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高空车出租, 高空车租赁, 韶关高空车出租    高空车的WLTC行驶工况的能量管理控制效果?

作者:admin 发布::2022-09-08

        高空车出租, 高空车租赁,  韶关高空车出租    高空车的WLTC行驶工况的能量管理控制效果?    WLTC工况,又称全球轻型汽车测试循环,包括低速、中速、高速和超高速四种工况,总运行时间1800s,行驶距离为23.21km,最高时速可达131km/h,整个循环车速波动大、怠速工况少,没有特别的规律性。采用一个WLTC循环作为测试工况进行仿真测试,目标车速信息和通过驾驶员模型解析出来的踏板信息。设置电池的初始SOC和目标SOC均为30%,环境温度27℃,风速为0m/s  三种能量管理策略决策出的增程器目标发电功率可以看出,恒温器策略下增程器的启停状态与整车的请求功率无关,增程器一旦启动,就工作于燃油消耗最低的工作点。功率跟随策略下增程器的发电功率随整车需求功率的变化而在设定的工作 点间频繁切换。A-ECMS策略下的请求功率和整车需求功率相关,且多数工作于增程器燃油经济性较高的点。三种控制策略相比,A-ECMS策略的启停次数明显多于另外两种。 

 

       从整个行程过程中的三种能量管理策略的燃油消耗量变化情况可以看出,恒温器和功率跟随策略为阶段性的消耗燃油,A-ECMS在整个行程过程中均消耗燃油。增程器燃油消耗曲线的斜率与发电功率的大小呈正相关,在恒温器策略下,增程器一旦开启就工作于25kW,而功率跟随策略发电功率会随整车需求功率变化,在整车需求功率较小时(例0-100s),功率跟随策略发电功率小于恒温器策略,燃油消耗量曲线斜率也小于恒温器策略;在整车需求功率较大时(例如1650-1800s),功率跟随策略发电功率大于恒温器策略,燃油消耗量曲线斜率也就大于恒温器策略。从燃油消耗量曲线的斜率来看,整体来看A-ECMS策略的斜率最小,且在多数时间A-ECMS策略的燃油消耗曲线位于恒温器和功率跟随的曲线下方。在行程终止时,采用恒温器策略的燃油消耗量为1.708L,功率跟随策略的燃油消耗量1.768L,而A-ECMS策略的燃油消耗量为仅为1.591L,相较于恒温器策略节约燃油约6.9%,相较于功率跟随策略节约燃油约10.0% 

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      从不同能量管理策略电池电流的变化情况可以看出,恒温器策略下电池充放电频繁,一旦增程器处于启动状态并进行恒功率发电,而整车又处于制动能量回收状态时,电池将会出现大电流充电的情况。功率跟随策略在增程器启动状态下,可以抑制大电流充放电的情况,但在增程器关闭状态下,电池的充放电电流仍然较大。而A-ECMS策略虽然不能像功率跟随策略下的增程器启动状态一样,将电池工作区控制在非常小的区域内,但是由于在整车需求功率较大的时候,根据等效燃油消耗最小的要求,增程器会以大功率发电,在很大程度上能够避免电池进行大电流放电,在全工况下的整体充放电表现是最好的。 从电池SOC变化曲线来看,恒温器策略电池终了SOC30.7%,功率跟随策略电池终了SOC32.9%,而A-ECMS终了SOC30.3%,与目标SOC偏差仅为0.3%。在整个行程过程中,由于恒温器和功率跟随策略均在电池SOC的某个固定范围内开启增程器,电池SOC在一个较大的区域内波动,在行程终止时,电池的实际SOC与目标SOC之间距离具有随机性,而A-ECMS策略由于等效因子的自适应调节,电池SOC围绕目标SOC上下浮动较小,因此,在行程结束时,A-ECMS策略最有可能到达目标SOC 

 

      三种能量管理控制下的发动机和ISG电机的工作点分布情况,其中,A-ECMS策略控制下,工作点分布较为集中,较多的点分布在发动机和ISG电机的高效区域。恒温器策略下增程器工作在燃油消耗率最低的工作点附近,而功率跟随策略的增程器工作点分布较为分散,遍布整个发动机、ISG电机允许的工作范围内。 结合上述仿真结果,总结计算出恒温器、功率跟随、A-ECMS三种策略在一个WLTC工况下的整车能耗仿真结果。由于不同策略下电池终了SOC不一定为目标SOC,本文通过计算综合燃油消耗量,根据实际行驶里程再转换为百公里综合燃油消耗量。 

        本文提出的A-ECMS策略在一个WLTC循环工况下百公里综合油耗为6.78L,相较于恒温器策略节约了6.2%,相较于功率跟随策略节约了3.8%。从能量损耗的角度来看,A-ECMS策略决策出的请求发电功率多为增程器效率较高的工作点,增程器系统能量损耗较小,同时在行程中适时开启增程器能够避免电池大电流充放电的情况,减小了电池的欧姆损耗,因此A-ECMS策略下的综合燃油消耗量为三者最低。而恒温器策略尽管使得增程器工作于效率最高的工作点,但是由于电池处于频繁充放电的状态,电池发热造成的能量损耗,即电池的欧姆损耗远大于另外两种策略,恒温器策略下总的综合燃油消耗量反而为三者最多;而对于功率跟随策略来说,当增程器开启且整车请求功率大于15kW时,发电功率跟随整车需求功率变化,这段时间内电池欧姆损耗较少,但其余时间电池仍有可能工作于大电池充放电状态。同时由于功率跟随策略中增程器工作点的总体效率低于另外两种策略,因此功率跟随策略下综合燃油消耗量也较高。 有效安时通量反映的是电池容量的衰减程度,与电池充放电电流相关。从数值大小来看采用A-ECMS策略对电池寿命的损耗要小于功率跟随和恒温器策略,即本文提出的A-ECMS策略也更有利于电池使用寿命的延长。

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