Radau伪谱法优化复合电源电动汽车能量管理

"基于Radau伪谱法的复合电源电动汽车能量管理策略优化" 电动汽车(Electric Vehicles, EVs)是现代交通领域的重要组成部分，其能量管理策略对于提升车辆性能和电池寿命至关重要。在本论文中，研究者探讨了一种新的优化方法，即基于Radau伪谱法的复合电源电动汽车能量管理策略优化。这种方法利用Radau伪谱法来处理复杂的动力学方程，从而更有效地管理和优化电动汽车的能量流。 Radau伪谱法是一种数值计算方法，常用于解决最优控制问题。在电动汽车能量管理场景下，这种方法通过全局插值多项式对系统状态变量（如电池荷电状态）和控制变量（如电机功率）进行近似，然后利用插值多项式的导数来近似状态变量的微分方程。这样，原本的最优控制问题（Optimal Control Problem, OCP）可以转换为一个非线性规划问题（Nonlinear Programming, NLP），便于求解。 论文的优化目标是电池寿命模型，引入了惩罚因子以考虑电池的循环寿命。通过对复合电源电动汽车（通常包括电池和超级电容器等混合能源系统）和单一电池能量源在标准NEDC（New European Driving Cycle）工况下的对比分析，研究发现，采用Radau伪谱法优化后的复合电源能够有效降低电池的安时流通，减少电流和功率的波动，使得电池组功率和超级功率与需求功率呈现分段线性的关系。 具体来说，优化后的复合电源提升了电池的等效寿命，相比于单一电池能量源，电池的等效寿命提高了25.61%。这一成果不仅为复合电源的能量管理策略提供了快速且稳定的方法，也为选择最优系统参数提供了理论支持。此外，这种优化策略还可以作为评估其他能量管理策略的基准。 关键词涉及的领域包括电动汽车技术、复合电源系统、Radau伪谱法以及能量管理策略。这些技术与方法的应用有助于电动汽车实现更高效、更持久的运行，同时降低对环境的影响，对于推动电动汽车产业的发展具有重要意义。