预知交通信号的电动汽车分层能量管理策略

• Published in: 河南科技大学学报（自然科学版） Vol. 42; no. 3; pp. 38 - 50
• Main Authors: 王俊朋, 司鹏举, 付主木, 陶发展, 田小泷
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 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 2021; 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
• Subjects: 能量管理策略; 分层控制; 电动汽车; 智能交通; 非线性模型预测控制
• ISSN: 1672-6871
• DOI: 10.15926/j.cnki.issn1672-6871.2021.03.007

U469.72; 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.