行业的发展趋势。
混合动力汽车能量管理策略与群智能优化
精彩摘录
《混合动力汽车能量管理策略与群智能优化》精彩摘录
随着环保意识的日益增强和能源消耗的持续增长，混合动力汽车已成为现代 交通工具中的重要一员。而在混合动力汽车的发展过程中，如何实现能量的高效 管理和优化成为了一个关键问题。《混合动力汽车能量管理策略与群智能优化》 一书为我们提供了深入的见解和实用的解决方案。
作者简介
这是《混合动力汽车能量管理策略与群智能优化》的读书笔记，暂无该书作者的介绍。
谢谢观看
书中还列举了大量的实验案例和实际应用，展示了群智能优化算法在混合动力汽车能量管理中的 具体实现和效果。这些案例涵盖了不同的车型、不同的驾驶工况以及不同的优化目标，充分证明 了群智能优化算法在混合动力汽车能量管理中的广泛适用性和显著优势。
本书还对混合动力汽车能量管理策略的未来发展趋势进行了深入的分析和展望。随着技术的不断 进步和新材料的出现，未来的混合动力汽车将更加节能、环保，而能量管理策略也将更加智能化、 自适应化。
书中还收录了许多具体的案例和实验数据，展示了群智能优化算法在混合动 力汽车能量管理中的实际效果和应用前景。这些实例让我们更加深入地理解了群 智能优化的强大潜力和广阔应用前景。
《混合动力汽车能量管理策略与群智能优化》还从多个角度对混合动力汽车 的未来发展进行了展望。随着技术的不断进步和研究的深入，我们相信混合动力 汽车将在未来的交通领域中发挥更加重要的作用。
第四章将群智能优化理论与混合动力汽车的能量管理策略相结合，详细介绍 了各种基于群智能优化的能量管理策略，包括粒子群优化、遗传算法、蚁群优化 等。
混合动力汽车控制策略
串联式结构简单,控制策略也不复杂,开发难度小。但是,由于系统负载能力完全取决于电动机,为了保证汽车正常启动和爬坡、加速性能,电动机尺寸就会较大。从国内已开发的试验车数据来看,大部分串联式电动车排放有所降低,油耗基本和传统燃油车相当,爬坡、加速性能较差,一般只能用在短途轻载场所。如何控制发动机时刻工作在高效率区以及如何提高车辆爬坡、加速性能是串联式混合动力车值得进一步研究的问题。
上述两种控制模式可以结合起来使用，其目的是充分利用发动机和电池的高效率区，使其达到整体效率最高。发动机在荷电状态值较低或负载功率较大时均会起动；当负载功率较小且荷电状态值高于预设的上限值时，发动机被关闭；在发动机关和开之间设定了一定范围的状态保持区域，这样可以避免发动机的频繁起停。发动机一旦起动便在相对经济的区域内对电动机的负载功率进行跟踪，当负载功率大于或小于发动机经济区域所能输出的功率时，电池组可以通过充放电对该功率差进行缓冲和补偿，采用该控制策略可以减少电能的循环损耗，避免电池大电流放电和发动机的频繁起动，降低了油耗，提高了排放性能。
2.4电动轮式混合动力汽车的控制策略
现在借助现代计算机控制技术直接控制各电动轮实现电子差速的控制策略，已经成为电动汽车发展的一个独特方向。电动轮式混合动力电动汽车的核心控制技术在于实现电子差速的控制策略，电子差速器工作原理如下：当汽车直线行驶时，左右两侧车轮转速相等，通过车轮转速传感器测速后将信号送入中央处理器，中央处理器比较左右两轮的转速后，通知电机控制器，使之左右两轮速度一致，并且还要保证左右两轮滚过相同的距离。当汽车转弯时，根据转向盘给定的转角、路面道路工况和车轮转速情况，中央控制器及时计算，将两轮所需的转速信号送给电机控制器来实现对两轮的差速控制。
2.3混联式混合动力汽车的控制策略
混合动力汽车的能量控制策略
混合动力汽车的能量控制策略能量管理策略的控制目标是根据驾驶人的操作，如对加速踏板、制动踏板等的操作，判断驾驶人的意图，在满足车辆动力性能的前提下，最优地分配电机、发动机、动力电池等部件的功率输出，实现能量的最优分配，提高车辆的燃油经济性和排放性能。
由于混合动力汽车中的动力电池不需要外部充电，能量管理策略还应考虑动力电池的荷电状态（SOC）平衡，以延长其使用寿命，降低车辆维护成本。
