预知交通信号的电动汽车分层能量管理策略 |
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作者单位: | 河南科技大学 信息工程学院,河南洛阳 471023;河南科技大学 信息工程学院,河南洛阳 471023;河南科技大学 河南省机器人与智能系统重点实验室,河南洛阳 471023 |
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基金项目: | 国家自然科学基金;装备预研项目;装备预研项目;河南省重点研发与推广专项;河南省高等学校科技创新团队支持计划;中原科技创新领军人才基金项目;河南省高等学校重点科研项目;河南省高等学校重点科研项目 |
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摘 要: | 在城市路况下,电池和超级电容复合电源电动汽车会对信号灯判断不准确而频繁起停,造成额外的能量消耗。基于智能交通系统中预知交通信号信息的应用场景,本文提出了一种分层能量管理方法。首先,根据交通信号信息,上层车速设计策略优化车速,得到车辆经济参考车速,避免车辆在信号灯区域频繁起停。其次,基于经济参考车速,设计了一种基于非线性模型预测控制的下层能量管理策略,合理分配电池及超级电容的功率输出,并有效跟踪经济参考车速,降低电池功率的变化率。最后,对所提出的车速设计和能量管理策略进行仿真分析,并搭建实验平台进行验证。研究结果表明:分层能量管理策略使等效燃油经济性提高了3.24%,降低了电池能耗,并且减少了车辆急加速或急减速情况,提高了驾驶舒适性。
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关 键 词: | 电动汽车 智能交通 分层控制 非线性模型预测控制 能量管理策略 |
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