基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的增程式電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的增程式電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

介紹了一種利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃（DP）理論來研究增程式電動(dòng)汽車（E–REV）的能量管理策略的方法，該方法包括系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及對(duì)實(shí)時(shí)控制策略的開發(fā)等。由于電池壽命是影響汽車配件成本的一個(gè)重要因素，所以，在設(shè)計(jì)電池保護(hù)系統(tǒng)時(shí)將電池的能量損失作為一項(xiàng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；而燃油能量損失則是考慮燃油經(jīng)濟(jì)性問題時(shí)的另一項(xiàng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在DP設(shè)計(jì)中，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)被用來描述為兩個(gè)不同的成本函數(shù)，用來評(píng)價(jià)分別以燃油能量損耗為目標(biāo)函數(shù)和以電池能量損耗為目標(biāo)函數(shù)的能量管理策略。在DP設(shè)計(jì)過程中，將駕駛員的舒適性、電池壽命、噪聲和振動(dòng)的限制以及電池的充電/放電電流作為約束函數(shù)。通過分析可以看出，以燃油能量損失為目標(biāo)函數(shù)的管理策略能夠獲得更好的燃油經(jīng)濟(jì)性，但是會(huì)有更高的電池能量損失以及平均充電/放電電流，這對(duì)電池的壽命不利；然而，與此相反的是，以電池的能量損失為目標(biāo)函數(shù)的管理策略則會(huì)在一定程度上延長(zhǎng)電池的壽命，當(dāng)然，這是以犧牲部分燃油經(jīng)濟(jì)性為代價(jià)的。根據(jù)上述分析提出了多模式可切換的E-REV能量管理策略。所提出的管理策略采用了駕駛模式識(shí)別技術(shù)，通過對(duì)每一種駕駛模式的DP分析結(jié)果來對(duì)多種控制規(guī)則進(jìn)行切換。通過對(duì)3種未經(jīng)訓(xùn)練的駕駛模式的仿真結(jié)果表明，所提出的能量管理策略相比于傳統(tǒng)的管理策略，可以有效地改善燃油經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)保護(hù)電池、延長(zhǎng)電池的使用壽命。

刊名：Applied Energy（英）

刊期：2014年第1期

作者：Bo-Chiuan Chen et al

編譯：劉曉瑩