混合动力汽车的能量管理系统十分复杂，并且因系统组成不同而存在很大差别。
下面简单介绍3种混合动力汽车的能量管理策略。
1、串联式混合动力汽车能量管理控制策略由于串联混合动力汽车的发动机与汽车行驶工况没有直接联系，因此能量管理控制策略的主要目标是使发动机在最佳效率区和排放区工作。
为优化能量分配整体效率，还应考虑传动系统的动力电池、发动机、电动机和发电机等部件。
串联式混合动力汽车有3种基本的能量管理策略。
（1）恒温器策略当动力电池SOC低于设定的低门限值时，起动发动机，在最低油耗或排放点按恒功率模式输出，一部分功率用于满足车轮驱动功率要求，另一部分功率给动力电池充电。
而当动力电池SOC上升到所设定的高门限值时，发动机关闭，由电机驱动车辆。
其优点是发动机效率高、排放低，缺点是动力电池充放电频繁。
加上发动机开关时的动态损耗，使系统总体损失功率变大，能量转换效率较低。
（2）功率跟踪式策略由发动机全程跟踪车辆功率需求，只在动力电池SOC大于设定上限，且仅由动力电池提供的功率能满足车辆需求时，发动机才停机或怠速运行。
由于动力电池容量小，其充放电次数减少，使系统内部损失减少。
但是发动机必须在从低到高的较大负荷区内运行，这使发动机的效率和排放不如恒温器策略。
（3）基本规则型策略该策略综合了恒温器策略与功率跟踪式策略的优点，根据发动机负荷特性图设定高效率工作区，根据动力电池的充放电特性设定动力电池高效率的SOC范围。
同时设定一组控制规则，根据需求功率和SOC进行控制，以充分利用发动机和动力电池的高效率区，使两者达到整体效率最高。
混合动力系统的能量管理策略与优化研究
混合动力系统的能量管理策略与优化研究随着全球环境问题日益严重，汽车行业正加速推出新一代节能环保汽车。
混合动力车辆，简称“HEV”，是一种能够有效降低能量消耗和减少环境污染的先进汽车。
HEV采用双动力系统——一个内燃机和一个电机——同时驱动车辆。
它们在道路不同阶段以不同的模式工作，以实现最佳的燃油经济性和驾驶性能。
然而，为了提高混合动力汽车的汽油效率和性能，一个合理的能量管理策略至关重要。
能量管理策略是指决定何时启动和关闭发动机、何时充电电池、何时将应用场景转换为电动驱动等问题的规则。
一种合理的能量管理策略可以大大提高汽车的燃油经济性，并提高车辆的性能和可靠性。
混合动力车辆具有很好的可降低燃料消耗和尾气排放等特点。
其中，能量利用效率直接影响混合动力车辆的燃油效率。
能量管理策略作为一种控制混合动力车辆动力系统的决策，对能量利用效率的提高发挥着重要作用。
随着电子技术的快速发展和混合动力车辆的普及，能量管理策略的研究已成为当前混合动力汽车领域的热点之一。
对于混合动力汽车能量管理策略的优化研究，过去几十年来，国内外学者已经进行了许多有益的探索。
主要可以分为以下几类：1. 基于规则的能量管理策略基于规则的能量管理策略通常基于公式式、概率论、图论等方法来制定能量调度算法。
该方法简单方便，但其表现性能较差，无法在不同驾驶环境下实现最佳效果。
2. 基于模型的能量管理策略基于模型的能量管理策略是研究混合动力汽车能量管理的最新研究方向之一。
该方法不需要实车测试，提高了节能与环保技术研究的效率，但是要准确描述动力系统的模型，可以说是在推动混合动力发展方面起到了至关重要的作用。
3. 基于优化的能量管理策略基于优化的能量管理策略主要是通过优化算法对混合动力动力系统的总能量利用效率进行优化，提高了车辆的经济性和环保性能。
这需要利用高效的数学优化工具，同时考虑到实际工况和车辆性能等因素，以实现控制的最优化。
对于能量管理策略优化研究中面临的挑战，主要包括以下几点：1. 算法设计与优化设计一种高效的能量管理策略需要运用多种数学优化算法，并根据现实业务环境进行有效的算法组合。
混合动力电动汽车能量管理控制策略及仿真
