Deep Neural Network NMPC for Computationally Tractable Optimal Power Management of Hybrid Electric Vehicle
本文提出一种深度神经网络逼近NMPC的方法,用于混合动力电动汽车的功率管理,在保持性能的同时大幅降低计算复杂度,并通过仿真和PIL测试验证了其有效性。
2024-03-17 cs.SY eess.SY
Energy Management of a Hybrid Photovoltaic-Fuel Cell Grid-Connected Power Plant with Low Voltage Ride-Through Control
University of Hafr Al Batin(哈夫阿尔巴廷大学)
本文提出了一种并网混合发电系统能量管理方案,通过灵活调节光伏和燃料电池的输出,实现对电网需求的供电,并在电压跌落时提供低电压穿越能力。
2018-04-30 cs.SY eess.SY
Energy Management for Solar-Powered Electric-Bus Charging Station: A Data-Driven Method
University of Alberta(阿尔伯塔大学)
本文提出一种灵活的能量管理系统,结合可再生能源、储能和电动巴士充电,通过数据驱动方法应对太阳能输出、电价和巴士充放电不确定性。
2026-05-14 cs.SY eess.SY
Convex Optimization of Speed and Energy Management System for Fuel Cell Hybrid Trains
我们希望通过优化氢混合动力列车的运行,最大限度地减少氢燃料的消耗。考虑的动力系统是燃料电池充电维持混合动力。凸优化用于计算最佳速度和能量管理轨迹。障碍物法用于快速求解优化问题,整个行程约为数十秒。模拟显示,当两个轨迹-速度和能量管理-在单个优化问题中同时优化时,与以顺序方式分别优化-在优化速度之后优化能量管理相比,燃料消耗大大减少。它的结论是,并行方法大大受益于其整体动力系统的知识,同时优化所有的轨迹在一个单一的优化问题。
2021-09-28 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Cruise Airspeed for Hybrid-Electric and Electric Aircraft: Applications to Air Mobility
电动和混合动力飞机可以帮助我们的社会向更可持续的航空和更低的温室气体排放过渡。本文提供了解决方案,以最大限度地减少直接运营成本(DOC)的混合动力飞机。解是一个五次多项式的正实根,它是用庞特里亚金极小值原理推导出来的。通过适当地选择混合因子,还可以找到与电动飞机的最小DOC相对应的巡航空速。最佳空速集成到快速探索随机树星(RRT*)路径规划算法。最小DOC的解决方案进行了研究,在混合动力电动国际旅行的情况下,路径规划方法被应用到电动飞机的城市场景。
2023-02-14 cs.SY eess.SY
Optimization of rule-based energy management strategies for hybrid vehicles using dynamic programming
降低能源消耗是混合动力汽车(HEV)发展的一个重点。在许多能源管理优化研究中使用的流行的车辆动力学模型不能捕获车载测量系统所捕获的车辆动力学。然而,来自测量系统的反馈是车辆控制器实际用于管理能耗的反馈。因此,仅使用模型的优化不表示车辆控制器在车辆中看到的。本文报告了实用因素加权的能源消耗,使用基于规则的策略下,现实世界的代表性驱动循环。此外,车辆试验数据被用来执行优化方法。通过比较基于规则和优化策略的结果,讨论了基于规则策略的改进方向。此外,OBD的最新发展引起了对能源消耗增加的关注。本文研究了随着OBD的广泛使用而增加的能源消耗。
2022-07-08 cs.SY eess.SY
A Hybrid Optimization Approach to Demand Response Management for the Smart Grid
School of Computer Science, University of Manchester(曼彻斯特大学计算机学院)
本文提出了一种混合优化方法用于智能电网的需求响应管理,通过在用户侧设计全面的能源管理系统和零售商侧确定最优零售价格,解决双层优化问题,提升零售商利润并降低用户电费。
2015-10-28 cs.SY eess.SY
Data-driven Energy Management Strategy for Plug-in Hybrid Electric Vehicles with Real-World Trip Information
