负载识别优化的能量管理策略研究

1

作者 高仕伟 刘立东 龚建军 《汽车实用技术》 2025年第6期1-10,27,共11页

为解决目前混合动力商用车能量管理策略研究中未考虑整车质量变化的问题,文章以某混合动力牵引车为研究对象,提出一种基于负载优化的能量管理策略。建立车辆纵向动力学模型,分析质量参数对能量管理策略的影响,在MATLAB/Simulink中建立... 为解决目前混合动力商用车能量管理策略研究中未考虑整车质量变化的问题,文章以某混合动力牵引车为研究对象,提出一种基于负载优化的能量管理策略。建立车辆纵向动力学模型,分析质量参数对能量管理策略的影响,在MATLAB/Simulink中建立牵引车模型,利用卡尔曼滤波对整车质量进行在线估计,将整车质量和等效燃油消耗最小控制策略相结合,建立负载优化控制策略模型,利用仿真实验进行验证。结果表明,卡尔曼滤波能够准确地识别到不同载荷下的整车总质量,提出的策略能更好地维持电池电量平衡、提高电机的工作效率,进一步发挥等效燃油消耗最小控制策略的性能,大约节油1.15%。 展开更多

关键词 牵引车 混合动力 卡尔曼滤波 质量估计 能量管理策略 等效燃油消耗 最小控制策略

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考虑驾驶风格的混合动力汽车强化学习能量管理策略 被引量：4

2

作者 施德华 袁超 +2 位作者 汪少华 周卫琪 陈龙 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期51-62,共12页

为了提升混合动力汽车能量管理策略对不同风格驾驶员的适应性,基于深度强化学习和等效燃油消耗最小策略(equivalent consumption minimization strategy,ECMS),提出一种考虑驾驶风格的混合动力汽车能量管理策略。通过实车试验采集驾驶... 为了提升混合动力汽车能量管理策略对不同风格驾驶员的适应性,基于深度强化学习和等效燃油消耗最小策略(equivalent consumption minimization strategy,ECMS),提出一种考虑驾驶风格的混合动力汽车能量管理策略。通过实车试验采集驾驶员行驶数据,基于采集数据进行驾驶员驾驶风格的聚类分析,建立驾驶风格识别模型;构建基于强化学习和ECMS的能量管理策略,将驾驶风格系数作为强化学习状态变量,利用多种驾驶风格的组合工况训练深度确定性策略梯度智能体,获取不同工况和驾驶风格下ECMS等效因子,采用ECMS求解最优发动机、电机转矩分配以及变速箱挡位;搭建硬件在环测试平台,并基于实际采集的不同驾驶员驾驶数据构建测试工况,验证所提出控制策略的有效性。研究结果表明,相较于基于规则策略、基于等效因子比例修正的自适应ECMS以及DRL-SAC策略,提出的考虑驾驶风格的强化学习能量管理策略使整车能量消耗分别降低16.35%、11.11%和7.56%,所提控制策略的有效性得到了验证。 展开更多

关键词 混合动力汽车 能量管理策略 驾驶风格 强化学习 等效燃油消耗最小策略

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多旋翼混合动力无人机自适应能量管理策略仿真 被引量：2

3

作者 杨明堂 胡春明 +1 位作者 徐胤泽 杜春媛 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1004-1015,共12页

为提高多旋翼混合动力无人机的运行稳定性、输出动力性和能量利用率,利用GT-Power和Simulink进行模型联合搭建,对比基于规则的能量管理策略及等效燃油最小消耗能量管理策略(Equivalent consumption minimization strategy,ECMS),设计开... 为提高多旋翼混合动力无人机的运行稳定性、输出动力性和能量利用率,利用GT-Power和Simulink进行模型联合搭建,对比基于规则的能量管理策略及等效燃油最小消耗能量管理策略(Equivalent consumption minimization strategy,ECMS),设计开发了基于BP(Back propagation)神经网络优化的自适应ECMS(Adaptive-ECMS,A-ECMS)。仿真研究表明:A-ECMS在运行稳定性上,整体工况转速波动率为7.74%,较基于规则策略和ECMS都有明显降低;A-ECMS在复合扰动下和随机紊流下转速波动率分别为8.32%、7.18%,与基于规则策略和ECMS相比在突发工况下运行更为稳定。A-ECMS能有效提高混合动力系统动力性能,使发动机处于经济工况10 kW;可根据荷电状态(State of charge,SOC)变化实时对电池功率进行调整。A-ECMS平均燃油消耗率为297.585 g/(kW⋅h),整体燃油消耗量为3755.31 g,与基于规则策略和ECMS相比明显较低,在各工况下运行时发动机工况点集中于燃油经济区,有效提高了系统经济性。 展开更多

