混合动力汽车能量管理策略的设计方法
混合动力汽车能量控制与管理存在问题与对策建议
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混合动力汽车能量控制与管理存在问题与对策建议混合动力汽车是指同时配备内燃机和电动机的汽车,拥有更高的能效和更低的排放。
混合动力汽车能量控制与管理面临一些问题,需要进行相应的对策和改进。
本文将对混合动力汽车能量控制与管理存在的问题进行分析,并提出相应的对策建议。
问题一:能量转换效率低下混合动力汽车的能量转换涉及到内燃机的燃料燃烧过程以及电动机的电能转换过程。
目前存在的问题是能量转换的效率相对较低,造成能量的浪费和效果的不理想。
对策建议一:优化内燃机的燃烧过程可以通过改进内燃机的设计和调整燃油喷射系统,提高燃烧效率,减少能量的浪费。
采用更先进的燃油喷射技术以及增加燃烧室的压缩比,提高内燃机的热效率和能量利用率。
对策建议二:改进电动机的转换效率可以通过提升电动机的转换效率来减少能量的损失。
采用高效的电机控制算法和驱动器设计,减少电能转换过程中的能量损耗。
可以使用高效的电池系统,提高储能效率,减少能量的浪费。
对策建议一:设计高效的能量管理系统可以研发高效的能量管理系统,通过智能化技术实现对能源供给和能量存储的精确控制。
采用先进的能量管理算法和实时监测系统,根据车辆的行驶状况和能源需求进行精确调度和优化配置,减少能量的浪费。
对策建议二:优化能量的存储技术可以研发更先进的能量存储技术,提高储能效率和能量密度,减少能源的浪费。
可以研究发展更高性能的电池技术或其他新型的能量存储设备,提高能量的储存和释放效率。
问题三:能量回收效果不理想混合动力汽车具有能量回收的功能,可以通过制动能量回收和发动机剩余能量的回收来提高能量利用效率。
目前存在的问题是能量回收的效果不理想,回收的能量利用率较低。
对策建议二:提高能量回收的应用领域可以进一步拓展能量回收的应用领域,增加能量回收的机会和效果。
在行驶过程中,可以通过智能化技术检测和判断车辆的行驶状况和能源需求,合理调整能量回收系统的工作模式和参数,提高能量回收的效果和利用率。
总结:混合动力汽车能量控制与管理存在着能量转换效率低下、能量的存储和管理困难以及能量回收效果不理想等问题。
混合动力新能源汽车的优化控制策略
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混合动力新能源汽车的优化控制策略大家好,今天我们要谈论的是混合动力新能源汽车的优化控制策略。
随着环保意识的增强和汽车行业的快速发展,混合动力新能源汽车越来越受到人们的关注。
那么,在这些环保节能的汽车中,优化的控制策略又扮演着怎样的角色呢?接下来,让我们一起来深入探讨。
混合动力汽车的特点混合动力汽车是指搭载了内燃机和电动机的汽车,通过两种动力源的协同工作来驱动车辆。
相比传统燃油汽车,混合动力汽车具有节能环保、动力性好、减少尾气排放等诸多优点。
然而,要发挥混合动力汽车的优势,关键在于合理优化控制策略。
优化控制策略的重要性优化控制策略可以使混合动力汽车在不同工况下实现最佳性能,包括提高燃油经济性、减少排放、优化动力输出等方面。
合理的控制策略能够最大限度地发挥混合动力系统的优势,提升整车的性能表现,也能延长动力系统的使用寿命。
控制策略优化手段1.能量管理系统优化能量管理系统是混合动力汽车控制的核心,通过对内燃机和电动机之间能量分配的优化控制,实现对动力输出的有效管理。
优秀的能量管理系统需要结合车辆状态、驾驶要求和路况等因素,动态调整能量分配策略,以实现最佳性能。
2.车辆动力分配优化在混合动力汽车中,内燃机和电动机的配合是非常重要的。
通过优化车辆动力分配策略,可以在不同驾驶工况下实现动力输出的最佳匹配,提高整车的燃油经济性和性能表现。
3.制动能量回收优化混合动力汽车在制动过程中可以通过电动机将制动能量回收并储存到电池中,这有助于提高能量利用率和车辆的续航里程。
优化制动能量回收策略,可以进一步提升混合动力汽车的节能性能。
混合动力新能源汽车的优化控制策略至关重要。
通过合理优化能量管理系统、车辆动力分配和制动能量回收策略,可以提高汽车的性能、节能环保性能,在未来的发展中获得更广阔的应用空间。
希望本文的内容能够帮助大家更好地了解混合动力新能源汽车的优化控制策略,促进新能源汽车技术的进步与发展。
优化控制策略是混合动力新能源汽车提升性能、节能环保的关键,必须不断完善和创新。
混合动力汽车动力系统能量管理策略研究
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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。
混合动力汽车能量管理控制策略
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混合动力汽车能量管理控制策略摘要混合动力汽车是一种通过利用内燃机和电动机的相互配合来提高燃油经济性和减少排放的先进技术。
能量管理控制策略是混合动力汽车中关键的技术之一,其主要作用是合理分配和利用汽车系统中的能量,以实现最佳的能效和驾驶性能。
