基于PMP算法的HEV能量优化控制策略

针对常用混合动力汽车(Hybrid electric vehicle, HEV)中锂离子电池在功率波动较大时难以满足需求,以及单个驱动周期内HEV燃油能耗大且能量不能很好回收等问题,研究采用锂离子电池和超级电容器混合储能系统(Lithium-ion battery and super-capacitor hybrid energy storage system, Li-SC HESS)与内燃机共同驱动HEV运行.结合比例积分粒子群优化算法(Particle swarm optimization-proportion integration, PSO-PI)控制器和Li-SC HESS内部功率限制管理办法,提出一种改进的基于庞特里亚金极小值原理(Pontryagin s minimum principle, PMP)算法的HEV能量优化控制策略,通过ADVISOR软件建立HEV整车仿真模型,验证该方法的有效性与可行性.仿真结果表明,该能量优化控制策略提高了HEV跟踪整车燃油能耗最小轨迹的实时性,节能减排比改进前提高了1.6%～2%,功率波动时减少了锂离子电池的出力,进而改善了混合储能系统性能,对电动汽车关键技术的后续研究意义重大.

Li-SC HESS功率协调分配的PCH强跟踪控制策略

微电网通常采用储能系统来平抑负载变化引起的直流母线功率波动。文章采用锂电池和超级电容器的混合储能系统(Li-SC HESS)来同时满足因负载变化引起的功率与能量两方面的需求。研究了混合储能系统模型结构,提出了相应的HESS功率协调分配的PCH强跟踪控制方法。结合Simscape在Simulink中建立光储微电网混合储能系统仿真模型,与微电网常规的双闭环线性控制策略进行对比研究。仿真试验结果表明,提出的HESS控制策略可有效减少锂电池充放电次数,平滑其充放电过程,延长使用寿命,进而改善混合储能系统的性能。

基于模糊控制的锂离子电池变频脉冲快速充电

为了进一步缩短充电时间、提高充电效率和延长电池循环寿命,提出了基于模糊控制去极化的变频脉冲快速充电方法。该方法利用扰动观察法实时跟踪谐振频率,找到对应于谐振频率的最大电流给电池充电,同时利用模糊控制技术检测和消除充电中产生的极化效应来加快充电速度,实现变频快速充电。与目前常用的变电流间歇式快速充电法进行的比较实验表明,该充电方法在充电时间、充电效率、最大温升等指标上分别改善了6.9%,2.4%,17.3%。