关键词 多旋翼无人机 混合动力 BP神经网络 自适应最小消耗能量管理策略 能量管理

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基于工况识别的PHEV能量管理策略

4

作者 张代庆 牛礼民 +1 位作者 汪恒 张义奇 《西华大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第3期54-63,共10页

为提升并联式混合动力汽车(parallel hybrid electric vehicle,PHEV)的燃油经济性,针对等效燃油消耗最小控制策略(equivalent fuel consumption minimum strategy,ECMS)在不同工况下适应性差的问题,以优化整车等效燃油消耗量为目标,设... 为提升并联式混合动力汽车(parallel hybrid electric vehicle,PHEV)的燃油经济性,针对等效燃油消耗最小控制策略(equivalent fuel consumption minimum strategy,ECMS)在不同工况下适应性差的问题,以优化整车等效燃油消耗量为目标,设计基于工况识别算法的变等效因子ECMS能量管理策略。选取3类典型工况建立支持向量机分类模型,通过递归特征消除法对样本特征进行选择,采用鲸鱼算法对支持向量机进行参数优化,使用模拟退火算法分别对3类工况的ECMS等效因子进行离线全局最优求解,并分别存储于等效因子库中,通过训练好的支持向量机分类器对目标优化工况进行工况识别,不同类型的工况片段采用不同的等效因子进行转矩分配。仿真结果显示:相比于逻辑门限能量管理策略,基于工况识别算法的变等效因子ECMS能量管理策略的电池荷电状态(state of charge,SOC)变化量减少8.67%,节油率为13.11%;相比于优化前的ECMS策略电池SOC变化量减少3.47%,节油率约为6.63%。本文提出的基于工况识别算法的变等效因子ECMS能量管理策略可以有效地减少燃油消耗量,提升PHEV的整车经济性。 展开更多

关键词 并联混合动力汽车 能量管理策略 工况识别 鲸鱼优化算法 支持向量机 递归特征消除 等效燃油消耗最小

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基于等效因子优化的插电式混合动力客车自适应能量管理策略 被引量：18

5

作者 杨业 张幽彤 +1 位作者 张彪 胡韶奕 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期292-298,306,共8页

针对插电式混合动力客车,提出基于等效因子优化的实时能量管理策略。首先,设计了一种等效因子快速计算方法,先根据车辆的动力参数确定等效因子的取值范围,再应用射击算法快速计算等效因子。随后,提出了一种基于电池荷电状态(SOC)线性下... 针对插电式混合动力客车,提出基于等效因子优化的实时能量管理策略。首先,设计了一种等效因子快速计算方法,先根据车辆的动力参数确定等效因子的取值范围,再应用射击算法快速计算等效因子。随后,提出了一种基于电池荷电状态(SOC)线性下降的自适应等效燃油消耗控制策略,利用车辆全球定位系统提供的车辆位置信息,通过在线更新等效因子,实现对参考SOC的实时跟踪。最后,与基于规则的控制策略和标准的ECMS控制策略进行仿真对比,结果表明:无论是在燃油经济性上还是在SOC控制的鲁棒性上,基于等效因子优化的策略都具有最好的控制效果。 展开更多

关键词 插电式混合动力客车 能量管理策略 等效因子优化 等效燃油消耗最小策略 改进的射击算法

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基于功率比的混合动力汽车模糊自适应等效燃油消耗最小策略研究 被引量：9

6

作者 施德华 容香伟 +1 位作者 汪少华 陈龙 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期12-21,共10页

针对基于优选固定等效因子的等效燃油消耗最小策略(ECMS)工况适应性差的问题,提出一种基于功率比的自适应ECMS(PR-AECMS)。以功率分流式混合动力汽车为对象,建立采用电池荷电状态(SOC)修正ECMS等效因子的显示自适应求解模型,针对仅基于... 针对基于优选固定等效因子的等效燃油消耗最小策略(ECMS)工况适应性差的问题,提出一种基于功率比的自适应ECMS(PR-AECMS)。以功率分流式混合动力汽车为对象,建立采用电池荷电状态(SOC)修正ECMS等效因子的显示自适应求解模型,针对仅基于SOC反馈修正等效因子的不足,引入相邻时段平均功率作为ECMS等效因子前馈调节变量,通过研究相邻时段平均功率、前一时段电池充放电行为,以及不同电池SOC实时值和参考值等因素对等效因子修正机制的影响,提出基于多模糊控制器切换的ECMS等效因子自适应求解方法,根据电池SOC和前一时段车辆平均功率制定各模糊控制器的切换逻辑,以当前时段与前一时段的平均功率比、前一时段电池SOC变化量为各模糊控制器输入,基于标准循环工况的全局优化结果确定模糊控制参数。基于不同标准循环工况的仿真结果表明,相较于无功率比修正的AECMS,本文提出的PR-AECMS使整车在大范围工况下具有更优越的等效燃油经济性和电池充放电平衡特性,有效提高了ECMS策略的工况适应性。 展开更多