本文提出了一种用于插电式混合动力汽车的数据驱动的监督能源管理策略(EMS),该策略利用车辆到云的连接,通过从已完成的行程中学习控制策略来提高能源效率。所提出的EMS由两层组成,云层和车载层。云层具有两个主要任务:第一个任务是从历史行程数据学习EMS策略参数,第二个任务是沿着车辆请求的特定路线提供策略参数。车载层从云层接收学习的策略参数,并使用模型预测控制方案计算动力系能量管理问题的实时解决方案。拟议的EMS是在超过3000英里(48个独立的驾驶循环)的真实世界的行程数据,收集沿三个通勤路线在加利福尼亚州进行评估。对于路线,所提出的算法显示3.3%,7.3%,和6.5%的平均MPGe相比,基线EMS的改善。
2020-06-05 cs.SY eess.SY
Full-Time-Scale Power Management Strategy for Hybrid AC/DC/DS Microgrid with Dynamic Concatenation and Autonomous Frequency / Voltage Restorations
Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Nanyang Technological University(南洋理工大学);Federation University(联邦大学);Aalborg University(奥尔堡大学)
本文提出一种全时间尺度电力管理策略,通过动态连接器统一暂态惯性支持与稳态功率分配,并引入自主频率/电压恢复以提升混合交流/直流/分布式微电网的可靠性与稳定性。
2026-01-04 cs.SY eess.SY
An Add-on Model Predictive Control Strategy for the Energy Management of Hybrid Electric Tractors
本文针对混合动力电动拖拉机提出一种附加式多目标模型预测控制能量管理策略,在不改动原发动机速度控制回路的前提下,同时优化燃油消耗与速度跟踪,并在实验验证的仿真环境中完成测试。
2023-09-22 cs.SY eess.SY
Improving Energy Management of Hybrid Electric Vehicles by Considering Battery Electric-Thermal Model
提出了一种用于并联式混合动力汽车的离线能量管理系统。在电动机(EM)和内燃机(ICE)之间分配扭矩需要合适的EMS。电池对混合动力汽车至关重要,并显著影响整体车辆成本和性能。高温和高电池荷电状态(SOC)是加速电池老化的主要因素。SOC是EMS中最关键的状态变量,在以往的研究中通常被认为是唯一的动态变量。为了简单起见,通常假设电池温度恒定,而EMS对温度变化的影响被忽略。在本文中,我们首先应用动态规划(DP)的PHEV不考虑电池温度的变化。然后,通过对冷却系统进行建模来改进电池模型,以考虑温度变化,并显示在EMS中忽略电池的热动力学是不切实际的。最后,通过将电池温度作为状态变量集成到优化问题中,提出了一种新的EMS来控制电池温度和SOC变化。仿真结果表明,该方法能够有效地控制蓄电池的充电和温度。所提出的EMS方法防止电池温度的不受控制的波动,并降低其劣化率。
2023-02-25 cs.SY eess.SY
Demand Side Management for Homes in Smart Grids
用电量是水电费的主要部分,也是降低电费的最佳起点。介绍了一种有效的家庭能源管理方法,以减少客户的电费,通过确定最佳的设备调度下按小时定价的需求响应(DR)策略。所提出的方法通过可接受的器具延迟时间专门解决了消费者的舒适度,在该时间内,他们的消费可以从正常的时间表转移。电动汽车(EV),具有车辆到电网(V2G)和车辆到家庭(V2H)的能力,能量存储系统(ESS)和可再生能源作为分布式发电被认为是在最终用户场所,以提高能源管理效率。一个混合整数线性规划(MILP)的框架来解决所提出的问题。数值结果表明,该方法可以减少用户的电费,而不牺牲他们的舒适性,并充分利用电动汽车和ESS的能力。
2019-11-26 cs.SY eess.SY
Online energy management system for a fuel cell/battery hybrid system with multiple fuel cell stacks
本文提出一种基于混合整数二次规划的多燃料电池堆混合动力系统在线能量管理方法,通过独立控制各电堆,实现比动态规划快2243倍的计算速度并显著降低总成本与部件退化。
2025-06-23 cs.SY eess.SY
3D-Printed Hybrid Liquid-CPCM Cooling Modules for High-Performance Thermal Management of Lithium-Ion Pouch Cells
