本書結合作者十多年的研究實踐經驗,詳細闡述了新能源汽車能量管理控制在工程上常見應用方案以及學術領域先進的理論控制優(yōu)化方法。由八個章節(jié)組成,第1章介紹了新能源汽車能量管理系統(tǒng)的基本概念及其發(fā)展現(xiàn)狀;第2章介紹了目前新能源汽車上廣泛應用的基于規(guī)則的邏輯門限能量管理策略;第3-8章詳細闡述了學術領域常用的優(yōu)化控制算法、規(guī)則學習、工況預測以及強化學習等先進理論算法在能量管理策略上的應用與實現(xiàn)細節(jié)。本書可作為新能源汽車能量管理控制研究人員的參考書。
當前汽車行業(yè)在未來發(fā)展方向上所達成的普遍共識之一是節(jié)能減排,發(fā)展新能源汽車成為全球各大車企的主要發(fā)展方向。受到國家政策的扶持與驅動,我國的新能源汽車產銷量自2014年起快速增長,2019年銷量已達到120.6萬輛。新能源汽車迎來了前所未有的發(fā)展機遇,可見未來新能源汽車仍將持續(xù)保持快速發(fā)展的趨勢。
新能源汽車的整車控制技術是其核心技術之一,整車控制器是新能源汽車的控制中樞,負責新能源汽車動力源發(fā)動機、驅動電機、動力電池及其附屬設備等各關鍵部件協(xié)調控制與工作。而能量管理技術是新能源汽車整車控制技術中的核心和關鍵,主要負責車輛動力系統(tǒng)工作狀態(tài)和扭矩輸出的控制,是影響車輛舒適性、經濟性以及動力性的關鍵技術。能量管理的控制對象——整車動力系統(tǒng)具有工作狀態(tài)復雜、強耦合性、強非線性等特點,長期以來都是各汽車研發(fā)機構致力于掌握的新能源汽車核心關鍵技術,在科研領域受到廣大學者的重點關注。開發(fā)高效節(jié)能的新能源汽車能量管理控制方法是提升車輛綜合性能的關鍵,也是促進新能源汽車持續(xù)發(fā)展的保障與基礎。
本書結合作者十余年的研究實踐經驗,詳細闡述了新能源汽車能量管理系統(tǒng)核心算法的技術細節(jié),覆蓋內容廣泛,包含了能量管理控制在工程上常見應用方案以及學術領域先進的理論控制優(yōu)化方法。本書共8章,第1章介紹了能量管理系統(tǒng)的基本概念及其發(fā)展現(xiàn)狀,同時分析了未來能量管理潛在的發(fā)展方向;第2章介紹了目前工程上廣泛應用的基于規(guī)則的邏輯門限能量管理策略,并針對某插電式混合動力汽車構型,詳細講解了基于規(guī)則的能量管理策略實例;第3至第8章詳細闡述了學術領域常用的動態(tài)規(guī)劃算法、等效燃油消耗算法、模型預測算法、規(guī)則學習、工況預測以及強化學習等先進理論算法在能量管理策略上的應用、算法構建以及實現(xiàn)細節(jié)。本書在介紹能量管理策略的基礎上,充分闡述了各種控制算法的理論基礎,深入討論了各種能量管理方法的仿真分析與實際應用,力求在理論性、實用性、創(chuàng)新性等方面為讀者提供不同的幫助與啟發(fā)。
第1章 新能源汽車能量管理概述
1.1 新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀與規(guī)劃
1.1.1 插電式混合動力汽車發(fā)展現(xiàn)狀與規(guī)劃
1.1.2 燃料電池汽車發(fā)展現(xiàn)狀與規(guī)劃
1.2 新能源汽車能量管理研究現(xiàn)狀
1.2.1 基于規(guī)則的能量管理策略研究現(xiàn)狀
1.2.2 基于實時優(yōu)化算法的能量管理策略研究現(xiàn)狀
1.2.3 基于全局優(yōu)化算法的能量管理策略研究現(xiàn)狀
1.2.4 基于機器學習算法的能量管理策略研究現(xiàn)狀
1.3 新能源汽車能量管理發(fā)展趨勢
第2章 基于規(guī)則的能量管理策略
2.1 混合動力系統(tǒng)關鍵部件建模
2.1.1 整車動力傳動系統(tǒng)與基本參數(shù)
2.1.2 發(fā)動機建模
2.1.3 電動機建模
2.1.4 動力電池建模
2.2 驅動模式系統(tǒng)效率分析
2.2.1 純電驅動模式
2.2.2 行車充電模式
2.2.3 發(fā)動機驅動模式
2.2.4 混合驅動模式
2.3 模式切換規(guī)則的制訂
2.3.1 CD模式
2.3.2 CS模式
2.4 基于規(guī)則的能量管理策略仿真結果
第3章 基于動態(tài)規(guī)劃全局最優(yōu)的能量管理策略
3.1 全局優(yōu)化能量管理理論基礎
3.2 基于動態(tài)規(guī)劃的PHEV能量管理策略
3.2.1 基于動態(tài)規(guī)劃的PHEV能量管理問題構建
3.2.2 離散精度設定
3.3 動態(tài)規(guī)劃能量管理問題求解
3.3.1 動態(tài)規(guī)劃逆向求解步驟
3.3.2 動態(tài)規(guī)劃正向尋優(yōu)步驟
3.4 基于動態(tài)規(guī)劃的全局優(yōu)化能量管理策略實例
3.4.1 混合動力系統(tǒng)建模
3.4.2 狀態(tài)變量及控制變量離散精度影響研究
3.4.3 全局優(yōu)化結果分析
3.5 基于動態(tài)規(guī)劃的協(xié)同優(yōu)化能量管理策略
3.5.1 基于動態(tài)規(guī)劃空間域求解的PHEV協(xié)同優(yōu)化能量管理策略
3.5.2 協(xié)同優(yōu)化能量管理策略求解結果分析
……
第4章 等效燃油消耗最小能量管理策略
第5章 基于模型預測的能量管理策略
第6章 基于規(guī)則學習的能量管理策略
第7章 基于工況預測的實時能量管理策略
第8章 基于強化學習的能量管理策略
參考文獻