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基于智能網(wǎng)聯(lián)技術的PHEV整車能量管理方法
2019-03-15 20:24:53· 來源：聯(lián)合電子
近年來，隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，汽車在給人們出行帶來方便的同時，也造成了環(huán)境問題的日益突出。為了應對能源危機和環(huán)境問題，發(fā)展低排放和低能耗的新能源汽車
近年來，隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，汽車在給人們出行帶來方便的同時，也造成了環(huán)境問題的日益突出。為了應對能源危機和環(huán)境問題，發(fā)展低排放和低能耗的新能源汽車成為了當今汽車工業(yè)界的主流。插電式混合動力汽車（plug-in hybrid electric vehicles, PHEV）作為傳統(tǒng)混合動力汽車向純電動汽車過渡的車型，其主要有以下特點：1）它有兩個動力源，即發(fā)動機和驅(qū)動電機；2）它的動力電池容量大，驅(qū)動電機可單獨驅(qū)動車輛行駛；3）當動力電池電量耗盡后，它可外接充電，純電行駛里程相對較長。因此，插電式混合動力汽車在未來一段時間內(nèi)將是一種極具競爭力的新能源汽車。
目前，很多用戶將車輛用于日常的通勤使用，理想的應用場景是純電驅(qū)動車輛，到達公司后或者晚上回家后進行外接充電。然而，由于車輛的持續(xù)使用，動力電池損耗加劇，車輛的純電續(xù)航里程會降低，此外，部分用戶的通勤里程本身較長，PHEV的純電行駛里程不能覆蓋通勤使用，此種情形下則需要起動發(fā)動機驅(qū)動車輛。按照現(xiàn)在普遍的PHEV整車能量管理策略，當車輛起動后首先使用純電模式行駛消耗電能，當電量耗盡后起動發(fā)動機進入混動模式（如圖1所示）。此策略所存在的主要問題是沒有考慮到實際行駛工況的變化對整車能耗的影響。例如當車輛處于高速運行階段時，此時發(fā)動機處在高效運行區(qū)域，因此此時應該啟動發(fā)動機來驅(qū)動車輛；而當車輛處于擁堵工況時，應該更多啟用電機來驅(qū)動車輛，因為在低速工況下電機比發(fā)動機具有更高的效率。
圖1 傳統(tǒng)PHEV整車運行模式
由上述我們可知，為了合理的使用PHEV車輛的動力源，實際行駛工況的獲取至關重要，此外，天氣狀況、環(huán)境溫度、時刻和是否工作日等信息對整車能量的使用也很重要。獲取了相關信息后，如何設計PHEV整車能量管理策略來降低整車油耗，聯(lián)合電子對這一問題進行了深入的研究，并提出了自己的解決方案，其方案的系統(tǒng)架構如圖2所示。
圖2 基于智能網(wǎng)聯(lián)技術的PHEV整車能量管理系統(tǒng)架構
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，各種地圖服務商已經(jīng)能為我們提供某條路段上精確的交通與路況信息，主要包括平均車速、行駛里程、行駛時間、限速、行駛方向、收費站、車輛GPS位置等，此外我們還可以從相關網(wǎng)站獲取時刻、天氣等信息。我們將實時獲得的這些信息存儲至云平臺，并根據(jù)這些信息在云平臺上部署了全局能量優(yōu)化策略，此策略會根據(jù)全局路況信息實時計算車輛的最優(yōu)SOC軌跡并傳輸至車輛，而且此策略還會以一定的頻率刷新來適應路況信息的變化，從而最終達到整車能量的最優(yōu)利用，并降低整車油耗。在此優(yōu)化策略下，動力電池的SOC軌跡如圖3所示。
圖3 全局最優(yōu)的PHEV整車運行模式
結論
節(jié)能減排是汽車行業(yè)永恒的話題，基于智能網(wǎng)聯(lián)技術的PHEV整車能量管理方法能基于駕駛員行駛路段的相關路況信息，并結合天氣、溫度等信息，從全局的角度優(yōu)化使用整車能量，為PHEV整車能量的優(yōu)化利用提供了新思路。
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