混合动力系统的模型预测能量管理

——2023内燃动力智能控制集训营（第八讲）

2023年10月29日，由中国内燃机学会主办，中国内燃机学会内燃动力智能技术分会、天津大学先进内燃动力全国重点实验室共同承办的先进内燃动力智能控制集训营（第八讲）顺利结束。来自合肥工业大学的江维海副教授受邀作线上报告，报告主题为 新能源汽车动力系统控制。课程由内燃机学会内燃动力智能控制技术分会的秘书长宋康副教授主持。

本次江维海老师的课程内容包括 “新能源汽车历史及现状”，“新能源汽车电控技术现状”，“新能源汽车电子电气架构发展”，以及“系统建模与控制实例介绍”共4个部分。

新能源汽车是指采用新型动力系统，完全或主要依靠新型能源驱动的汽车，包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车等。目前我国新能源汽车处于高速发展阶段，连续8年位于全球第一，预计2030年新能源汽车保有量将接近1亿辆。

在新能源汽车电控技术课程部分，江老师从多核硬件研发、基础软件研发和应用层策略设计分别介绍了整车控制器(VCU)、电池管理系统(BMS)、以及燃料电池控制器(FCU)的主要功能、建模与开发测试流程。同时向集训营学员介绍了包括 AUTOSAR软件架构、CCP在线标定协议、基于UDS的诊断协议和OTA远程刷写等功能的开发内容。在电池管理系统(BMS)部分，江老师介绍了BMS所需具备的9大基本功能，并就无线BMS、车云协同控制、以及动力域控制器等前瞻性技术进行了分享。

随着汽车电子技术的发展，汽车上电子控制器、信号传递数量激增，造成汽车电子系统存在结构复杂、通讯速度慢、安全系数低、功耗大和成本高等问题，汽车电子将逐步由分布式电子电气架构的模块化、集成式特点，向跨域集中电子电器结构的集中化、域融合技术发展，以及向车辆集中式电子电气架构的车载电脑、车-云计算等新架构的技术升级。

课程最后阶段，江老师以燃料电池空气系统建模与控制为例，详细讲述了系统建模基本原理、模型各部分的功能设计与关系、数学建模等知识，并演示了该模型的实验结果。关于如何提升模型的控制精度，江老师介绍了在控制器设计层面如何简化建模、使其可以在芯片上应用，并具备高精度、工况适应性强的功能，同时在控制层面解决模型控不准、外部扰动等问题的方法。

报告最后，江老师就“新能源车辆与传统油车在空气系统建模中的区别”、“新能源车辆的技术、经济性优势”、以及“空压机和中冷器的温度控制”等问题与集训营学员展开讨论和分享。

本期集训营设置有基础理论，内燃机-动力系统-车辆与集群的测量、控制与优化，自主ECU工具链及仿真测试平台三个模块共19次的课程，汇集了大批在国内一线工作的有丰硕成果的年轻老师和工程师们。同济大学、天津大学、吉林大学、山东大学、哈尔滨工业大学等22所高校，潍柴、玉柴、重汽、上汽、广汽、东风、吉利、天津易鼎丰、天津布尔科技等20家企业，中船711研究所、北方发动机研究所、一汽无锡油泵油嘴研究所、中科院数学与系统科学研究院等7家研究院所，共四十余家单位100余名师生参加了本次集训营。