基于动态规划的再生制动能量管理策略
2021-03-22何洪文曹剑飞
重庆理工大学学报(自然科学) 2021年2期
何洪文,石 曼,曹剑飞,韩 陌
(北京理工大学 机械与车辆学院,北京 100081)
制动能量回收是指当车辆处于减速或者刹车的过程时,将汽车行驶过程中惯性能量通过传动系统传递给电机,电机将其转化成电能储存在动力电池中,然后在汽车加速或上坡时将电能转化成机械能重新供车辆行驶。研究表明,在典型的城市循环工况下,汽车在驱动过程中产生的能量大约有50%甚至更多在制动过程中损失[1-2],对车辆在制动过程中损失的能量进行能量回收可以提高能源利用率,减少能源消耗,缓解日益尖锐的能源短缺问题,同时可以提高车辆的续航里程。
电池的SOC、热量分布对制动能量回收有一定影响,因此建立精确的电池模型对于提高制动能量回收效率具有重要意义。锂电池模型一般有2种建模方式,即等效电路模型和电化学模型。等效电路模型是根据电池充放电外特性建立的一类模型,主要通过电阻、电容基本电路元件搭建电路网络模拟电池特性,其优点是模型的复杂度可控,建模难度低,缺点是等效电路模型不能反映内部变化规律,且精度不高[3];电化学模型从电化学原理出发,通过分析电池内部扩散、迁移、电化学反映、热力学现象等所获得的电池动力学模型,能充分揭示电池特性变化机理,具有较高的精度[4],对于提升车辆的制动能量回收效果具有重要意义。
制动能量回收控制策略应合理分配再生制动力,尽可能多地回收制动能量。……
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