关键词 混合动力汽车 能量管理策略 等效燃油消耗最小策略 模糊自适应 平均功率

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基于ECMS和Radau伪谱拼接法的多模式HEV能量管理策略优化 被引量：1

7

作者 赵克刚 麦茂瑜 +2 位作者 李梓棋 刘延伟 甄玉珂 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2022年第2期13-20,共8页

为解决现有能量管理策略在评估多模式混合动力汽车燃油经济性时易出现模式切换、发动机起停和离合器分离与接合过于频繁的问题,针对串并联式PHEV混合动力系统,通过等效燃油消耗最小策略(ECMS)确定全球统一轻型车辆测试循环(WLTC)工况下... 为解决现有能量管理策略在评估多模式混合动力汽车燃油经济性时易出现模式切换、发动机起停和离合器分离与接合过于频繁的问题,针对串并联式PHEV混合动力系统,通过等效燃油消耗最小策略(ECMS)确定全球统一轻型车辆测试循环(WLTC)工况下的模式切换序列,并基于该结果,应用Radau伪谱拼接法(RPKM)求解最优模式切换时刻及油耗表现。WLTC工况仿真结果表明,在ECMS-RPKM联合算法控制下,发动机起停次数和离合器分离与接合次数较ECMS算法分别减少9.41%和26.92%,同时最优油耗降低1.23%,所提出的方法可在较合理的模式切换频度下获得全局的油耗优化效果,更准确地评价多模式复杂混合动力系统的节油潜力。 展开更多

关键词 混合动力汽车 能量管理策略 等效燃油消耗最小策略 Radau伪谱拼接法

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燃料电池汽车等效氢耗最小控制策略研究

8

作者 余川 杜常清 +1 位作者 胡艺凤 张家铭 《汽车实用技术》 2025年第5期1-7,53,共8页

燃料电池混合动力汽车(FCHEV)的能量管理策略(EMS)对提升系统能效、保障系统健康和降低温室气体排放至关重要。文章提出一种基于粒子群优化(PSO)算法的等效消耗最小策略(ECMS)用于计算最优等效因子,并与动态规划(DP)进行对比,表明ECMS... 燃料电池混合动力汽车(FCHEV)的能量管理策略(EMS)对提升系统能效、保障系统健康和降低温室气体排放至关重要。文章提出一种基于粒子群优化(PSO)算法的等效消耗最小策略(ECMS)用于计算最优等效因子,并与动态规划(DP)进行对比,表明ECMS在大幅缩小计算时间的基础上得到了与DP相似的优化结果。进一步结合再生制动策略,利用MATLAB在几种典型循环工况下进行了仿真。仿真结果表明,动力电池荷电状态(SOC)值分别提高了7.48%、4.64%、5.48%。 展开更多

关键词 燃料电池混合动力汽车 能量管理策略 等效消耗最小策略 粒子群算法

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考虑燃料电池耐久性的FCEV能量管理策略研究 被引量：3

9

作者 仇俊政 赵红 +2 位作者 刘晓童 徐福良 路来伟 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2022年第1期58-63,68,共7页

为降低燃料电池的启停循环因素和动态负载循环因素对燃料电池性能的影响,保证燃料电池的耐久性,在等效氢气消耗最小策略基础上,增加负载限制策略和启停控制策略,实现对燃料电池输出的瞬时功率波动的限制和对燃料电池开启和关闭的控制。... 为降低燃料电池的启停循环因素和动态负载循环因素对燃料电池性能的影响,保证燃料电池的耐久性,在等效氢气消耗最小策略基础上,增加负载限制策略和启停控制策略,实现对燃料电池输出的瞬时功率波动的限制和对燃料电池开启和关闭的控制。在更贴合车辆实际行驶情况的WLTC工况下进行仿真实验对比。结果表明,本文提出的策略相较于不使用限制策略和只使用负载限制策略的情况,等效氢气消耗分别增加5.95%和4.15%,但燃料电池的电压衰退分别减少54.26%和40.67%,启停次数分别减少44次和29次,在保证燃油经济性情况下,能够更好的减缓燃料电池的性能衰退,提高其耐久性和延长使用寿命。 展开更多