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第２卷 第 期 ９ ２
文章编号 ：０ ６— ３ ８ ２ １ ）２－０６ ０ １０ ９４ （０ ２ ０ ３２－ ５
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混合动力车辆的能量管理与优化策略研究
混合动力车辆的能量管理与优化策略研究随着全球对环保和能源问题的日益关注，混合动力车辆的市场份额逐渐增加。
混合动力车辆可以通过融合电力和燃油引擎技术，使汽车更加环保、节能、效率和安全，也为汽车消费者提供了更多的解决方案。
然而，混合动力车辆的能量管理是影响其性能和效率的关键因素。
混合动力车辆的能量管理主要涉及到能量流的控制和优化。
能量管理系统是混合动力车辆的核心控制系统，主要是监测和控制车辆各电气和机械子系统的工作状态和能量流动。
混合动力车辆的能量管理需要根据车辆的实际行驶状况，合理分配电池和发动机的功率输出，达到最佳的性能和能效。
混合动力车辆的能量管理策略可以分为三种类型：规则型、经验型和智能型。
规则型策略主要依靠预先制定的规则来分配能量流，通常采用类似优先级分配、控制电机驱动等策略。
经验型策略基于实验数据和统计模型来制定控制策略，通常采用模型预测和判别分析技术。
智能型策略则是利用人工智能、机器学习等技术，通过学习车辆的运行环境和历史数据，实现自主的能量管理控制。
混合动力车辆的能量管理需要考虑到许多因素，如车速、传感器数据、天气、行驶路线等。
目前，常用的优化策略包括动态程控制、能量回收、切分联合控制等。
动态程控制策略是基于车速和车辆行驶状态的控制策略，通过控制发动机与电机的功率输出，实现车辆在不同行驶状况下的最佳能量利用。
动态程控制策略通过实时监控电气和机械子系统的状态，动态调整车辆的能量流分配，进而优化车辆的能量利用率和性能。
能量回收策略是利用电机的逆变器将制动能量回收到电池中，再利用电池释放能量供应给电机。
混合动力车辆在制动过程中，将动能转化为电能储存到电池中，减少了制动时机械制动器的使用，从而使能量利用更加有效。
切分联合控制策略是一种综合控制策略，通过利用发动机和电机的优势，将车辆的功率输出进行协同控制，实现能量流的协调、平衡和最优化分配。
这种策略可使发动机尽量在高效区运行，同时实现电机的运转最佳自适应控制。
混合动力汽车控制系统与能量管理策略研究
混合动力汽车控制系统与能量管理策略研究一、本文概述随着全球能源危机和环境问题的日益严重，混合动力汽车作为一种新型环保节能汽车，正受到越来越多的关注。
混合动力汽车结合了传统燃油发动机和电动机的优点，不仅提高了汽车的燃油经济性和动力性能，还能有效减少尾气排放，对于缓解能源压力和保护环境具有重要意义。
本文旨在深入探讨混合动力汽车控制系统与能量管理策略的研究。
文章将介绍混合动力汽车的基本结构和工作原理，包括其动力系统、电池系统以及能量转换系统等关键组成部分。
随后，将重点分析混合动力汽车控制系统的设计要点，包括控制策略的选择、控制算法的优化以及控制系统的实现等。
在此基础上，文章将进一步研究能量管理策略，包括能量分配策略、能量回收策略以及能量优化策略等，以提高混合动力汽车的能量利用效率和经济性。
本文还将对混合动力汽车控制系统与能量管理策略的研究现状和发展趋势进行综述，分析当前研究中存在的问题和挑战，并提出相应的解决方案和发展建议。
文章将展望混合动力汽车未来的发展方向和应用前景，为混合动力汽车的发展提供有益的参考和指导。
二、混合动力汽车控制系统概述混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle, HEV）控制系统是车辆动力系统的核心组成部分，负责协调发动机、电动机、电池等各个组件的工作，以实现最佳的能量利用效率和驾驶性能。
