基于車內(nèi)熱需求的串聯(lián)插電式混合動力汽車優(yōu)化控制

在串聯(lián)式插電式混合動力汽車（PHEV）中，內(nèi)燃機(jī)（ICE）與車輪機(jī)械分離，燃油經(jīng)濟(jì)性對能源管理不敏感。提出了在車輛實施電量消耗（CD）和電量保持（CS）策略。通過將CD和CS策略聯(lián)合并利用發(fā)動機(jī)余熱給車內(nèi)加熱，能夠極大節(jié)約燃料，降低電加熱器的能源需求，從而減少燃料消耗。提出了一種新的混合優(yōu)化方法，該方法結(jié)合了動態(tài)規(guī)劃（DP）與遺傳算法。

該混合優(yōu)化方法使車內(nèi)熱需求較小，但潛在熱需求較大。因此，確定全局最優(yōu)控制需要引入一種新的優(yōu)化方法，將ICE溫度作為額外的狀態(tài)變量，該方法可保證計算時間合理。利用DP可以增加時間步長，使得計算時間和內(nèi)存空間保持最小，且保存點(diǎn)的數(shù)量最少。此外，引入一個新的變量電熱比（PHR），其在用戶場景和電池容量條件下用于預(yù)測潛在的混合策略。PHR有利于在考慮車內(nèi)熱需求條件下因果控制器的設(shè)計。

PHEV電力驅(qū)動和燃料驅(qū)動的優(yōu)勢，可降低廢氣排放和燃油消耗量。在電池不供能時，駕駛范圍取決于ICE。PHEV的控制策略可以分為CD、CS及CDCS混合策略。在CDCS混合策略中，電池電量先消耗完，當(dāng)達(dá)到預(yù)定義的荷電狀態(tài)（SOC）時切換到CS，ICE開始運(yùn)轉(zhuǎn)。在CDCS混合策略中，不限制ICE運(yùn)轉(zhuǎn)，從而可提高整體效率。PHEV進(jìn)行并行和功率分流，可以通過混合策略改善車輛燃油經(jīng)濟(jì)性。由于ICE與車輪是機(jī)械分離，因此PHEV可以運(yùn)行在最佳排放和燃料消耗量狀態(tài)。由此得出，混合策略是唯一能夠降低峰值電池負(fù)荷的策略，其可提高電池的平均效率，使整體效率提高。

刊名：IEEE Transactions on Control Systems Technology（英）

刊期：2016年第3期

作者：J?rg Gissing et al

編譯：王亮