并聯式插電混合動力汽車動力總成的尺寸優化

并聯式插電混合動力汽車動力總成的尺寸優化

介紹一種同時優化并聯式插電混合動力汽車能力管理和動力總成部件尺寸的新方法。這個問題被看成是減小目標函數的凸優化問題，目標函數即是操作和部件成本的加權和，操作包括消耗的礦物燃油和電能，部件成本包括電池、電動機和內燃機成本。動力總成模型包括部件的二次方損失，然而內燃機和電動機損失是隨著機體部件的尺寸和損失而線性變換的。

優化結果是對任意時刻能量管理的全局優化和部件尺寸優化而得到的變量。由于結果對駕駛循環工況的依賴性，選擇一段真實駕駛循環代替普通的駕駛模式。這種方法可以用來研究一些性能需求的影響，即加速性、最高車速以及所有與電相關的參數范圍對部件尺寸和總成本的影響。

首先優化的變量包括部件尺寸Sbat、SEM和SICE，這些都是尺寸的標定參數。其次優化的變量是與能量管理相關的，這部分參數需要實時確定，這部分變量是電動機和內燃機的力矩TEM（k）和TICE（k）、電池電流i（k）、電池能量狀態Eb（k）、電網能量Pg（k）和制動能量Pbrk（k）。

試驗結果表明，車輛的成本受加速性需求影響很大，其次是最高車速和所有電器參數的范圍。因此在優化時，需要考慮到性能需求，否則結果會起到誤導性的結論。

Mitra Pourabdollah et al. IEEE Transactions on Vehicular Technology,2013.

編譯：婁方明