本文将详细探讨混合动力汽车能量管理控制策略的原理、方法和挑战,并介绍当前研究的热点和未来发展方向。
一、能量管理控制策略的基本原理能量管理控制策略是指在混合动力汽车中对内燃机和电动机之间的能量流进行控制和优化调度的方法。
其基本原理是通过实时监测车辆的动力需求和能量状态,合理地选择使用内燃机、电动机或两者的组合模式,以最大程度地提高能源利用率和驾驶性能。
能量管理控制策略的核心是能量管理算法。
常用的能量管理算法包括规则型算法、优化算法和神经网络算法。
规则型算法是一种基于规则和经验的控制策略,通常根据驾驶条件和车辆状态来选择内燃机和电动机的工作模式。
优化算法是一种通过数学模型和计算方法来寻找最优解的策略,常用的优化算法有动态规划、遗传算法和模型预测控制算法。
神经网络算法则是通过模拟人脑的神经网络结构来实现能量管理的策略。
二、常用的能量管理控制策略1. 静态规则型策略静态规则型策略是一种基于预设规则的能量管理控制策略。
它根据车辆驾驶模式和能量状态进行判断,确定内燃机和电动机的工作模式。
常见的静态规则包括纯电动模式、混合模式和纯内燃机模式。
纯电动模式下,车辆只使用电动机提供动力;混合模式下,车辆通过内燃机和电动机的组合来提供动力;纯内燃机模式下,车辆只使用内燃机提供动力。
静态规则型策略的优点是简单易懂、易实现,并且适用于驾驶条件相对固定的情况。
缺点是不能适应复杂的驾驶环境和动力需求变化,无法实现最优的能效和驾驶性能。
2. 动态规则型策略动态规则型策略是一种根据实时驾驶需求和能量状态进行判断的能量管理控制策略。
它通过车辆动力需求的实时变化来调整内燃机和电动机的工作模式。
常见的动态规则包括启停控制策略、能量回收策略和能量分配策略。
《基于模糊PI控制的混联式混合动力汽车能量管理策略的研究》
![《基于模糊PI控制的混联式混合动力汽车能量管理策略的研究》](https://img.taocdn.com/s3/m/20b16e6503020740be1e650e52ea551810a6c9a6.png)
《基于模糊PI控制的混联式混合动力汽车能量管理策略的研究》一、引言随着能源危机的加剧和环境问题的突出,混合动力汽车因其高效率、低排放的特点受到了广泛关注。
混联式混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle, HEV)作为一种重要的混合动力汽车类型,其能量管理策略对于提高整体效率和延长电池寿命至关重要。
本文将研究基于模糊PI控制的混联式混合动力汽车的能量管理策略,以提升车辆性能和节能效果。
二、混联式混合动力汽车概述混联式混合动力汽车采用发动机和电机共同驱动的架构,根据不同工作条件灵活调整发动机和电机的输出功率,实现最佳能量利用。
这种车型具有高效能、低排放和良好的驾驶性能等优点。
然而,如何合理分配发动机和电机的输出功率,以达到最佳的能量管理效果,是混联式混合动力汽车面临的重要问题。
三、传统能量管理策略的局限性传统的能量管理策略通常基于规则或优化算法进行控制,如基于逻辑门限值、基于模糊控制等。
这些策略在特定条件下可以取得较好的效果,但在复杂多变的工作环境中,往往难以实现最优的能量管理。
因此,需要研究更为先进的能量管理策略,以适应不同工况下的需求。
四、基于模糊PI控制的能量管理策略为了解决上述问题,本文提出了一种基于模糊PI控制的混联式混合动力汽车能量管理策略。
该策略结合了模糊控制和比例积分(PI)控制的优势,通过模糊控制器对PI控制器的参数进行在线调整,以适应不同工况下的需求。
(一)模糊控制器设计模糊控制器是本策略的核心部分,它根据车辆的运行状态(如车速、电池荷电状态、发动机转矩等)以及驾驶员的意图等信息,实时调整PI控制器的参数。
模糊控制器的设计包括输入变量的选择、模糊规则的制定以及输出变量的确定等步骤。
(二)PI控制器设计PI控制器用于实现发动机和电机之间的功率分配。
它根据模糊控制器输出的控制信号,调整发动机和电机的输出功率,以达到最佳的能量利用效果。
PI控制器的设计包括比例系数和积分系数的选择等步骤。
混合动力汽车动力系统的优化设计与能效改进
![混合动力汽车动力系统的优化设计与能效改进](https://img.taocdn.com/s3/m/e194b429e55c3b3567ec102de2bd960591c6d90f.png)
360 引言随着全球能源需求的增长和环境保护力度的加大,混合动力汽车作为一种具有潜力的替代能源解决方案逐渐受到人们的关注。
混合动力汽车动力系统的优化设计和能效改进是实现可持续交通发展的关键。
本文旨在探讨混合动力汽车动力系统的优化设计和能效改进,以提高其性能、减少能源消耗。
混合动力汽车是指同时搭载内燃机和电动机,通过智能能量管理系统实现两者之间的协调工作。
这种结合传统燃油动力和电动动力的方式,使得混合动力汽车具备了高效、低排放及节能的潜力[1]。
1 关于混合动力汽车动力系统的认识混合动力汽车动力系统是一种融合了传统内燃机和电动机的先进动力解决方案。
它通过智能能量管理系统协调两种动力来源的使用,以实现高效能耗、低排放和节能的目标。
混合动力汽车的动力系统由发动机、电动机、电池和控制单元等关键组成部分构成。
