[發(fā)明專利]一種插電式混合動力汽車傳動系統(tǒng)的評價與參數(shù)優(yōu)化方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010023517.8 | 申請日： | 2020-01-09 |
| 公開（公告）號： | CN111209633A | 公開（公告）日： | 2020-05-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 胡曉松;韓杰;唐小林;李佳承 | 申請（專利權(quán)）人： | 重慶大學(xué) |
| 主分類號： | G06F30/15 | 分類號： | G06F30/15;G06F30/20;G06F17/15 |
| 代理公司： | 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275 | 代理人： | 趙榮之 |
| 地址： | 400044 重*** | 國省代碼： | 重慶;50 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 插電式 混合 動力 汽車 傳動系統(tǒng) 評價 參數(shù) 優(yōu)化 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種插電式混合動力汽車傳動系統(tǒng)的評價與參數(shù)優(yōu)化方法，屬于新能源汽車領(lǐng)域。該方法包括以下步驟：S1：建立插電式混合動力汽車ICE模型、EM模型、傳動系統(tǒng)模型、電池模型及其容量衰退模型；S2：建立構(gòu)型方案(行星排)成本優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)；S3：基于動態(tài)規(guī)劃算法建立燃油消耗評估模型與動力性能評估模型；S4:建立多目標(biāo)優(yōu)化問題，依照結(jié)果生成構(gòu)型方案優(yōu)選等級，得到相對最優(yōu)的構(gòu)型方案。S5：基于粒子群算法(POS)優(yōu)化該傳動系統(tǒng)參數(shù)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于新能源汽車領(lǐng)域，涉及一種插電式混合動力汽車傳動系統(tǒng)的評價與參數(shù)優(yōu)化方法。
背景技術(shù)
由于其續(xù)航里程、動力電池容量以及壽命等問題，純電動汽車(ElectricVehicles，EVs)尚未廣泛普及?；旌蟿恿ζ?Hybrid Electric Vehicles，HEVs)作為傳統(tǒng)燃油車和純電動汽車的過渡異軍突起，成為研究熱點。
混合動力汽車的動力系統(tǒng)由多個動力源構(gòu)成，通過合理的傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計和能量管理策略，可以實現(xiàn)需求功率在各動力源之間的合理分配以及動力系統(tǒng)部件之間的協(xié)調(diào)控制，在保證動力性的前提下，改善整車經(jīng)濟(jì)性。
與傳統(tǒng)的串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式混合動力汽車傳統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，功率分流式傳動系統(tǒng)由于引入行星排、離合器和固定連接桿，導(dǎo)致混合動力汽車構(gòu)型方案眾多，設(shè)計更加復(fù)雜，同時，成本也相應(yīng)增加。插電式混合動力汽車兼具混合動力汽車和純電動汽車的優(yōu)點，具有較大容量的動力電池作動力源，更換動力電池成本很高，因此，在傳動系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)將動力電池循環(huán)壽命考慮在內(nèi)。
因此，在插電式混合動力汽車傳動系統(tǒng)設(shè)計中，需要綜合考慮構(gòu)型方案成本、燃油經(jīng)濟(jì)性、動力性和電池循環(huán)壽命優(yōu)化構(gòu)型方案，同時優(yōu)化傳動系統(tǒng)參數(shù)，以達(dá)到整體性能最優(yōu)的目的。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種插電式混合動力汽車傳動系統(tǒng)的評價與參數(shù)優(yōu)化方法，可以用于插電式混合動力汽車拓?fù)錁?gòu)型方案的設(shè)計，以提高整車燃油經(jīng)濟(jì)性。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種插電式混合動力汽車傳動系統(tǒng)的評價與參數(shù)優(yōu)化方法，該方法包括以下步驟：
步驟S1：建立ICE模型、EM模型、傳動系統(tǒng)模型、電池模型和電池容量衰退模型；
步驟S2：基于傳動系統(tǒng)模型，建立構(gòu)型方案成本函數(shù)，包括離合器成本、固定連接桿成本和行星排成本；
步驟S3：建立動力性能評估模型和燃油消耗評估模型及其優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)；
步驟S4：基于動態(tài)規(guī)劃算法DP求解多目標(biāo)優(yōu)化問題的帕累托最優(yōu)解，建立構(gòu)型方案優(yōu)選等級，得到最優(yōu)的傳動系統(tǒng)構(gòu)型方案；
步驟S5：基于粒子群算法POS對最優(yōu)傳動系統(tǒng)方案進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。
可選的，所述步驟S1中，電池容量衰退模型的建立：
以A123系統(tǒng)生產(chǎn)的LiFePO4單體電池為研究對象，建立電池老化的半經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，容量衰退百分比為?/p>
其中a和b為擬合系數(shù)，Ea為活化能，Cr為放電速率，η為放電速率修正系數(shù)，Rg為氣體常數(shù)，TK為電池溫度，Ah為Ah-吞吐量，z為冪律因子。
為量化實際循環(huán)周期的老化效應(yīng)，定義強(qiáng)度系數(shù)σ為：
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