Northeastern University(东北大学);NASA Glenn Research Center(美国国家航空航天局格伦研究中心);Ohio Aerospace Institute(俄亥俄航空研究所)
本文提出一种3D打印的混合液态-相变蓄热材料冷却模块,通过六边形架构整合主动液冷与复合相变材料,提升锂离子软包电池在高功率下的热管理性能。
2026-01-26 cs.SY eess.SY
An Optimal Power Management Policy for Hydrogen-based Hybrid Aero Engines
Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学)
针对燃气轮机和固体氧化物燃料电池混合的氢基航空发动机,提出基于二次准稳态模型和KKT条件的闭环最优功率分配策略,实现高精度功率分配和燃料消耗预测。
2026-06-16 cs.SY eess.SY
Demand side management impacts on electricity network vulnerability
对电力的需求正在经历相当大的空间和时间变化。随着高效技术的采用和电气化程度的提高,有必要更好地了解需求模式的潜在变化如何影响网络的可靠性。我们量化的宏观经济影响的潜在未来变化的需求配置文件的电力网络发电短缺。应用于英国,潜在的节省或损失进行评估的变化,峰值需求下四个不同的负载配置文件:(一)目前的一天,(二)广泛采用高效电器,(三)部署热泵,(四)移动到一个理想化的完全平衡的负载配置文件。在不同的需求类型之间和整个英国,都观察到经济中断的相当大的变化。当电网发电能力严重中断时,我们估计每增加一吉瓦的国家电力需求,每小时的宏观经济影响将增加高达123万英镑。如果通过需求方管理减少高峰需求,也可以实现类似的影响减少。我们的结论是,与风险相关的经济影响与能源需求的时间模式直接相关,需要纳入围绕需求侧措施的决策。我们发现,如果没有伴随需求侧管理的脱碳战略,可能会导致经济损失增加,而没有供应侧干预。
2020-08-11 cs.SY eess.SY
Driving Condition-Aware Multi-Agent Integrated Power and Thermal Management for Hybrid Electric Vehicles
Chongqing University(重庆大学);Loughborough University(拉夫堡大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学)
本文提出一种面向驾驶条件的混合动力汽车多智能体集成能量与热管理框架,通过实时驾驶识别模型提升燃油经济性并降低热管理能耗。
2026-03-29 cs.SY eess.SY
Review on Electric Railway System Optimization: Train Dynamic Scheduling, Energy Management, and Storage Integration
KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);Zhejiang University(浙江大学)
本综述系统梳理电气化铁路在列车动态调度、能源管理及储能集成方面的优化进展,强调降低能耗、提升性能,并展望智能铁路系统的发展方向。
2026-09-16 cs.SY eess.SY
Power Management of Microgrid Integrated with Electric Vehicles in Residential Parking Station
近来,住宅停车站中电动车辆(EV)数量的增加已成为重要问题,因为过多的EV数量会在高峰时段期间使电力系统不稳定,需要高充电功率。当住宅停车站的电力系统采用微电网(MG)结构时,为电动汽车提供电力需要高效的电力管理方案。为了最小化MG的维护成本并保持电网稳定性,MG需要平衡停车站中的EV的充电/放电功率。为了实现这些目标,本文提出了一种充电/放电算法,适用于与电动汽车配置的MG的电源管理。对MG进行多目标优化,以最小化维护成本和电网依赖性,同时最大化光伏(PV)功率的使用和电动汽车作为储能系统(ESS)的利用。在我们的方法中,为了增加电动汽车放电功率的有用性,基本负载和光伏发电被考虑在一起进行功率管理,以减轻它们之间产生的不平衡。因此,所提出的方法表现出优越的电源管理性能相比,其他可比的。
2021-12-06 cs.SY eess.SY
Plug-in Hybrid Electric Vehicle Energy Management with Clutch Engagement Control via Continuous-Discrete Reinforcement Learning
针对串并联PHEV同时控制发动机扭矩与离合器接合的混合决策问题,提出可同步输出连续-离散动作的CDRL能量管理策略,并通过SOC随机化训练,在高、低SOC下均取得接近DP全局最优的节能效果。