首先,发动机在混合动力汽车动力系统中扮演着重要角色,它可以是传统的汽油发动机或柴油发动机,负责为车辆提供动力,并充当电池充电的能量来源。
发动机的主要任务是在需要时为电池充电或提供额外的动力输出,以满足驾驶需求。
其次,电动机作为另一种重要的动力来源,在混合动力汽车中发挥着关键作用。
电动机利用电能驱动车辆,并具有高效、响应迅速和零排放等优点。
根据应用需求,混合动混合动力汽车动力系统的优化设计与能效改进摘要:本文探讨了混合动力汽车动力系统的优化设计与能效改进的措施。
通过对传统发动机的优化,包括提高燃烧效率和减少摩擦能量损失,可以提高传统动力系统的效率。
另外,电动机的优化设计可以提高效率和功率密度,进一步增强混合动力系统的性能。
电池技术的改进,包括增加能量密度和功率密度,以及提升使用寿命和安全性能,为混合动力汽车提供更可靠的能源供应。
而引入智能辅助驾驶系统,能够实现能量回收与再利用,实现能量管理的智能化,提高整体能效。
这些措施的综合应用将有助于提升混合动力汽车的能源利用效率,实现可持续出行的目标。
关键词:混合动力;汽车;动力系统;优化设计;能效改进力汽车可以使用交流电动机或直流电动机,以获得最佳的驱动性能,提高能源利用效率。
增程式电动汽车能量管理策略研究
![增程式电动汽车能量管理策略研究](https://img.taocdn.com/s3/m/fe9bcad518e8b8f67c1cfad6195f312b3169eb0d.png)
增程式电动汽车能量管理策略研究随着环境问题和能源紧缺的日益严重,电动汽车已成为未来交通领域的发展趋势。
增程式电动汽车作为一种典型的油电混合动力汽车,具有较高的燃油经济性和环保性能。
能量管理策略是影响增程式电动汽车性能的关键因素,因此,研究其能量管理策略对提高车辆性能和降低排放具有重要意义。
增程式电动汽车的能量管理策略主要包括基于规则的策略、优化策略和机器学习策略。
基于规则的策略主要根据车辆运行状态和驾驶员需求,通过预先设定的规则对发动机和电动机进行控制。
优化策略通过数学建模和算法设计,实现能量消耗最小化或排放最低的目标。
机器学习策略则利用大数据和机器学习技术,自动识别驾驶员行为并优化能量分配。
虽然这些策略在某些方面取得了一定成果,但仍存在一些问题和挑战。
不同策略之间的比较缺乏标准化和一致性,使得评估结果具有主观性和片面性。
优化策略的模型复杂度较高,需要高性能计算平台才能实现实时控制。
机器学习策略对大数据和算法的要求较高,且需要大量的训练数据和计算资源。
本研究采用问卷调查、实验设计和仿真分析等方法。
通过问卷调查了解驾驶员对增程式电动汽车能量管理策略的认知程度和需求。
然后,设计实验对不同能量管理策略进行测试,并收集相关数据。
利用仿真分析对实验结果进行验证和解释。
通过问卷调查发现,大部分驾驶员对增程式电动汽车的能量管理策略有所了解,但对于不同策略的优劣和适用范围存在一定认知误区。
实验结果表明,优化策略在燃油经济性和排放方面表现较好,但需要较高的计算资源;而基于规则的策略和机器学习策略相对简单,易于实现,但在某些情况下可能牺牲部分燃油经济性和排放性能。
讨论部分,我们认为优化策略具有较大的发展潜力,但需要解决计算资源的问题;基于规则的策略和机器学习策略在实际应用中具有较好的可行性,但需要进一步考察不同场景和驾驶习惯下的适应性。
结合问卷调查结果,我们建议在未来的研究中充分考虑驾驶员的需求和习惯,以提高能量管理策略的实际效果。
《基于模糊PI控制的混联式混合动力汽车能量管理策略的研究》
![《基于模糊PI控制的混联式混合动力汽车能量管理策略的研究》](https://img.taocdn.com/s3/m/14ee1e550a4c2e3f5727a5e9856a561253d32104.png)
《基于模糊PI控制的混联式混合动力汽车能量管理策略的研究》一、引言随着全球对环保和能源效率的关注日益增强,混联式混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle, HEV)作为节能减排的重要手段,其能量管理策略的研究显得尤为重要。
混联式混合动力汽车结合了串联和并联混合动力系统的优点,通过复杂的能量流控制,实现燃油经济性和排放性能的优化。
本文旨在研究基于模糊PI控制的混联式混合动力汽车的能量管理策略,以提高其能源利用效率和驾驶性能。
二、混联式混合动力汽车概述混联式混合动力汽车是一种采用内燃机和电动机作为动力源的汽车。
其核心特点在于,发动机和电动机可以根据驾驶需求和工况进行协同工作,实现能量的优化利用。
然而,如何合理分配内燃机和电动机的能量输出,以及如何协调两种动力源的工作,是混联式混合动力汽车面临的主要挑战。
三、传统能量管理策略的局限性传统的混联式混合动力汽车能量管理策略多采用基于规则或优化的方法。
这些方法在特定工况下可能表现出较好的性能,但在复杂多变的路况和驾驶需求下,其性能可能会受到影响。
此外,这些策略往往缺乏对不确定性和非线性因素的考虑,导致能量利用效率不高。
四、模糊PI控制理论为了解决上述问题,本文引入了模糊PI控制理论。
模糊PI 控制是一种结合了模糊逻辑和PI控制器的控制策略。
