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一种新型 ML-模糊控制系统用于优化 PHEV 燃油效率并在多样化驾驶条件下延长电动续航

系统与控制 2024-12-13 v1 机器学习 系统与控制

摘要

为实现更绿色的交通未来,本研究引入了一种创新控制系统用于插电式混合动力车辆 (PHEV),该系统利用机器学习 (ML) 技术预测纯电动模式下的能源消耗,并优化不同运行模式(包括纯电动、串联混合、并联混合和内燃机运行)下的功率分配。模糊逻辑决策过程支配车辆控制系统。该系统的性能在各种驾驶条件下进行了评估。关键发现包括显著提升纯电动模式效率,实现了约 84 公里的电动续航延续,使用 80% 的 20 kWh 电池包。 在 WLTC 驾驶循环中,该控制系统将燃油消耗降至 2.86 L/100km,显示出约 20% 的汽油当量燃油消耗降低。对车辆性能在离散驾驶速度处的评估突显了有效的能源管理,显示出在低速时车辆电池充电、在高速时放电,表明优化的能源恢复和消耗策略。初始电池电荷水平显著影响车辆性能。90% 的初始充电使车辆能够延续全电动运行,将燃油消耗降低约 2 L/100km。实时驾驶模式分析揭示了显著变化,其中较短、较慢的循环因优先电动推进而要求较低的燃油消耗,而较长、较快的循环则增加内燃机的使用。该控制系统还适应了不同的电池状态健康 (SOH) 条件,较高的 SOH 促进更长时间的电动模式使用,降低总燃油消耗最高可达 2.87 L/100km。

关键词

引用

@article{arxiv.2412.09499,
  title  = {A novel ML-fuzzy control system for optimizing PHEV fuel efficiency and extending electric range under diverse driving conditions},
  author = {Mehrdad Raeesi and Saba Mansour and Sina Changizian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2412.09499},
  year   = {2024}
}

备注

29 pages, 13 figures