2024-03-02 cs.SY eess.SY
Co-Optimization of Adaptive Cruise Control and Hybrid Electric Vehicle Energy Management via Model Predictive Mixed Integer Control
该研究面向比亚迪秦Plus DM-i PHEV,将ACC与考虑离合器状态的EMS整合为MINLP,并在MPC框架下实现跟车节能协同优化,燃油消耗较顺序优化降低5.1%。
2023-04-24 cs.SY eess.SY
Real-Time Stochastic Predictive Control for Hybrid Vehicle Energy Management
Purdue University(普渡大学)
本文提出三种实时能量管理方法,用于在未知驾驶员行为和车辆路线的情况下优化混合液压车辆的能量管理,通过递推预测控制框架实现,考虑状态和输入约束,并利用马尔可夫链的稳态分布进行规划,通过仿真验证了方法的有效性。
2018-04-23 cs.SY eess.SY
A probabilistic demand side management approach by consumption admission control
本文提出一种基于统计资源管理原理的概率需求侧管理方法,通过自动启停电器实现供需平衡,核心贡献是利用尾部概率估计而非硬性限制。
2016-07-29 cs.SY eess.SY
An Uncertainty Management Framework for Integrated Gas-Electric Energy Systems
在世界许多地方,电力电力系统已发生重大转变,转向使用可再生能源和天然气发电。由于能够灵活地实时调整发电量,燃气发电厂经常被视为可变可再生能源发电的完美合作伙伴。然而,这种对天然气生产的依赖增加了电网和天然气管道之间的相互依赖性,并传播了不确定性,并带来了协调和不确定性管理的挑战。为了解决这些问题,我们提出了一个不确定性管理框架的不确定性,但有界的燃气发电厂的天然气消耗。的容许范围计算的基础上的联合优化问题的天然气和电力网络,其中包括机会约束调度的电网和天然气网络的一种新的鲁棒优化配方。该公式确保了集成系统的可行性,具有很高的概率,同时提供了一个易于处理的数值公式。相对于现有方法的一个关键进步是,我们的方法是基于一个物理上准确的,验证模型的瞬态气体管道流量。我们的案例研究基准我们提出的配方对方法,忽略了储备激活如何影响燃气发电厂的燃料使用,只考虑预定的天然气消耗。结果表明,考虑不确定性的重要性,以避免操作约束违反和削减天然气发电机。
2020-06-25 cs.SY eess.SY
Energy Management of Airport Service Electric Vehicles to Match Renewable Generation through Rollout Approach
传统的柴油机场服务车辆的特点是重型、高使用频率和每辆车每小时的高碳强度。如果对机场服务电动汽车(ASEV)进行适当的能源管理,将这些车辆改造为电动汽车将减少二氧化碳排放,并在燃料价格上涨的背景下节省能源成本。为了执行这样的能量管理,本文提出了一种新的定制的推出方法,作为一个新的ASEV动力学模型,ASEV模型的状态,随着时间的推移,以及如何控制决策影响他们的近最优控制方法。推出的方法产生了一个接近最佳的控制策略,为ASEV运输行李和充电电池,目标是最大限度地减少运营成本,这激励了ASEV的充电,以匹配可再生能源发电。案例研究表明,推出的方法有效地克服了“维数灾难”。在典型的夏季和冬季,推出算法的总成本比基本的“贪婪充电”启发式算法低约10%,该启发式算法在电池的充电状态不是最大时对电池进行充电。展示算法被证明是适应航班时刻表的变化,在短时间内通知。
2019-08-21 cs.SY eess.SY
Energy Management Strategies for Electric Aircraft Charging Leveraging Active Landside Vehicle-to-Grid
Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学)
本研究提出利用陆侧车辆到电网技术,通过优化机场充电调度降低飞机充电成本,减少电网压力。
2026-01-30 cs.SY eess.SY
Power Management of Nanogrid Cluster with P2P Electricity Trading Based on Future Trends of Load Demand and PV Power Production
