并聯(lián)式插電混合動力汽車動力總成的尺寸優(yōu)化
介紹一種同時優(yōu)化并聯(lián)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(shù)的凸優(yōu)化問題,目標函數(shù)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(nèi)燃機成本。動力總成模型包括部件的二次方損失,然而內(nèi)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(yōu)化結(jié)果是對任意時刻能量管理的全局優(yōu)化和部件尺寸優(yōu)化而得到的變量。由于結(jié)果對駕駛循環(huán)工況的依賴性,選擇一段真實駕駛循環(huán)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(shù)范圍對部件尺寸和總成本的影響。
首先優(yōu)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(shù)。其次優(yōu)化的變量是與能量管理相關的,這部分參數(shù)需要實時確定,這部分變量是電動機和內(nèi)燃機的力矩TEM(k)和TICE(k)、電池電流i(k)、電池能量狀態(tài)Eb(k)、電網(wǎng)能量Pg(k)和制動能量Pbrk(k)。
試驗結(jié)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(shù)的范圍。因此在優(yōu)化時,需要考慮到性能需求,否則結(jié)果會起到誤導性的結(jié)論。
Mitra Pourabdollah et al. IEEE Transactions on Vehicular Technology,2013.
編譯:婁方明