它能够根据系统的实时状态和目标,通过模糊逻辑对系统进行实时调整,实现系统的优化控制。
在混联式混合动力汽车的能量管理策略中,模糊PI控制可以实现对内燃机和电动机的能量输出的精准控制,提高能源利用效率。
五、基于模糊PI控制的能量管理策略研究本研究首先建立了混联式混合动力汽车的动力学模型和能量管理模型。
然后,通过模糊PI控制算法对内燃机和电动机的能量输出进行优化。
具体而言,我们根据车辆的实时状态(如车速、加速度、电池电量等)和目标(如燃油经济性、排放性能等),通过模糊逻辑对PI控制器的参数进行实时调整,实现对内燃机和电动机的精准控制。
基于最小值原理的混合动力汽车能量管理控制策略的设计
![基于最小值原理的混合动力汽车能量管理控制策略的设计](https://img.taocdn.com/s3/m/a379acfc83d049649b6658e4.png)
10.16638/ki.1671-7988.2019.08.010基于最小值原理的混合动力汽车能量管理控制策略的设计白海1,范永臻2,王丽萍3(1.广西师范大学职业技术师范学院,广西桂林541004;2.科力远混合动力技术有限公司上海分公司系统控制部,上海201501;3.桂林理工大学南宁分校机械与控制工程系,广西南宁530000)摘要:基于最小值原理,首先通过优化的发动机模型和仿真得出油电转换系数,进而确立能量管理控制策略目标函数,开发出该混联式功率分流式混合动力汽车的等效燃油消耗最小的能量管理控制策略,为进一步实车控制器中的应用和油耗试验验证该策略奠定了基础。
关键词:混合动力汽车;能量管理;控制策略;最小值原理中图分类号:U469 文献标识码:B 文章编号:1671-7988(2019)08-33-03Design of Energy Management and Control Strategy for Hybrid Electric Vehiclebased on Minimum PrincipleBai Hai1, Fan Yongzhen2, Wang Liping3(1.Teachers College for V ocational and Technical Education, Guangxi Normal University, Guangxi Guilin 541004;2.Department of System Control, Ke Li Yuan Hybrid Power Technology Co., Ltd. Shanghai Branch, Shanghai 201501;3.Department of Mechanical and Control Engineering, Guilin University of Technology at Nanning, Guangxi Nanning 530000 )Abstract: The oil and electricity conversion coefficient is obtained by the model of optimizing engine and simulation based on the minimum principle. Then, the objective function of energy management and control strategy is established. A real- time energy management and control strategy is developed to minimize the equivalent fuel consumption of the parallel-series power split hybrid electric vehicle. This lays the foundation for further simulation verification and fuel consumption test to verify the strategy.Keywords: hybrid electric vehicle; energy management; control strategy; minimum principleCLC NO.: U469 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2019)08-33-03前言混合动力汽车能量管理策略对燃油经济性具有重要意义。
基于PMP_算法的燃料电池混合动力车辆实时能量管理策略
![基于PMP_算法的燃料电池混合动力车辆实时能量管理策略](https://img.taocdn.com/s3/m/2bb918808ad63186bceb19e8b8f67c1cfad6ee90.png)