本文提出了一种新的对等(P2P)电力交易辅助的纳米网格集群的电源管理。在我们的工作中,集群之间的电力消耗的不平衡,减轻所提出的P2P交易方法。对于单个集群的功率管理,尝试同时最小化总功耗、电网功耗的一部分和调度引起的总延迟的多目标优化。每个集群采用可再生能源光伏(PV)系统作为二次电源。一个集群的暂时剩余的自供电光伏电力可以通过P2P交易出售给另一个经历暂时电力短缺的集群。在电力暂时短缺的集群购买光伏电源,以减少高峰负荷和总延迟。在P2P交易中,买卖双方采用合作博弈模型来最大化各自的福利。为了提高P2P交易效率,在每个集群的功率管理中考虑了负载需求和光伏发电量的未来趋势,以解决负载需求和光伏发电量之间的瞬时不平衡。为此,使用门控递归单元网络来预测未来的负载需求和未来的光伏发电量。仿真结果验证了所提出的纳米网格簇P2P交易的有效性。
2020-12-02 cs.SY eess.SY
Integrating Optimal EV Charging in the Energy Management of Electric Railway Stations
本文提出一种集成储能、再生制动能量和可再生能源的铁路车站能源管理系统,通过滚动时域控制优化电动汽车充电策略,在满足充电需求并遵守峰值负荷限制下显著降低日常运营成本。
2023-08-02 cs.SY eess.SY
Convex Optimization for Fuel Cell Hybrid Trains: Speed, Energy Management System, and Battery Thermals
我们使用凸优化的燃料电池混合训练的操作优化。主要目标是在考虑电池热约束的同时,最大限度地减少目标行程时间内的氢燃料消耗。状态轨迹:训练速度、能量管理系统和电池温度都在单个优化问题内同时优化。提出了一种新的热模型,以包括电池温度,但保持配方凸性。模拟显示,当温度与其他状态同时优化时,而不是随后单独优化时,可以节省燃料和更好的热管理。燃料减少是由减少的冷却努力引起的,这是由配方对主动冷却能量消耗的认识所激发的。对于需要更多冷却的较暖环境温度,该益处更为显著。
2021-11-17 cs.SY eess.SY math.OC
Merging Large Language Models and Battery Physics for User-Aware Electric Vehicle Driving Management
The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Stellantis US LLC(斯特兰蒂斯美国有限责任公司)
本文提出融合大语言模型与电池物理的混合框架,通过LLM解析用户意图生成有界行为参数,并经物理安全过滤器约束,实现安全且用户感知的电动汽车驾驶管理。
2026-09-24 cs.SY eess.SY
A Model Predictive Control Scheme for Flight Scheduling and Energy Management of Electric Aviation Networks
Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学)
针对电动航空网络的航班调度与能源管理问题,本文提出MPC方案,联合建模调度与能源管理问题并滚动求解,实验证明其可降低10%-37%电网能耗,保障网络高效运行。
2025-11-17 cs.SY eess.SY
Electric Vehicle Fleet Relocation Management for Sharing Systems based on Incentive Mechanism
本文研究了共享系统中电动汽车车队的搬迁管理问题。移动共享系统的效率取决于车辆重新定位任务,这强烈影响公司的运营成本,从而影响用户的服务价格。建议的方法旨在通过创新的激励计划让用户参与进来,从而最大限度地减少共享公司的车辆搬迁成本。这个想法是要求共享服务的用户重新定位电动汽车,例如通过IT应用程序,通过免费旅行和奖励来激励他们。建议的激励机制是基于不同层次的激励建议的应用。此外,在用户无法使用的情况下,公司工作人员保证车辆搬迁。为了实现这一目标,第一个ILP被正式化,以管理公司员工的搬迁任务。此外,第二个ILP允许公司通过拟议的激励机制让用户参与搬迁过程。最后,一个案例研究,以显示所提出的方法论的电动汽车和轻型电动汽车的搬迁的应用。
2020-12-01 cs.SY eess.SY
Competitor-aware Race Management for Electric Endurance Racing
Eindhoven University of Technology (TU/e)(埃因霍温理工大学)
本文提出一种面向竞争者的双层框架,结合博弈最优控制与强化学习,用于解决电动耐力赛车中的多智能体博弈问题,通过模拟比赛验证了气动交互对比赛结果的关键影响。
2026-05-12 cs.SY eess.SY
