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基于最優(yōu)控制策略設(shè)計混合動力系統(tǒng)

研究比較了不同的混合動力系統(tǒng)，來確定設(shè)計高效系統(tǒng)的關(guān)鍵準(zhǔn)則。通過使用最優(yōu)控制策略和動態(tài)編程來確定不同動力傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)）的最佳能量性能，其目的是指出給定結(jié)構(gòu)的限制因素，并定義電力部件應(yīng)如何獲得更好的系統(tǒng)總體效率。討論了電池容量對CO2減排的影響。對于不同的駕駛循環(huán)提出了電力負(fù)荷的分布。分析了電機效率對再生制動和內(nèi)燃機工作點優(yōu)化的影響。

基于最優(yōu)控制策略和動態(tài)編程工具計算了混合動力系統(tǒng)最小總體消耗量。在不同循環(huán)工況和電機（EM）效率下進行了不同結(jié)構(gòu)的比較研究，研究結(jié)果可用來確定改善車輛消耗的關(guān)鍵因素。從能量用度出發(fā)，串聯(lián)式結(jié)構(gòu)并不能為非插電式混合動力汽車帶來很多收益，但對混聯(lián)的混合動力汽車稍好；并聯(lián)式結(jié)構(gòu)是最有前途的，其所提供的聯(lián)結(jié)裝置具有良好的效率，并且如果使用離散速度比系統(tǒng)（DSR）會對離散速率比進行智能選擇。研究集中于電子部件，以提高并聯(lián)式混合動力傳動系統(tǒng)的效率。研究表明，可根據(jù)所需再生制動來選擇電池容量的大小。

給出了電機設(shè)計指南。一方面，對于城市循環(huán)需要優(yōu)化內(nèi)燃機的工作點；另一方面，對于城市車流和道路循環(huán)需要優(yōu)化制動能量回收循環(huán)周期。

未來的工作重點將集中于混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。為了估算車輛性能和生產(chǎn)成本，將進行必要的補償效益分析。

Francis Roy et al. Electric Vehicle Symposium and Exhibition (EVS27), 2013 World Barcelona, Spain-November 17-20, 2013.

編譯：王欣欣