控制系统通过收集车辆运行状态信息，如车速、油门踏板位置、电池荷电状态（SOC）等，根据预设的控制策略对动力源进行合理分配和调度，确保车辆在各种工况下都能保持最佳的运行状态。
混合动力汽车控制系统主要由能量管理单元（Energy Management Unit, EMU）、电机控制器（Motor Controller, MC）、电池管理系统（Battery Management System, BMS）等模块组成。
能量管理单元负责整体策略的制定和协调，根据车辆需求功率和电池状态，决定发动机和电动机的工作模式及功率分配。
推荐-混合动力汽车能量管理控制策略
2.发动机的转矩输出指令子程序
(5)制动工况和驱动工况下的发动机关断转速限值nde1和nele 在 驱动工况下，为了避免发动机工作在低效率区，设定发动机关 断转速限值nele。 (6)发动机转矩输出指令Le 将发动机的发动机转矩输出指令Le (0≤Le≤1)定义为发动机的输出转矩与最大转矩限值的比值，即L e=Teout/Temax。
(的4)发工动作机区最间小，转需值矩要Te限o设ff两值定个T发em限动in和值机关，最断如小转图转矩4矩-1限限0所值值示TTeoe。fmf in和为关限断制转发矩动限机
图4-11 发动机转矩输出指令子程序 控制算法框图
驱(5)动制工动况工下况，和为驱了动避工免况发下动的机发工动作机在关低断效转率速区限，值设nd定e1和发n动ele机在关 断转速限值nele。
2.发动机的转矩输出指令子程序
图4-8 发动机转矩输出指令 子程序输入输出信号
(池1)电的池工组作电区量间状，态需的要上设限定限值电值S池OS组OCCh电i和lo。量下状限态值的SO上C限lo 值为SO了C限hi和制下电
图4-9 电池组充放电内阻与SOC关系曲线
(2)发动机的额需外要转确矩定TSO发C 动为机了的使额发外动转机矩运TSO行C。于高效率区间，
1)将踏板开度信号转换为混合动力总成的转矩输出要求。
2)确定电动机的电功率输入和转矩输出。
3)确定发动机-发电机组的工作状态。
4)确定发动机-发电机组的转矩输出。
3.控制软件的结构方案
图4-3 并联混合动力总成控制软件的结构框图
3.控制软件的结构方案
图4-4 串4.3 转矩输出指令子程序
4.3 转矩输出指令子程序
图4-5 转矩输出指令子 程序输入和输出信号
混合动力汽车的能量管理算法研究
混合动力汽车的能量管理算法研究随着汽车行业的发展，汽车燃料问题逐渐引起人们的关注。
随着汽油等传统燃料的不断减少，我们不得不寻找新的汽车动力源。
混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle，HEV）是一种结合了传统燃油车和电动车的技术，它能够使车辆更加环保、更加节能、更加高效，成为了当前汽车研究的焦点之一。
在混合动力汽车技术中，能量管理算法是一个至关重要的环节，本文将探讨混合动力汽车的能量管理算法研究。
一、混合动力汽车的能量管理算法及其优化方法混合动力汽车的能量管理算法是一种决定车辆动力与能量方面的控制策略，它能够最大限度地提高混合动力汽车的燃油效率和动力性能。
混合动力汽车的能量管理算法需要考虑各种因素，如发动机转速、电动机运行状态、车速等，以选择适当的能量供应方案。
当前，研究人员已经提出了多种能量管理策略，如经验算法、基于规则的算法、最优化算法等。
其中，最优化算法是最为常用的能量管理策略之一，它可以通过建立动态模型优化算法来对车辆能量进行管理，从而实现车辆能耗最小化以及性能最大化的目标。
二、混合动力汽车能量管理算法的研究进展在混合动力汽车能量管理算法的研究中，研究人员主要集中在以下几个方面：1.能量管理算法的建模和仿真传统的混合动力汽车能量管理算法中忽略了车辆的非线性和时变性，使得其在真实路况下的应用效果受到极大的限制。
因此，研究人员将模型的适应性提高到了一个更高的水平。