Cost-optimal Fleet Management Strategies for Solar-electric Autonomous Mobility-on-Demand Systems
本文针对太阳能电动自主按需出行系统,提出基于有向无环图和混合整数线性规划的车队管理优化框架,并通过黄金海岸案例证明其可降低10-15%运营成本,且大电池容量车辆在V2G操作中能进一步降低成本甚至盈利。
2023-05-30 cs.SY eess.SY
Predictive Energy Management for Battery Electric Vehicles with Hybrid Models
针对电池电动汽车能耗预测受多因素影响难度大的问题,提出结合物理仿真模型与数据驱动模型的混合方法,利用机器学习处理外部因素,经真实数据集验证将预测误差从40%降至10%。
2024-05-15 cs.SY eess.SY
An Optimal Energy Management Algorithm Considering Regenerative Braking and Renewable Energy for EV Charging in Railway Stations
提出了一种新的优化能量管理系统(EMS)的电动汽车(EV)充电在智能电气化铁路站与可再生能源发电的算法。与以前的铁路EMS方法相反,所提出的EMS协调组合的再生制动能量(RBE)、可再生发电、电动铁路需求和在火车站的EV停车场的EV充电需求。在瑞士库尔的一个实际的火车站上使用基于神经网络的方法的数值结果表明,该算法可以有效地减少预期的日常运营成本的训练站在一整年。
2023-03-08 cs.SY eess.SY
A Compact Hybrid Battery Thermal Management System for Enhanced Cooling
提出一种嵌入PCM/铝泡沫的多入口U形微通道紧凑型HBTMS,结合纳米流体冷却与脉冲流增强冷却,经热流体模型优化后可显著降温、降耗并提升充电次数与安全性。
2024-12-01 cs.SY eess.SY
Distributional Locational Marginal Pricing Based Optimization for Electric Vehicle Charging Management
随着智能电网技术的发展,发电、输电和配电系统吸引了研究人员的大量兴趣。智能电网旨在有效控制和调节电力分配。基于定价信号的配电系统被认为是智能电网中实现控制的新方法之一。在我们的工作中,我们建议使用的定价信号建模后的位置边际价格在传输系统本地提供价格数据给用户。通过对分布式区位边际电价的制定和实现,建立了一个公平的定价模型。这项工作进一步实际实施到电网与电动汽车除了传统的负载。电动汽车因其减少温室气体(GHG)排放的能力而越来越受欢迎,这将对电网的需求构成更大的挑战。我们建议使用DLMP建模来缓解电网中的拥塞,并为电动汽车制定最佳充电计划。
2020-08-29 cs.SY eess.SY
Co-optimization of Vehicle Dynamics and Powertrain Management for Connected and Automated Electric Vehicles
本文研究了双电机电动汽车中车辆速度与动力系统管理的协同优化问题,通过构建面向控制的模型将其转化为最优控制问题,仿真表明该策略在理想及不确定交通条件下均能显著降低能耗。
2024-12-19 cs.SY eess.SY
Cost-minimization predictive energy management of a postal-delivery fuel cell electric vehicle with intelligent battery State-of-Charge Planner
燃料电池电动汽车以其高效率和零排放的特点在近几十年来得到了广泛的关注,但高昂的运营成本仍然是其大规模商业化的主要障碍。在此背景下,本文旨在设计一个能源管理策略的城市邮政投递燃料电池电动汽车的运营成本降低。首先,设计了一种数据驱动的双环空间域电池荷电状态参考估计器来指导电池能量消耗,该估计器通过在邮政递送任务中收集的真实驾驶数据进行训练。然后,一个模糊C-均值聚类增强马尔可夫速度预测器构建的项目即将到来的速度。最后,结合充电状态参考和预测的速度,模型预测控制为基础的成本优化的能源管理策略,以减少能源消耗和电源退化所带来的车辆运行成本。实验结果表明:1)与基准算法相比,所提算法的平均运行成本分别降低了4.43%和7.30%,表明了其在降低成本方面的优越性; 2)所提算法的平均每步计算量为0.123ms,小于采样时间间隔1 s,证明了其实时应用的潜力。
2023-03-03 cs.SY eess.SY
Integrated motion control and energy management of series hybrid electric vehicles: A multi-objective MPC approach
