基于混合储能系统的插电式混合动力汽车能量管理策略优化研究

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1、第53卷第7期农业装备与车辆工程2015年7月Vol．5第533卷第No．77期AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERINGJuly2015doi：10．3969／j．issn．1673－3142．2015．07．015基于混合储能系统的插电式混合动力汽车能量管理策略优化研究王磊，叶先军（201804上海市上海汽车集团股份有限公司技术中心）［摘要］针对基于混合储能系统的插电式混合动力汽车在SOC维持阶段的能量管理策略优化问题，以最佳燃油经济性为目标，设计了基于实值遗传算法的控制参数优化方法，得到了发动机工作转矩、电池电流分配系数、纯电行驶最高车速及电池SO

2、C工作范围的最优控制参数。仿真结果表明，设计的能量管理策略控制参数优化方法能在维持SOC平衡的前提下有效提高车辆的燃油经济性，且有利于电池充放电性能和使用寿命的提升。［关键词］插电式混合动力汽车;混合储能系统;能量管理策略;遗传算法［中图分类号］U469.72［文献标志码］A［文章编号］1673-3142(2015)07-0065-05OptimizationofEnergyManagementStrategyforaPlug－inHybridElectricVehicleUsingHybridEnergyStorageSystemWangLei，YeXianjun（TechnicalCen

3、tralofShanghaiAutomotiveIndustryCorporation，Shanghai201804，China）［Abstract］Areal－valuedgeneticoptimizationalgorithmisproposedtoimprovefueleconomyforaplug－inHEVusinghybridenergystoragesystemduringSOCsustainingphase．Theoptimizationalgorithmisdevelopedbasedontheobjectivefunctionofminimizingfuelconsump

4、tion，andtheoptimaloperationtorqueofengine，theoptimalsplitcoefficientforbatterycurrent，themaximumvelocityinpureelectricmode，andtheupper／lowlimitsofbatterySOCcanbeachieved．Thesimulationresultsshowedthatfueleconomyoftheplug－inHEVcanbeincreasedwhilesustainingbatterySOC，andcharge／dischargeperformanceand

5、lifecycleofbatterycanalsobeimproved．［Keywords］plug－inhybridelectricvehicle；hybridenergystoragesystem；energymanagementstrategy；geneticalgorithm0引言采用算法的不同，混合动力汽车能量管理策略可以分为基于规则的能量管理策略以及基于优化算法由于混合动力汽车(HybridElectricVehicle,[4]的能量管理策略。基于规则的能量管理策略实时性HEV)可以最大限度地发挥内燃机汽车高比能量、较好，且不需对车辆的行驶工况进行预测，因此其在高比功率和纯电动汽

6、车节能、低排放的双重优点，混合动力汽车上的应用较为普遍。然而对于基于规在现有的电池技术条件下是最具有实际开发意义则的能量管理策略，采用基于工程经验的控制策略的电动汽车。然而现有的锂离子电池技术不能兼参数设计方法无法使混合动力系统达到最大效率，[1-3]顾能量密度和功率密度，利用超级电容功率密从而不能充分发挥混合动力汽车节能减排的潜能。度高和循环寿命长的优点，与锂离子电池组成混对于混合动力汽车能量管理策略设计而言，采用全合能量存储系统，从而可以较好地满足插电式混局优化算法对控制策略参数进行优化已取得较好合动力汽车对能量存储系统的要求，同时能提高[4-7]的效果。遗传算法是一种借鉴生物进化过程的

7、全[1－2]车辆的经济性能并能延长电池的使用寿命。因局最优搜索算法，其不需要目标函数的梯度信息，且此，对于采用混合储能系统的插电式混合动力汽[8－9]在求解速度和求解质量上优于常规方法，适合于车的研究具有现实意义。解决混合动力汽车控制策略参数优化问题。能量管理策略是混合动力汽车整车控制系统本文针对一款采用锂离子电池/超级电容混的核心及实现整车节能和降低排放的关键。根据所合储能系统的插电式混合动力汽车，考虑电池