关键词 燃料电池电动汽车 能量管理策略 等效氢气消耗最小 燃料电池耐久性

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燃料电池汽车行驶里程自适应ECMS策略 被引量：14

10

作者 林歆悠 夏玉田 +1 位作者 李雪凡 林海波 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期750-756,共7页

为提高插电式燃料电池汽车的经济性,基于等效氢消耗最小策略,通过等效系数S与行驶里程的自适应规则调整目标价值函数,以控制动力电池电能消耗速率,同时引入参考SOC进一步修正等效系数S,使行驶过程中动力电池尽可能多地获取电网电能,同... 为提高插电式燃料电池汽车的经济性,基于等效氢消耗最小策略,通过等效系数S与行驶里程的自适应规则调整目标价值函数,以控制动力电池电能消耗速率,同时引入参考SOC进一步修正等效系数S,使行驶过程中动力电池尽可能多地获取电网电能,同时避免动力电池过度放电,从而实现控制策略对行驶里程的自适应性。通过Matlab/Simulink建立插电式燃料电池汽车仿真模型,仿真结果表明,当行驶里程超过纯电动行驶里程后,该策略能控制动力电池SOC在行驶结束时到达目标值。硬件在环对比试验的结果表明,采用里程自适应的ECMS策略时,总里程为100,150和200 km的氢气消耗量分别比基于CD-CS的ECMS策略降低8.75%,14.21%和16.63%。 展开更多

关键词 燃料电池汽车 能量管理策略 等效消耗最小化策略 自适应控制

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基于驾驶意图云模型识别的混合动力汽车A-ECMS的构建 被引量：2

11

作者 邓涛 罗远平 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2020年第3期305-313,共9页

基于驾驶意图云模型识别的自适应等效燃油消耗最小策略(A-ECMS),构建了一种混合动力汽车能量管理策略,并对该策略进行了仿真研究。采用云模型算法,识别驾驶意图,获取了典型行驶工况下的意图识别结果;以加权平均的方法,求得各意图下对应... 基于驾驶意图云模型识别的自适应等效燃油消耗最小策略(A-ECMS),构建了一种混合动力汽车能量管理策略,并对该策略进行了仿真研究。采用云模型算法,识别驾驶意图,获取了典型行驶工况下的意图识别结果;以加权平均的方法,求得各意图下对应的等效因子;建立了等效因子查询表。结果表明:在新欧洲行驶循环(NEDC)工况下,相比于基于充电状态(SOC)反馈的A-ECMS策略,本策略的燃油经济性提高了1.3%;在自定义组合工况下也能取得近似ECMS策略的燃油经济性控制效果,且具有更好的SOC稳定性控制效果。因而,该A-ECMS策略提高了原来的等效燃油消耗最小策略(ECMS)的实用性,体现驾驶意图。 展开更多

关键词 混合动力汽车(HEV) 能量管理 等效燃油消耗最小策略(ECMS) 自适应ECMS(A-ECMS) 驾驶意图 云模型 仿真

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串联式和增程式混合动力轻型商用车的性能对比 被引量：3

12

作者 李敏清 冯坚 韩志玉 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期550-559,共10页

为确定在串联式动力系统策略和增程式动力系统策略下的最优油耗和二氧化碳排放,以一辆日均行驶150 km、满载质量4.5 t的轻型商用厢式卡车为对象,对动力性、油耗及使用阶段的二氧化碳排放量进行了仿真。考虑比较的公平性和实用性,应用了... 为确定在串联式动力系统策略和增程式动力系统策略下的最优油耗和二氧化碳排放,以一辆日均行驶150 km、满载质量4.5 t的轻型商用厢式卡车为对象,对动力性、油耗及使用阶段的二氧化碳排放量进行了仿真。考虑比较的公平性和实用性,应用了规则式策略(RB)和动态等效燃油消耗最小策略(DECMS)。提出了改进的混合型能量管理策略(M-DECMS)。结果表明:在中国—全球瞬态整车循环(C-WTVC)工况下,对于1.2 L和1.5 L两种量产发动机,相较于串联式电动汽车(SHEV),增程式电动汽车(REEV)平均可以降低30.1%的燃油消耗和16.65%的二氧化碳排放。因而,相较于串联式动力系统,增程式有助于降低燃油消耗和驾驶阶段二氧化碳排放。 展开更多

关键词 混合动力商用汽车 增程式电动汽车 能量管理策略 串联构型 动态等效燃油消耗最小策略(DECMS) 中国-全球瞬态整车循环(C-WTVC)

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