本文针对串联混合动力汽车的运动控制与能量管理集成问题,提出了一种内嵌运动控制的多目标MPC能量管理方法,并引入电池电流约束以避免过高充放电电流,从而提升安全性、延长电池寿命。
2023-04-07 cs.SY eess.SY math.OC
Learning-Based Model Predictive Control for the Energy Management of Hybrid Electric Vehicles Including Driving Mode Decisions
提出了一种基于模型预测控制的并联式混合动力汽车能量管理系统在线控制器。它的任务是通过计算驾驶员的动力请求在动力系统的电气和燃烧部分之间的分配,以及通过选择取决于车辆离合器状态的驾驶模式,来最大限度地减少车辆在预测的驾驶任务中的燃料消耗。在模型预测控制结构中包括离合器状态并不是微不足道的,因为作为结果,潜在的优化问题变成了混合整数规划。使用庞特里亚金最小值原理和简化的车辆模型,可以证明存在依赖于驾驶循环的临界功率请求Pcrit,其唯一地分离最佳驾驶模式。基于此结果,提出了一种学习算法来确定车辆运行期间的Pcrit。将学习算法引入到多级控制器结构中,并以两个实际驾驶任务为例,详细分析了多级学习模型预测控制器的工作原理.动态规划得到的解决方案的比较表明,所提出的控制器实现接近最优性能。
2023-01-03 cs.SY eess.SY
Dimensioning and Power Management of Hybrid Energy Storage Systems for Electric Vehicles with Multiple Optimization Criteria
Politecnico di Milano(米兰理工大学);University of Waterloo(滑铁卢大学);Chongqing University(重庆大学);Ontario Tech University(安大略理工大学)
本文针对电动汽车混合储能系统的设计与功率管理问题,提出一种双层多目标优化框架,结合非支配排序遗传算法和模糊逻辑控制,以获得最优尺寸的混合储能系统和对应的最优实时功率管理系统。
2020-08-13 cs.SY eess.SY math.OC
Nonlinear Model Predictive Control of a Hybrid Thermal Management System
本文针对高维、非线性且刚性的混合热管理系统,设计了77状态的非线性模型预测控制器,并通过逐时间步线性化实现实时显式积分,实验验证了该方法及热能储存对瞬态热负荷的缓解效果。
2024-11-24 cs.SY eess.SY
A Coalitional Game for Demand-Side Management in a Micro-Grid with Multiple Electricity Retailers
The University of Sheffield(谢菲尔德大学);University of Patras(帕特雷大学)
本文针对含多个竞争零售商的微电网,构建合作博弈框架,提出基于多目标优化的联盟形成算法,结合风险分担扩展,通过数值模拟验证其可用于分析多零售商需求侧管理系统的竞争与定价问题。
2026-08-19 cs.SY eess.SY
Hybrid Controlled User Association and Resource Management for Energy-Efficient Green RANs with Limited Fronthaul
为缓解温室效应,提高网络能量效率日益成为无线绿色通信的重要研究目标。因此,提供了用于减轻小小区网络(SCN)中的同层干扰的资源管理的研究。此外,利用云无线电接入网络(C-RAN)的优点,小小区基站(SBS)可以被分解为中心小小区(CSC)和远程小小区(RSC)。为了实现协调,采用基于功能拆分的拆分媒体访问控制(MAC),调度器部署在CSC,重传功能留在RSC。然而,由于用户服务质量(QoS)的要求,有限的前传在RSC处具有令人信服的影响。因此,提出了一种基于业务控制的用户关联和资源分配(TURA)方案,用于集中式资源管理。针对CSC无法控制所有RSC的问题,提出了一种混合受控用户和资源管理(HARM)方案。CSC为RSC执行TURA以减轻集中式C-RAN内的组内干扰,而单独的C-RAN之间的CSC进行协作资源竞争(CRC)博弈以减轻组间干扰。基于后悔学习算法,分析证明了所提出的方案达到相关均衡(CE)。仿真结果验证了TURA方案的流量控制效果和CRC的收敛性。此外,建议的TURA,HARM,CRC计划与基准的比较。据观察,TURA计划优于其他计划下理想的前传控制,而建议的HARM计划可以维持EE性能考虑可行的实施。
2021-12-07 cs.SY eess.SY
