插電式混合動力汽車組件的設計

研究了電動機和電池尺寸對于燃油經(jīng)濟性和溫室氣體排放的影響，提出一種應用于兩種不同平行傳動系統(tǒng)配置的優(yōu)化框架，所應用的優(yōu)化和建模方法可以幫助確定這些組件的適當尺寸。

典型的混合動力系統(tǒng)配置包括燃料轉化器（發(fā)動機）、電機（電動機和發(fā)電機）、能量存儲系統(tǒng)（電池）、轉矩耦合器和變擋差速器。依據(jù)行駛工況（如巡航或制動），從電機獲得的動力可以通過動力管理控制算法調(diào)整力矩。當前汽車行業(yè)已經(jīng)認識到廣泛使用混合動力系統(tǒng)是大勢所趨，對環(huán)保車輛設計的需求以及嚴格的車輛排放法規(guī)都推進了新興技術開發(fā)方面的投資。

目前，PHEV（插電式混合動力汽車）吸引了相當?shù)淖⒁饬?，PHEV是指通過插電進行充電的混合動力汽車，一般需要專用的供電樁進行供電，電能充足時采用電動機驅動車輛；電能不足時發(fā)動機會參與到驅動或者發(fā)電環(huán)節(jié)。

PHEV能夠降低燃油消耗和溫室氣體的排放量，采用優(yōu)化和建模方法便于更好地合理選擇電動機/發(fā)電機和電池尺寸，制定這些組件的正確尺寸，降低PHEV的成本。為了分析制定優(yōu)化問題的方案并減少計算時間，需要構建一組多項式元模型來反映由于設計變量（電動機/發(fā)電機和電池的尺寸）產(chǎn)生的響應。盡管神經(jīng)網(wǎng)絡可以用于評價客觀的結合和約束，但多項式元模型可以更好地了解燃油經(jīng)濟性和排放量與設計變量之間的關系。

未來的研究應該考慮電源管理控制策略和這些設計變量間的相互關系，同時揭示更多燃油經(jīng)濟性和溫室氣體排放方面實質(zhì)性的改進。

刊名：Journal of Energy Resources Technology（英）

刊期：2013年第4期

作者：Andreas A.Malikopoulos

編譯：周沖