利用系统辨识理论、神经网络和支持向量机等方法，可以更好地识别汽车系统的特性，进而提高混合动力汽车能量管理算法的建模和仿真能力。
2.能量管理算法的优化和控制策略在目前的混合动力汽车能量管理算法研究中，重要的话题之一是如何优化和改进能量管理算法，以更好地解决能量管理的问题。
在此方面，通过结合多种优化算法和控制策略，如PID控制、模型预测控制，可以实现更好的控制效果。
3.能量管理算法的适应性和可行性能量管理算法的适应性和可行性是实现混合动力汽车高效能量管理的关键。
并联式混合动力电动汽车的能量管理策略
并联式混合动力电动汽车的能量管理策略引言随着环境保护和能源危机的日益突出，混合动力电动汽车逐渐成为解决交通能源问题的重要选择。
并联式混合动力电动汽车作为其中一种应用广泛的动力系统，其能量管理策略对其性能和经济性有着重要影响。
本文将探讨并联式混合动力电动汽车的能量管理策略，并分析其优势和挑战。
能量管理策略的概念能量管理策略是指在混合动力电动汽车中对车辆能量的调度和控制方法。
其主要目标是最大限度地提高车辆的能源利用效率，同时确保车辆性能和驾乘舒适度。
能量管理策略的设计需要综合考虑驱动需求、效能功率的分配和能量储备的管理。
并联式混合动力电动汽车的结构并联式混合动力电动汽车由传统燃油发动机、电动机和储能装置（如锂离子电池）组成。
其中，燃油发动机和电动机可以同时或分别驱动汽车，在不同工况下发挥各自的优势。
储能装置则用于存储和释放电能，提供电动机驱动所需的动力。
能量管理策略的设计原则1.能量平衡原则能量管理策略的设计应根据实际工况和驾驶需求，实现能量的平衡和优化。
通过合理的能量调度，使燃油发动机和电动机在不同工况下合理协同，提高整车的能源利用效率。
2.响应速度原则能量管理策略需要具备较快的响应速度，以适应不同驾驶模式和路况的需求变化。
快速而准确的能量调度可以提高车辆的动力性能和燃油经济性。
3.高效率原则能量管理策略应当设计为能够最大限度地提高能源利用效率。
通过优化功率分配和储能装置的使用，减少能量转换和存储过程中的能量损失，以提高整车的能源利用效率。
4.灵活性原则能量管理策略应具备较高的灵活性，以适应不同驾驶模式和工况下的能量管理需求。
不同的驾驶模式对能量管理的要求有所不同，能够灵活调整电动机和燃油发动机的工作状态，使车辆在不同模式下均能以最高效率运行。
并联式混合动力电动汽车的能量管理策略并联式混合动力电动汽车的能量管理策略主要包括三个方面：功率分配策略、能量储备管理策略和能量回收策略。
1.功率分配策略功率分配策略是指根据实时驾驶需求和工况，合理调配燃油发动机和电动机的功率输出。
混合动力汽车能量管理策略优化研究
混合动力汽车能量管理策略优化研究随着气候变化的加剧和环境保护意识的提高，混合动力汽车作为一种能够减少尾气排放量和降低能源消耗的新兴汽车技术，受到了广泛关注。
混合动力汽车由燃油发动机和电动机组成，能够根据车辆行驶状态和驾驶需求之间的权衡来实现能量的优化利用。
因此，混合动力汽车能量管理策略的优化研究具有重要的理论价值和实际应用意义。
混合动力汽车能量管理策略是指根据驾驶需求和车辆状态，通过控制燃油发动机和电动机的功率分配，以最小化能量消耗或最大化驾驶舒适性的原则，实现混合动力系统能量的高效利用。
能量管理策略是实现混合动力汽车性能优化的关键因素之一，可以通过以下几个方面进行研究和优化。
首先，混合动力汽车能量管理策略需要考虑到驾驶需求的变化。
根据驾驶条件、道路状况和驾驶者的需求，混合动力汽车需要能够根据实时的驾驶环境和驾驶方式来调整能量管理策略。
例如，在城市拥堵的情况下，电动模式可以更多地被使用，以减少燃油消耗和排放。
而在高速公路上，燃油发动机可以更频繁地工作，以提供更高的动力输出。
其次，混合动力汽车能量管理策略需要考虑到车辆状态的变化。
通过实时监测车辆的速度、加速度、电池电量等参数，可以对混合动力系统进行智能化控制。
