基于电池荷电轨迹信息的混合动力电动汽车能量管理策略

本文提出了一种利用预览行驶周期信息，动态规划混合动力电动汽车能量的管理控制策略。动态规划是一种很有前景的混合动力电动汽车（图1）能量管理问题的解决方案，但由于其非因果特性，只能利用预览行驶周期信息实现全局最优。

由于最近的行驶周期预测算法有助于预览行驶周期信息的使用，因此，基于预览行驶周期信息的假设，提出了基于规则的混合动力电动汽车能量管理策略（图2）。这一策略包括动态规划计算和基于规则的控制策略，根据给定的预测行驶周期信息，动态规划分析车辆电量状态和行驶距离的最优控制。

文中提出的基于规则的控制策略将车辆的需求功率分配到发动机和电动机，进而从动态规划中获得目标电池充电状态轨迹。动态规划能量管理策略基于预测的行驶周期信息，包括动态规划和使用它的最优控制结果。通过提取车辆行驶途中最佳的电池电量状态轨迹（图3），根据这一目标电池电量状态，基于规则的控制策略控制发动机和电动机。

文章对不同的能量管理策略进行了模拟计算，并讨论了采用动态规划能源管理策略的仿真结果，并将这一策略的燃料经济性与其他能源管理策略进行了比较。最后的结果表明，动态规划可以实现混合动力电动汽车的实时控制，通过对未来行驶周期信息更精确的预测，可以实现混合动力汽车更高的燃油经济性。

图1 并联HEV动力总成

图2 总体能量管理策略

图3 电池SOC跟随概念