Instrumentation and Equipments 仪器与设备, 2023, 11(3), 191-199 Published Online September 2023 in Hans. https:///journal/iae https:///10.12677/iae.2023.113026基于PMP 算法的燃料电池混合动力车辆实时 能量管理策略姚赵祎1*,武志斐1,郝慧敏1,裴佳豪1,霍肖伟21太原理工大学机械与运载工程学院,山西 太原 2中车大同电力机车有限公司,山西 大同收稿日期:2023年7月17日;录用日期:2023年8月18日;发布日期:2023年8月25日摘 要为了保证动力电池荷电状态(SOC, State of Charge)处于高效工作区间,针对燃料电池混合动力车辆(FCHEV, Fuel Cell Hybrid Vehicle)设计了一种实时能量管理策略。
基于庞特里亚金极小值原理(PMP, Pontryagin’s Minimal Principle)对能量管理问题进行离线求解,得到三种典型工况下协态变量与SOC 的关系。
根据学习矢量量化(LVQ, Learning Vector Quantization)神经网络,对行驶工况进行识别,进而根据协态变量与SOC 关系选取最优协态变量。
构建测试工况进行仿真,结果表明,该策略可以有效控制电池SOC 在一定范围内,维持电池健康状态。
关键词燃料电池混合动力车辆,庞特里亚金极小值原理,能量管理策略A Real Time Management Strategy for Fuel Cell Hybrid Vehicles Based on Pontryagin’s Minimum PrincipleZhaoyi Yao 1, Zhifei Wu 1, Huimin Hao 1, Jiahao Pei 1, Xiaowei Huo 21College of Mechanical and Vehicle Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan Shanxi 2CRRC Datong Co., Ltd., Datong ShanxiReceived: Jul. 17th , 2023; accepted: Aug. 18th , 2023; published: Aug. 25th , 2023*通讯作者。
一种混合动力轿车的能量管理策略
![一种混合动力轿车的能量管理策略](https://img.taocdn.com/s3/m/6dc91516a300a6c30c229fae.png)
引 言
电动汽 车技 术 更具 实用 价值 , V也 具有 高 的能 量 HE 利 用效 率 和 较低 的排放 量 , 近 期 汽 车发 展 的 主要 是
方 向和 目标 。
随 着全 球 汽 车保 有 量 的不 断增 加 、 空气 质 量 的 恶化 和 石油 资源 的匮乏 问题 日益突 出 。汽 车排放 法 规 的 日益 严 格 , 美 日等 发达 国家先 后 提 出 了几 近 欧 苛 刻 的环保标 准 , 欧洲 2 o 如 o 5年启 动 的欧 I V标 准 , 20 0 8年将 启 动 的欧 V标 准 , 国提 出的 L V( 排 美 E 低 放 汽 车 ) 准 、 L V( 低 排 放 汽 车 ) 准 及 Z V 标 UE 超 标 E
力 源合 理 的协 调 工 作 才能 发 挥 整 车 的性 能 。能 量 管理 策略 是 整 车控 制 策 略 的 核 心 。 文章 介 绍 了一 种 混 联 式 混合 动 力 轿 车 的能 量 管理 策略 , 为 驾 驶 员意 图识 别 、 量 分 配 和 协 调 控 制 3个 模 块 来 实现 对 动 力 的 分 配 和 各 动 力 源 的 协 调 分 能 控 制 , 各部 件 工 作 在 高效 区 , 高 燃 油 经济 性 和 改善 排 放 性 能 , 时保 证 驾 驶 平顺 性 。 使 提 同
混 合 动 力 电动 汽 车 是 兼 备 了 电 动 汽 车 和 传 统
汽 车 优点 的新 一代 汽 车结 构 型 式 。它将 发 动 机 、 电 机 及 能量 储 存装 置 ( 电池 等 ) 蓄 组合 在 一起 , 们之 它
间 的 良好 匹配 和优 化 控制 , 可充 分 发挥 内燃 机 汽 车 和 电动 汽 车 的优 点 , 补 各 自的 不 足 , 综合 效 率 弥 其 可 与燃料 电池 汽 车相 竞 争 , 当今 最 具实 际 开 发 意 是
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](https://img.taocdn.com/s3/m/9fa30c0c32687e21af45b307e87101f69f31fb69.png)
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。
基于混合动态系统理论的简单混联式混合动力客车能量管理策略
![基于混合动态系统理论的简单混联式混合动力客车能量管理策略](https://img.taocdn.com/s3/m/253977da33d4b14e852468bf.png)
该 系统 的主要特 点 :取 消了传统 变速器 ,采用 了
具有较 大 主减速 比的 主减 速器 。IG电机 随时 可按发 S 电模式 工作对 电池 充电 ,可彻 底解决动 力 电池 亏 电问 题 ,延 长 电池 寿命 ;IG电机 、主驱 动 电机和发动 机 S
