基于DP的单行星排混合动力汽车MA-ECMS能量管理研究

摘要

为了提高混合动力汽车的经济性，以单行星排混合动力系统为研究对象，改善以等效因子为核心的自适应等效燃油瞬时消耗最小策略(adaptive equivalent fuel instantaneous consumption minimum strategy, A-ECMS)在行星排混合动力系统的控制效果。考虑混合动力系统模式切换、SOC、等效因子与燃油消耗的关系，构建等效因子全局优化模型。利用DP算法和行星排模式切换的特性优化一定工况下的等效因子，得到行驶里程与电池SOC初始值的最佳等效因子MAP图，制定基于等效因子优化的模式切换自适应等效燃油瞬时消耗最小策略(mode adaptive ECMS,MA-ECMS),考虑动力电池、电动机等部件的效率，获得在各个模式下最佳等效因子下的功率分配。联合仿真结果表明：在CLTC工况条件下，各个模式在各个工况区间稳定运行，油耗为6.0815 L/100 km。MA-ECMS控制策略与DP控制策略对比，虽然燃油差距10.69%,但具有良好的SOC控制能力，与ECMS相比燃油经济性提高7.1%。低速工况主要是纯电模式，中速工况主要是混动模式，高速工况主要是高速混动和发动机直驱模式，符合预期效果。

关键词

单行星排混合动力 / 能量管理 / 动态规划 / 等效因子 / A-ECMS

基金资助

国家自然科学基金项目(52275051); 重庆交通大学自然科学类揭榜挂帅项目(XJ2023000701); 重庆市研究生导师团队建设项目(JDDSTD2022007); 重庆市研究生联合培养基地建设项目(JDLHPYJD2022001)