基于凸面優(yōu)化的插電式混合動(dòng)力汽車總成部件的研究

運(yùn)輸行業(yè)中，混合動(dòng)力汽車被廣泛認(rèn)為是最有希望達(dá)到近期降低排放和能耗目標(biāo)的方法之一。混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力系統(tǒng)包括內(nèi)燃機(jī)、電機(jī)和能量緩沖器、電池組或增加的超級(jí)電容。根據(jù)配置的不同分為串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)3種不同結(jié)構(gòu)。動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的區(qū)別主要是發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)的自由度選擇，但在改善能量消耗能力方面有共同表現(xiàn)：①可以將電機(jī)作為發(fā)電機(jī)將制動(dòng)能量回收并存儲(chǔ)到能量緩沖器中；②在低負(fù)荷和怠速時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)；③可在更加高效的負(fù)荷狀況下運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，并將多余的能量存儲(chǔ)在能量緩沖器中。

提出一種凸面模型新方法，以實(shí)現(xiàn)插電式混合動(dòng)力汽車的電池尺寸和能量管理的同步優(yōu)化，并解決相關(guān)凸面優(yōu)化問題。研究選取一輛城市客車中的動(dòng)力總成，此客車的行駛線路是一條非常著名的公交線，建有固定的充電設(shè)施。研究旨在提出凸面優(yōu)化方法，并通過對(duì)比利用原始非線性、非凸面優(yōu)化的、混合整數(shù)模型時(shí)得到的結(jié)果，驗(yàn)證必要的近似值。對(duì)比結(jié)果表明了齒輪和發(fā)動(dòng)機(jī)開關(guān)策略的重要性，此外還說明當(dāng)相同的齒輪和發(fā)動(dòng)機(jī)開關(guān)觸發(fā)方法被應(yīng)用時(shí)，凸面優(yōu)化和動(dòng)態(tài)規(guī)劃直接影響電池的尺寸和生產(chǎn)成本。本研究得出結(jié)論：凸面模型方法能夠使得此研究的優(yōu)化得到2個(gè)或更多的狀態(tài)變量（例如可以考慮部件的熱模型）和更多的參數(shù)變量（發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)參數(shù)）。

刊名：Mechatronics（英）

刊期：2012年第22期

作者：Nikolce Murgovski et al

編譯：張世桐