在车辆启动、加速、制动和停车等过程中，混合动力系统需要根据实时状态来调整功率分配，以提高能量利用效率。
例如，在车辆制动时，通过电动机进行能量回收，以充电电池，从而减少能量的浪费。
第三，混合动力汽车能量管理策略需要考虑到不同驾驶模式的转换。
混合动力汽车可以根据不同的驾驶模式，如纯电动模式、混合动力模式和仅燃油模式进行切换。
通过在适当的时机和状态下进行驾驶模式的切换，可以最大程度地提高能量的利用效率。
例如，在城市交通拥堵时，可以选择纯电动模式，而在高速巡航时，可以选择仅燃油模式。
最后，混合动力汽车能量管理策略的优化需要考虑到整车系统的综合性能。
混合动力汽车不仅包括燃油发动机和电动机，还包括动力电池、电控系统和传动系统等多个组成部分。
混合动力汽车能量管理系统与控制策略
【关键词】混合动力汽车； 能量管理系统； 控制策略 【作者简介】常亮（ 81 ～ ） ，男，兰州理工大学在读研究生，兰州职业技术学院讲师
随着全球资源的减少和环境保护力度的增加，开发出低 排放、低能耗的新型汽车动力系统是全球汽车工业的发展趋 势。近年来，电动汽 车 的 发 展 不 断 成 熟，但 还 有 很 多 问 题 没 有解决。如何有效利用电池的能量，延长电池的寿命以及电 动车能量回收等问题成为抑制电动汽车发展的障碍，而融合 传统燃油汽车和纯电动汽车优点的混合动力汽车成为当今 最具应用前景的方向。作为一种新型的多能量源交通工具， 如何有效地使用汽车能量管理系统进行能量控制是其推广 的首要问题。混合动力汽车的性能与其采用的能量管理策 略密切相关，因此，研 究 混 合 动 力 汽 车 能 量 管 理 系 统 与 控 制 策略具有十分重要的意义。
混合动力汽车能量管理策略的设计方法
混合动力汽车能量管理策略的设计方法发表时间：2016-06-22T09:19:03.950Z 来源：《科技中国》2016年4期作者：魏吉[导读] 混合动力汽车是目前解决汽车节能减排的最有效也是最可靠的设计方案之一.（杭州汽车高级技工学校，浙江杭州 310000 摘要：混合动力汽车是目前解决汽车节能减排的最有效也是最可靠的设计方案之一，一般情况下混合动力汽车有两个及以上的能量源，通过与不同的部件组合可以形成多种驱动模式，不仅能够适应不断变化的行驶工况，也使能量的分配得到最优化，达到能量管理的目标。
本研究以行星齿轮结构的混合动力汽车为例，简述在混合动力汽车能量管理策略中的设计方法，以使混合动力汽车能量管理策略的实际方法得到更广泛的推广和应用。
关键词：混合动力汽车；设计方法；能量管理策略目前，对混合动力汽车的设计是各汽车公司的研发焦点，我国也在国家“863”计划启动后加入了研发混合动力汽车的行列之中，随着研究的深入，混合动力汽车的能量管理策略成为技术攻关的难题。
混合动力汽车，是指为了减少能源消耗和降低污染，对内燃机、电动机以及蓄电池进行组合以达到节能减排的目的。
要达到对能量进行有效的管理，核心技术在于解决功率分配的问题及选择合适的动力系统的工作模式。
进一步来说，可以将此问题的解决分为两个层次，一为在不同的行驶工况条件下可以适时地切换到适宜的工作模式，二为能量在不同的工作模式下能够实现最优分配。
本研究将对混合动力汽车动力系统进行详细的描述并以行星齿轮结构的混合动力汽车为例进一步阐述能量管理策略的设计方法。
1混合动力汽车能量管理策略的设计方法对此能量管理系统的设计综合了多种理论及算法的优点，提出了包含四个步骤的设计方法。
本研究对四个步骤作如下表述。
（1）对系统进行描述。
通过混杂动态系统理论对具有连续变量和离散事件动态系统特征的混合汽车动力系统进行描述，为后续的研究工作提供理论基础。
（2）取得工作模式切换和功率分配的规律。
混合动力汽车能量控制策略
这种策略从静态条件下的发动机万有特性出发， 行模糊化处理，同时结合神经网络进行寻优。
