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防撞车出租, 清远防撞车出租, 韶关防撞车出租    基于ECMS的防撞车增程能量管理策略设计。
新闻分类:行业资讯   作者:admin    发布于:2022-09-174    文字:【】【】【

        防撞车出租, 清远防撞车出租, 韶关防撞车出租     基于ECMS的防撞车增程能量管理策略设计。   本文针对特定工况设计基于ECMS的增程式防撞车能量管理策略。采用数学方法PMP对增程能量管理问题进行描述,对ECMS的基本原理进行研究并推导ECMS中等效因子与PMP中协状态量、充放电状态之间的关系。在此基础上在Simulink环境中实现基于固定等效因子的ECMS增程能量管理策略,并结合前向仿真平台分析ECMS策略的关键参数等效因子对于增程能量管理策略的影响。

       PMP求解增程能量管理问题: 对于增程式防撞车而言,通过能量管理策略合理分配增程器和动力电池的能量,可以使得在满足整车需求功率的前提下,整车的性能达到较好水平。通常而言,增程式防撞车的性能要求主要考虑发动机的油耗水平。 增程式防撞车拥有两种工作模式。电量消耗模式下,仅以动力电池作为唯一动力源,驱动电机所需的能量全部来源于动力电池,保证了增程式防撞车拥有一定的纯电续航里程,且没有任何废气产生,适合城市通勤情况。电量消耗模式下,驱动电机所需的能量由增程器和动力电池共同提供,适合长途出行情况,该模式在动力电池低于某阈值时启用,保证电池SOC能够维持在一定水平。 

       本文仅需对电量维持模式进行增程式防撞车能量管理策略研究,其优化目标可描述为:在电量维持模式下,通过控制增程器的发电功率,使得总体油耗较小,同时在行程终点状态量电池SOC要达到设定的目标SOC。若以增程器的目标发电功率为优化问题中的控制量,电池SOC为优化问题中的状态量,其增广代价函数可以写为:发动机瞬时燃油消耗量; 增程器的目标发电功率;行程终点电池SOC;电量维持模式下电池目标SOC;为行程终点SOC偏离目标SOC的惩罚系数。 按照安时计量法,电池的SOC变化情况与电池的电流有关,系统的状态量方程具体可表示.  

   

     对于增程式防撞车来说,在电量维持模式,电池SOC变化范围较小,电池的开路电压和内阻可以看作常值:因此,对于增程式防撞车的能量管理优化问题来说,在电量维持模式,需要求解的哈密顿函数中最优的协状态量可以近似看作常值。然而,尽管PMP给出了求解最优控制量的必要条件,但是由于哈密顿函数并非一个连续函数,无法直接进行偏微分计算,即使通过拟合得到增程器燃油消耗函数,计算复杂度仍然很大。

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     2  等效燃油消耗最小策略: 等效燃油消耗最小策略(ECMS)是一种由庞特里亚金极小值原理(PMP)引申出来的实时优化的方法,通过等效因子将电量消耗等效为燃油消耗量,加上发动机的燃油消耗量得到等效燃油消耗,然后通过求解最小化的等效燃油消耗来获得优化控制量,ECMS无须预知整个行驶工况,计算速度快,可以实现实时应用。 ECMS的基本原理是驱动车辆行驶的能量可以看作是均来自于燃油,动力电池视为能量的缓冲装置。当电池进行放电时,电池消耗的电能需要未来由燃油进行补充,即需要额外的燃油通过增程器给电池充电;当电池进行充电时,增程器除了提供一部分能量来驱动电机,还有部分能量通过给电池充电储存在电池中,在未来可以直接驱动电机,相当于节约了未来的燃油消耗。 

 

       通过最小化瞬时等效燃油消耗获得优化控制量: eqvmX Ü 为等效燃油消耗量;fm为发动机燃油消耗量;batP为电池的输出功率;LHVH为发动机燃油低热值;s为等效因子。 等效因子反映了未来燃油和电能转换效率,它的选择影响了ECMS算法的性能,然而未来能量的转换效率通常是未知的,而且影响因素较多。PMP属于数值优化方法,具有确定的解,因此,通过分析ECMSPMP之间的关系,能够为等效因子的确定提供一定的理论依据。 

       极小值原理在增程式防撞车能量管理策略上应用后得到的哈密顿函数,求解哈密顿函数最小即可得到控制量最优的情况。 ocU为动力电池的开路电压,VechPt为动力电池的电化学能,与SOC变化相关,和动力电池的输出功率之间可以通过充放电效率bat来计算。 根据推导可得,(t)可视为常数,LHVH为发动机燃料热值,kJ/kgbatQ为电池的额定容量,AhocU为电池的开路电压,在增程式防撞车电量维持模式,忽略SOC变化和温度变化,ocU视为常数。充放电等效因子之间的关系则可以表示为: 2chg dis diss =s 3.29 式中,chgs充电等效因子,diss为放电等效因子,dsi为电池的放电效率。

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点击次数:292  更新时间:2022-09-17  【打印此页】  【关闭

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