沃 S 61H WB 16 G普通客车平 台的基础上进行改装 而成 。
a o ep w r lna dteoi n l o e lni c mp rda dsmuae . h muainrsl h w ta ep we b v o e a n r a w r a o ae n i ltd T es lt ut s o th o r p h i g p p s i o e s h t
且通过仿真将该方案与原 车进行 比较 。仿真结果表 明 ,采 用该 方案的车辆动力性有所改善 ,燃油经济性
有显著提 高。
关键 词 : 混合动 力客 车;简单混联 ;混合 动态 系统理论 ;能量管理策略 中图分类号 : 6 . ; 95 U4 9 2 C 3 7 文献标 志码 : A 文章 编号 :0 6 3 3 (0 0 - 0 6 0 10 — 3 12 1 )2 02 - 3 1
A b ta t T esr cu eo ee s e e - aallh b d ee t cv hce ae a ay e , ndise eg n g me t sr c : h tu t r f h a y s r s p r l y r lcr e il r n lz d a t n ry ma a e n t i e i i srtge r sa ls e a e n t y rd d n m ia y tm h oy tae i sae e tbih d b sd o heh b i y a c ls se te r .Me n i ,t e p ro ma c ewe n t e a wh l h efr n e b t e h e
混合动力公交车论文:基于MLD-MPC的混合动力公交车能量管理策略
![混合动力公交车论文:基于MLD-MPC的混合动力公交车能量管理策略](https://img.taocdn.com/s3/m/eb0484dc0c22590102029d26.png)
混合动力公交车论文:基于MLD-MPC的混合动力公交车能量管理策略【中文摘要】汽车作为现代文明的一大标志,给人们带来舒适与便利的同时,也带来了严重的环境污染与能源消耗。
为了缓解环境污染和能源消耗这两大问题,各国都在发展具有节能、清洁特点的新能源汽车。
混合动力汽车是目前世界上真正实现量产的新能源汽车,在今后长时间内仍将是新能源汽车发展的主流。
公交车作为主要的公共交通方式,发展混合动力公交车不仅能节约能源、减少污染物排放,同时还具有重要的示范作用。
然而目前的混合动力公交车多采用基于逻辑的能量管理策略,不能充分发挥混合动力公交车在节能、减排方面的潜力。
为进一步提高混合动力公交车的燃油经济性,降低污染物排放,本文提出了基于MLD-MPC (Mixed Logical Dynamical, MLD)的混合动力公交车能量管理策略,主要做了以下几方面的工作:1.混合动力公交车各动力总成的参数匹配。
根据对公交车行驶工况分析,综合运用汽车理论知识和汽车仿真软件ADVISOR,对单轴并联混合动力公交车动力总成进行了合理的参数匹配,使之满足公交车的动力及经济性能指标,为进一步研究能量管理策略打好基础。
2.建立混合动力公交车动力传动系统的MLD模型。
通过数据拟合,将发动机燃油效率及电池荷电状态变化率的非线性模型转化为分段线性模型;将混合动力公交车在各工作模式下的物理规律、逻辑规则、操作约束以及启发式信息转化为混合整数线性不等式的形式。
在上述工作基础上,建立混合动力公交车动力传动系统的MLD模型。
3.设计基于MLD-MPC的混合动力公交车能量管理策略。
在混合动力公交车动力传动系统的MLD 模型上应用预测控制的思想,设计MPC控制器。
然后将MLD-MPC问题其转化为MILP问题进行求解,并对仿真结果进行了分析。
本文提出的基于MLD-MPC的混合动力公交车能量管理策略充分考虑了混合动力公交车动力传动系统的混杂特性,并通过滚动优化来抑制随机扰动和模型失配。
混合动力汽车能量管理系统控制策略研究
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[ 摘 要] 混合动力汽车的工作过程是一个实时的, 带有不确定性、 不精确性 , 工作过程 中存在较大噪声, 混合动 力汽车能量管理 系统 是个复杂的非线性系统 。 采用神经网络方法设计 的控制 系统具有实时性 、 更强的适应能力和更好的鲁棒性 。 模糊控制主要是 为 了克
模糊神经网络结构图本文设计的模糊神经网络控制方法不需要对系统建立具体的数学模型模糊神经网络结合了神经网络良好的非线性映射快速并行分布处理自学习自组织自适应以及鲁棒性等能力和模糊控制能克服由于过程本身的不确定性不精确性及噪声带来的困难使能量控制过程更实时更灵活更有效
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混合动力汔 车链星管理系统控制 策略研究
服 由于过程本身的不确 定性 、 不精确性及 噪声带来 的困难 , 不需要 建立对象精确 的数学模型 , 模糊神 经网络 结合 了两种的优点, 能 使
量控制过程更实时、 灵活、 有效。 更 更 [ 关键词 ] 混合动 力汽车 控制策略 神 经网络
1引 言 .
