新能源汽车能量管理策略开发及仿真

一、能量管理策略开发目的

根据新能源动力系统构型不同，能量管理策略有不同的表现形式和控制策略，但是最终的目的均是为了在满足车辆动力性、驾驶性等基本性能的前提下，根据能量存储装置及能量转换装置的特性和车辆运行工况，实现能量在能量转换装置之间按最佳路线流动，使整车的能量利用率达到最佳。

二、能量管理策略分类

2.1 基于确定规则

根据工程经验预先制定相应的控制规则，利用一组确定的静态控制参数来控制各部件之间的能量流，包括动力系统的工作模式间切换和不同动力源的功率分配等。

2.2 基于模糊规则

用模糊理论将整车需求功率、电池 SOC等的变化设定不同的隶属函数，并制定合理的模糊规则，最终通过模糊推理运算得到整车的能量分配控制策略。

2.3 基于实时优化

在满足车辆所需的动力需求前提下，根据当前时刻的需求功率对发动机功率和电机功率进行协调分配，已达到每个时刻等效燃油最小及功率损失最小的目的，如：ECMS。

2.4 基于全局优化

用最优控制原理改善车辆在整个循环工况的燃油消耗和功率损失，实现对动力源功率的动态优化分配，以使整车性能达到最佳状态，如：动态规划算法、遗传算法。

2.5 能量管理策略开发趋势

1、每一种优化算法都有它自身的优点和局限性，因此结合各种算法的优缺点，进行互补组合的优化算法是一个有意义的开发方向。

2、现有的能量管理研究大多集中在单一的控制目标上，如燃料消耗最小化。然而，还应考虑许多其他设计问题，包括：舒适驾驶、电池健康、排放等。

3、引入智能网联技术，使能量管理策略能基于驾驶员行驶路段的相关路况信息，并结合天气、温度等信息，从全局的角度优化整车能量。

2.6 能量管理策略优化及算法选择

能量管理策略中涉及的优化算法可通过M语言、C语言等实现，但是由于优化算法种类繁多，初期无法确定哪种算法适合当前的动力系统，因此为提升开发效率，可结合相关的优化软件先对算法进行筛选后再进行开发，如：Isight。

三、基于动力系统仿真软件的能量管理策略仿真

目前有很多成熟的动力系统软件能进行能量管理仿真，如AVL Cruise、SimulationX等，以下是是以AVL Cruise搭建的能量管理仿真模型。