经过动态校正后，跟踪由驱动条件决定的发动机最优 工作曲线，从而实现对发动机及整车的控制。在这种 控制策略下，让发动机工作在万有特性图中最佳油耗 线上。发动机在高于某个转矩或功率限值后才会打开。 发动机关闭后，离合器可以脱开（避免损失）或接合 （工况变化复杂时，发动机启动更为容易）。只有当 发电机电流需求超出蓄电池的接受能力或者当电机驱
2 并联混合动力汽车
2.1 电动助力控制策略
电动助力控制策略的出发点是尽量使发动机在效
率较高的区域内工作，并使电池电量维持在对电池效
率和寿命有利的范围内。
图 2 示出蓄电池组处于不同荷发动机的工作状
态。
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图 2 电动助力控制策略中发动机的状态
电动助力控制策略的要点具体可以表述为：
1）当蓄电池组的 SOC ＞ SOClo 且车速低于设定 的某一最小车速时，由电机提供全部驱动力，发动机
1）当车速低于某一最小车速时，由电机提供全 部驱动力。
2）当车速大于最小车速，并且行驶需要扭矩小 于电机的最大扭矩时，根据发动机的燃油消耗率和电 池的能量当量来决定工作的动力源。
3）当行驶需要扭矩大于电机的最大扭矩，并且 小于发动机在给定转速下所能产生的最大扭矩时，由 发动机独自提供全部驱动力。发动机是否驱动电机对 电池充电，取决于电池的 SOC 以及此时电池和电机 的效率。在这种情况下，也可以利用能量当量的概念 加以判断。即将发动机用来充电的那部分能量计算出 其中的有用能量，然后给出发动机在电池充电状态下 的等量的燃油消耗率，与发动机不对电池进行充电时 的燃油消耗率加以比较，选择燃油消耗率较小的工作 模式。
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2.发动机的转矩输出指令子程序
(5)制动工况和驱动工况下的发动机关断转速限值nde1和nele 在 驱动工况下，为了避免发动机工作在低效率区，设定发动机关 断转速限值nele。 (6)发动机转矩输出指令Le 将发动机的发动机转矩输出指令Le (0≤Le≤1)定义为发动机的输出转矩与最大转矩限值的比值，即L e=Teout/Temax。
1.驱动工况 2.制动工况
4.3 转矩输出指令子程序
4.3 转矩输出指令子程序
图4-5 转矩输出指令子 程序输入和输出信号
1.驱动工况
2.制动工况
4.4 并联混合动力总成的控制算法
4.4.1 限制发动机工作区间的控制算法 4.4.2 调节发动机工作区间的控制算法
4.4.1 限制发动机工作区间的控制算法
(的4)发工动作机区最间小，转需值矩要Te限o设ff两值定个T发em限动in和值机关，最断如小转图转矩4矩-1限限0所值值示TTeoe。fmf in和为关限断制转发矩动限机
图4-11 发动机转矩输出指令子程序 控制算法框图
11OZ3
主编
第4章 混合动力汽车能量管理控制策略
第4章 混合动力汽车能量管理控制策略
4.1 混合动力总成的控制策略 4.2 混合动力总成控制系统的结构方案设计 4.3 转矩输出指令子程序 4.4 并联混合动力总成的控制算法 4.5 串联混合动力总成的控制算法 4.6 混联混合动力总成的控制算法 4.7 控制策略的优化算法
4.1 混合动力总成的控制策略
4.2 混合动力总成控制系统的结构方案设计
4.2.1 控制系统硬件结构方案设计 4.2.2 控制系统软件的结构方案设计
4.2.1 控制系统硬件结构方案设计
1.硬件结构功能要求 2.混合动力总成控制系统的硬件结构方案
1.硬件结构功能要求
1)混合动力总成必须按照驾驶人意图输出驱动或制动转矩。 2)混合动力总成各个动力元件的动力输出必须可控。 3)混合动力总成控制系统必须根据踏板开度信号和动力元件的 反馈信号，计算各个动力元件的工作状态和动力输出要求，输 出控制指令给动力元件的控制单元。
(3)发动机最大转定矩发限动值机T的ema最x 大为转限矩制限发值动T机ema转x。矩输出，需要确