模糊控 制 表示 电机发电 , 1表示再生制 动, M1 E表示为发动机 ,o E n表示发动机工 作 , o 表示发动机关闭。考虑到电池输入 , Ef f 我们可 以得 到系统在不同 模式下的基本 控制策 略。 考虑到不同的输入对运行模式 的影 响 , 结合电量和车速的输 人 , 我 们就可以制定一系列 的模糊控制规则 , 完成系统建模 的重要一步。 4 . 模糊神经 网络在能量管理系统中的应 用 41 .模糊控制理论 由前文对 能量管理系统 控制策 略的具 体分析 ,本 文所设 计的模糊 神经网络是一个三输入三输 出的系统 ,模糊 系统模 型采用的是 la  ̄ m— l dl 模 型 , 机 构 图 如 图 l 示 。 ai a 其 所
新能源汽车动力系统控制策略
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新能源汽车动力系统控制策略新能源汽车作为当今汽车行业的热门话题,其动力系统控制策略更是备受关注。
动力系统控制策略直接影响着车辆性能、能效以及驾驶体验。
在新能源汽车领域,探索出适合的控制策略,不仅可以提升车辆的动力输出效率,还能有效延长动力电池寿命,进而推动整个新能源汽车行业的发展。
接下来,让我们一起深入探讨新能源汽车动力系统控制策略相关的关键问题。
电池管理系统(BMS)电池管理系统(BatteryManagementSystem,BMS)是新能源汽车动力系统控制的核心。
BMS通过监测电池的工作状态、温度、电压、电流等参数,实现对动力电池的安全管理与精准控制。
合理的BMS设计可以提高动力电池的充放电效率,避免过充过放等问题,进而延长电池寿命,提升整车性能。
能量管理策略能量管理策略是指根据车辆的实际工况和驾驶需求,合理分配动力系统中的能量流向,优化动力系统的工作状态,实现最佳能量利用效果。
在新能源汽车中,常用的能量管理策略包括经济驾驶模式、电动模式、混合动力模式等,通过灵活切换不同模式,使车辆在不同驾驶场景下获得最佳性能与燃油效率。
动力分配控制动力分配控制是新能源汽车中另一个重要的控制策略。
通过智能控制系统,动态调整电动机与发动机之间的动力输出比例,实现最佳的动力输出效果。
在提高车辆加速性能的动力分配控制还能有效降低能耗,提升整车节能水平。
制动能量回收制动能量回收技术是新能源汽车动力系统中的一大亮点。
在制动过程中,通过将动能转化为电能储存到电池中,实现能量的再利用。
制动能量回收不仅可以提高车辆的整体能量利用率,还能减少制动时产生的热量,降低能量浪费,是新能源汽车节能和环保的重要手段。
智能驾驶辅助系统智能驾驶辅助系统在新能源汽车动力系统控制中扮演着越来越重要的角色。
通过引入先进的智能控制算法和传感器技术,智能驾驶辅助系统能够根据周围环境和车辆状态实时调整动力系统的工作模式,提高车辆的安全性和驾驶舒适性,为驾驶员带来更智能化的驾驶体验。
混合动力车辆预见性能量管理策略研究
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混合动力车辆预见性能量管理策略研究摘要:随着环境污染与能源危机问题的日趋严重,世界各国对环境保护与能源高效利用的要求越来越高。
混合动力车辆具有低油耗、低排放、动力强和续航里程长等优点,在重型卡车的长途重载运输工况下有较好的应用前景。
为进一步提升重型卡车高速巡航工况下的节油率,旨在借助道路信息对车辆行驶车速及动力部件能量分配进行预见性规划与控制,在保证运输时效的前提下尽可能提升混合动力重型卡车的燃油经济性,基于整车参数及车辆动力学搭建车辆各部件模型及整车模型,实现对各部件动态响应特性的精确计算与模拟。
关键词:混合动力重型卡车;预见性能量管理策略;预测控制1、研究意义随着全球经济发展与科技进步,环境污染与能源危机已成为当今全人类需要共同解决的重要问题“。
据英国石油公司统计,2022 年全球能源消费中石油消费占比达到 31.2%。
新的技术革命对车辆工程专业的人才培养提出了知识能力的全新要求[1]。
2、研究现状混合动力能量管理策略的控制目标为在满足整车动力性指标的前提下,通过合理分配动力总成各部件之间的能量流动,提高车辆燃油经济性并降低车辆排放。
目前,针对混合动力能量管理的控制算法多种多样,并且从不同角度有多种分类方式,根据车辆混合动力总成结构形式分类根据车辆能量优化的工作状态分类根据能量管理策略控制方式分类等。
2.1预见性能量管理策略研究现状能量管理策略的制定直接影响混合动力车辆的动力性与经济性,其中主要包括基于规则的能量管理策略和基于优化的能量管理策略。
受混合动力系统节能特性的影响,传统能量管理策略相关研究主要应用场景为车速变化幅度大、频率高的城市工况或标准循环工况,针对高速巡航工况的相关研究较少。
并且传统策略侧重于动力系统各部件之间的扭矩分配,在满足驾驶员动力需求的前提下尽可能提升车辆的节油率,未考虑未来行驶工况对车辆节能效果的影响。
车辆燃油经济性不仅取决于车辆动力系统的工作状态,还与车辆前方道路信息和未来行驶车速有密切关联。
混合动力汽车能量控制与管理存在问题与对策建议
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混合动力汽车能量控制与管理存在问题与对策建议一、存在的问题1. 能量转化效率低下混合动力汽车涉及到能量的多种转化,涵盖了燃油能量和电能的转换,以及辅助动力装置与车辆动力系统之间的协同作用。
