復(fù)合電源混合動力系統(tǒng)參數(shù)匹配與控制策略.pdf

1、對于目前混合動力汽車的電源系統(tǒng)大多數(shù)采用單一的動力電池，而動力電池存在比功率低的缺點，導(dǎo)致其不能進行大電流充放電、回收制動能量有限，進而造成壽命短、使用成本高，對節(jié)能減排的貢獻小。為了彌補動力電池的不足，本文采用蓄電池和超級電容組成的復(fù)合電源系統(tǒng)，充分利用蓄電池高比能量和超級電容高比功率優(yōu)點，實現(xiàn)延長動力電池的使用壽命，進一步節(jié)能減排。文本以某并聯(lián)混合動力汽車為研究對象，把整車燃油經(jīng)濟性、排放性和舒適性作為優(yōu)化目標，對復(fù)合電源混合動力系

2、統(tǒng)參數(shù)匹配和控制策略進行設(shè)計。
　　建立復(fù)合電源混合動力系統(tǒng)仿真模型。通過對復(fù)合電源的充放電能力、效率等性能特性進行分析，建立了動力電池、超級電容和DC/DC轉(zhuǎn)換器數(shù)值模型的復(fù)合電源混合動力系統(tǒng)仿真模型。
　　建立基于帶精英策略的非支配排序遺傳算法(Non-dominated Sorting GeneticAlgorithmⅡ，NSGA-Ⅱ)的復(fù)合電源混合動力系統(tǒng)燃油經(jīng)濟性、排放性和舒適性多目標優(yōu)化模型。根據(jù)整車技術(shù)指標和N

3、EDC循環(huán)工況，計算出發(fā)動機和電機的總需求功率，然后利用動力系統(tǒng)的規(guī)則控制和復(fù)合電源的模糊控制，初步確定發(fā)動機、電機、蓄電池和超級電容參數(shù)，并選定待優(yōu)化的整車參數(shù)。建立了以燃油經(jīng)濟性、排放性和舒適性多目標復(fù)合電源混合動力系統(tǒng)優(yōu)化模型，利用提出的基于NSGA-Ⅱ算法對整車參數(shù)進行優(yōu)化，得到多組不同目標的最優(yōu)解。通過與單一蓄電池系統(tǒng)的比較，驗證基于NSGA-Ⅱ算法的復(fù)合電源混合動力系統(tǒng)對延長蓄電池壽命和提高整車燃油經(jīng)濟性、降低排放、改善舒適

4、性非常有效。
　　建立基于NSGA-Ⅱ算法的復(fù)合電源混合動力系統(tǒng)動態(tài)規(guī)劃模型。首先建立復(fù)合電源混合動力系統(tǒng)動態(tài)規(guī)劃模型，把蓄電池和超級電容的荷電狀態(tài)作為狀態(tài)變量，發(fā)動機、電機的轉(zhuǎn)矩分配比和蓄電池、超級電容的功率分配比作為控制變量，以發(fā)動機燃油經(jīng)濟性和排放性作為目標函數(shù)，利用粗網(wǎng)格和插值法對維度進行簡化，先逆序求出各階段階段代價矩陣，再正序求出全局最優(yōu)解。通過對動態(tài)規(guī)劃仿真結(jié)果分析，提取出發(fā)動機、電機、蓄電池和超級電容的工作規(guī)律，分