图4-10 发动机特性曲线
(3)发动机最大转定矩发限动值机T的ema最x 大为转限矩制限发值动T机ema转x。矩输出，需要确
表4-1 发动机最大转矩限值数据表
(的4)发工动作机区最间小，转需值表4矩要-T2e限o设ff两值定个T发em限动in和值机关，最断如小转图转矩4矩-1限限0所值值示TTeoe。fmf in和为关限断制转发矩动限机
1)将踏板开度信号转换为混合动力总成的转矩输出要求。
2)确定发动机的工作状态。
3)确定发动机的转矩输出。
4)确定电机的转矩输出。
2.串联系统控制软件的功能要求
1)将踏板开度信号转换为混合动力总成的转矩输出要求。 2)确定电动机的电功率输入和转矩输出。 3)确定发动机-发电机组的工作状态。 4)确定发动机-发电机组的转矩输出。
1.发动机的开关控制子程序 2.发动机的转矩输出指令子程序 3.电机的转矩输出指令子程序
1.发动机的开关控制子程序
1)T>0或n>nidel。 2)n>neidle或eidle=1。 3)n> 或 SOC<SOClo。 4)SOC<SOClo 或 T>Teoff=feoff×Tmax。
1.发动机的开关控制子程序
2.发动机的转矩输出指令子程序
图4-8 发动机转矩输出指令 子程序输入输出信号
(池1)电的池工组作电区量间状，态需的要上设限定限值电值S池OS组OCCh电i和lo。量下状限态值的SO上C限lo 值为SO了C限hi和制下电
图4-9 电池组充放电内阻与SOC关系曲线
(2)发动机的额需外要转确矩定TSO发C 动为机了的使额发外动转机矩运TSO行C。于高效率区间，
1)将踏板开度信号转换为混合动力总成的转矩输出要求。
2)确定电动机的电功率输入和转矩输出。
3)确定发动机-发电机组的工作状态。
4)确定发动机-发电机组的转矩输出。
3.控制软件的结构方案
图4-3 并联混合动力总成控制软件的结构框图
3.控制软件的结构方案
图4-4 串联混合动力总成的控制软件结构框图
2.Байду номын сангаас合动力总成控制系统的硬件结构方案
图4-2 串联混合动力总成控制系统的硬件结构框图
4.2.2 控制系统软件的结构方案设计
1.并联系统控制软件的功能要求 2.串联系统控制软件的功能要求 3.控制软件的结构方案
1.并联系统控制软件的功能要求
1)将踏板开度信号转换为混合动力总成的转矩输出要求。 2)确定发动机的工作状态。 3)确定发动机的转矩输出。 4)确定电机的转矩输出。
图4-6 发动机开关控制 子程序输入和输出信号
1)T>0或n>nidel。
2)n>neidle或eidle=1。
3)n> 或 SOC<SOClo。
4)SOC<SOClo 或 T>Teoff=feoff×Tmax。
图4-7 发动机开关控制子程序框图
2.发动机的转矩输出指令子程序
(1)电池组电量状态的上限值SOChi和下限值SOClo 为了限制电 池的工作区间，需要设定电池组电量状态的上限值SOChi和下 限值SOClo。 (2)发动机的额外转矩TSOC 为了使发动机运行于高效率区间， 需要确定发动机的额外转矩TSOC。 (3)发动机最大转矩限值Temax 为限制发动机转矩输出，需要确 定发动机的最大转矩限值Temax。 (4)发动机最小转矩限值Temin和关断转矩限值Teoff 为限制发动机 的工作区间，需要设定发动机最小转矩限值Temin和关断转矩限 值Teoff两个限值，如图4-10所示。
1)混合动力总成必须按照驾驶人意图输出驱动或制动转矩。
2)混合动力总成各个动力元件的动力输出必须可控。
3)混合动力总成控制系统必须根据踏板开度信号和动力元件的 反馈信号，计算各个动力元件的工作状态和动力输出要求，输
出控制指令给动力元件的控制单元。
2.混合动力总成控制系统的硬件结构方案
图4-1 并联混合动力总成控制系统的硬件结构框图