目前,混合动力汽车的能量转化效率相对较低,导致了能源的浪费和能源利用率的低下。
2. 能量控制精度不够混合动力汽车在能量的控制与管理方面还存在着精度不够的问题。
在燃油和电能的使用上,往往难以达到最佳的配比,导致了能量浪费和效率降低。
3. 能量管理系统不完善目前混合动力汽车的能量管理系统相对来说还不够完善,无法很好地实现能量的动态调配和优化分配,导致了能源的浪费和利用效率的低下。
二、对策建议1. 加强能量转化技术研发针对混合动力汽车能量转化效率低下的问题,需要加强相关技术的研发。
对燃油与电能的转化技术进行深入探究,并结合先进的动力系统,提高能量转化效率,实现更加高效的能源利用。
2. 提高能量控制的精度在能量的控制与管理上,应该加强对混合动力汽车能量控制精度的研究与应用。
可以通过引入先进的控制系统和传感器技术,对燃油与电能进行更加精细的控制,实现最佳的配比,提高能源利用效率。
3. 完善能量管理系统针对能量管理系统不完善的问题,需要加强能量管理系统的研发和改进。
可以借鉴先进的能源管理系统,结合混合动力汽车的特点,建立更加完善的能源动态调配与优化分配系统,使得能量的利用更加合理和高效。
4. 推广新能源技术在混合动力汽车能量管理方面,也可以考虑向新能源技术方向发展。
加强对纯电动汽车技术的研究与应用,推动清洁能源的发展,实现汽车能源的零排放和零污染。
5. 强化政策支持在推动混合动力汽车能量控制与管理方面,政府和相关部门也可以加强政策支持,出台相关的产业政策和技术标准,鼓励企业加大对相关技术的研发与应用,推动混合动力汽车的可持续发展。
在混合动力汽车能量控制与管理方面存在的问题,需要通过加强相关技术的研发和应用,提高能量转化效率和控制精度,完善能量管理系统,推广新能源技术,以及强化政策支持来解决。
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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。
通过各个部件的稳态模型,计算出汽车在不同的工况下的功率分配的规律。
(3)模糊规则和基于规则的能量管理策略的建立。
在前面工作的基础上,对各个工作模式的规律进行总结,作为切换不同的工作模式的规则,功率分配控制系统通过模糊规则确立。
(4)进一步优化规则系统和规则,并对规则中的参数进行优化,以达到最优的控制效果。
2.混合动力汽车的动力系统2.1混合动力汽车的动力系统结构
在混合动力汽车中,它的发动机的曲轴借助单向离合器连接行星齿轮架。
发动机转动时,单向离合器也随之发生转动,但不会对发动机的转矩产生影响。
单向离合器会在发动机转矩改变发动机的转动方向,即使其反转时,将发动机锁住以保证发动机保持正常的转动。
行星齿轮中有太阳轮,它与发动机相连,发动机上的制动器可以在必要的时候将电机抱死以提高汽车动力系统的效率。
系统中的行星齿轮类似于一个变速器,对发电机的转速进行控制,间接的对发动机的转速进行调节。
与此同时,对发电机和蓄电池之间的功率进行合理的分配,从而提高了燃油率。
2.2混杂动态系统理论
混合动力汽车的混合动力系统可以有多种不同的工作模式,这些不同的工作模式由系统的子部件进行不同的组合而成。
不同的工作模式可以理解为汽车处在不同的工作状态。
离散事件会将汽车的动力系统切换到不同的状态,如在发电机制动装置抱死的情况下,汽车的动力系统会从混联式的状态切换到并联式的状态。
运用混杂动态系统理论来对具有离散事件和连续变量动态系统特征的混合动力汽车系统进行描述,将原本相互独立的两个动态特征系统集成,可以考察两个系统间的作用,也为混合动力汽车能量管理策略的研究提供了平台。
3 工作模式切换和功率分配的规律3.1能源间的功率分配规律
混合动力汽车的能量管理系统是为了最大化的减少油耗,实现能源利用率最大化。
在计算效率时,须估算出蓄电池的荷电状态和放电效率。
在此系统中,实现能源间的功率分配的前提是明确待优化的目标,并且制定出目标函数,确定可靠又合适的算法并对结果分析提炼。
3.2工作模式切换规律
混合动力汽车工作模式的切换是为了优化汽车性能。
实现此目的通常采用的方法是采用动态规划,即依照时间进程,将一个过程分段,将一个较难的问题分解为多个子问题,从问题的终止状态向问题的起始状态一步一步的解决问题,最终达到完全解决问题的目的。
4模糊规则和基于规则的能量管理策略的建立在3.1提供的优化结果的基础上建立模糊规则系统。
在系统中分别输入需求的功率和蓄电池的Cs两个模糊变量。
在确定变量函数后,确立模糊规则。
在此之后根据3.2设定的工作模式,建立工作模式切换规则。
5进一步优化规则系统和规则上述制定的能量管理策略的规则难免存在人为因素,可能会存在缺陷。
因此对系统中的参数进行优化是必要的,可以提高汽车的性能。
对规则的优化通常采用遗传算法,它可以集中编码需要优化的变量参数,达到同时优化的目的。
6结论
运用能量管理策略是实现混合动力汽车有效的协调各个部件工作的方法。
本研究系统的阐述了混合动力汽车能量管理策略的方法,研究结果可以为混合动力汽车的能量管理提供理论依据。
参考文献
[1]莫以为。
萧德云.混合动态系统及其应用综述.控制理论与应用,2002,l9(1):1-8
[2]朱元.混合动力汽车能量管理策略的四步骤设计方法:[博士学位论文】.北京:清华大学,2003。