Resource-Oriented Optimization of Electric Vehicle Systems: A Data-Driven Survey on Charging Infrastructure, Scheduling, and Fleet Management
本文针对电动汽车发展中充电站拥堵、充电成本高、供需冲突等核心挑战,全面综述了覆盖充电部署、调度、车队管理全周期的数据驱动研究,探讨了多领域影响并指明未来方向。
2025-09-04 cs.SY eess.SY
Integrated Optimization of Power Split, Engine Thermal Management, and Cabin Heating for Hybrid Electric Vehicles
针对寒冷天气下混合动力汽车燃油消耗增加的问题,提出集成功率与热管理方案,通过动态规划优化功率分配、发动机热管理与座舱加热,显著提升燃油经济性。
2019-06-04 cs.SY eess.SY math.OC
Driving Conditions-Driven Energy Management for Hybrid Electric Vehicles: A Review
出于对运输燃料消耗和全球空气污染的关注,工业工程师和学术研究人员做出了许多努力来建造更高效和环保的车辆。混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicles,HEV)通过协调不同储能装置之间的能量补充来满足动力需求,具有代表性。为了实现这一目标,能源管理方法是关键技术,而驾驶循环是关键的影响因素。因此,本文的目的是总结驱动的能量管理策略(EMS)的混合动力汽车。首先,在能源管理领域的驱动周期的定义和意义进行了澄清,并在这一研究领域的最新文献进行了回顾和再访问。此外,根据已知的驾驶循环信息,将EMS分为三类,并对标准驾驶循环、长期驾驶循环生成(LT-DCG)和短期驾驶循环预测(ST-DCP)等相关研究方向进行了阐述和分析。此外,现有的数据库的驾驶循环在公路和城市方面的展示和讨论。最后,本文还阐述了与驾驶循环相关的能源管理技术的未来展望。本文旨在帮助相关研究人员了解混合动力汽车能量管理领域的研究现状,并明确其未来的发展方向。
2020-08-01 cs.SY eess.SP eess.SY
Model Predictive Control-Based Optimal Energy Management of Autonomous Electric Vehicles Under Cold Temperatures
本文提出基于实时模型预测控制的能量管理方法,在寒冷低温下动态优化自动驾驶电动汽车推进、HVAC与电池预处理的功率分配,以平衡热舒适、电池健康并保持里程,实现到达后即时充电。
2025-09-12 cs.SY eess.SY
Cybersecurity of Electric Vehicle Smart Charging Management Systems
在概念上,智能充电管理系统(SCMS)优化了插电式汽车(PEV)的充电,并提供各种电网服务,包括电压控制,频率调节,调峰,可再生能源集成支持,旋转备用和紧急需求响应。这些功能在很大程度上取决于从各种实体收集的数据,例如PEV,电动汽车供电设备(EVSE),服务提供商和公用事业。由于网络和物理组件之间的相互作用和相互依赖性,SCMS可能容易受到网络和物理威胁(例如,中间人攻击,数据阴谋攻击,拒绝收费,物理攻击)。通过高度连接的恶意软件载体的网络物理威胁引起了各种担忧,包括对车辆操作员和附近人员的公共安全危害以及对电网运营的中断。本文介绍了SCMS的概念,并提供了一个全面的审查EVSE和SCMS的网络安全方面,其可能对电网和社会的影响。它还有助于制定供应链管理系统的网络安全措施。SCMS的各种功能,包括调峰,需求收费减少,频率调节,旋转备用,可再生能源集成支持,配电阻塞管理,无功补偿,和紧急需求响应与单向PEVs充电详细审查。此外,还提供了关于SCMS网络安全当前实践的关键文献调查,以探讨网络物理攻击的主要影响和挑战,并确定当前可用SCMS技术的研究差距和漏洞。
2020-08-17 cs.SY eess.SY
A Lightweight Energy Management Method for Hybrid PV/Battery/Load Systems
针对混合光伏/电池/负载系统,提出计算轻量级、价格响应快且无需强硬件的能量管理算法,其运行时间仅为MPC的千分之一,成本较SCM低3.2%,提供电网服务时与MPC成本差异更小。
2025-02-13 cs.SY eess.SY
Energy Management Strategy for an Autonomous Electric Racecar using Optimal Control
乘用车的自动化越来越普遍,导致汽车在未来几年内实现完全自主。此外,可持续的电动交通越来越重要。由于赛车一直是技术的开发平台,后来也转移到乘用车上,因此创建了一种名为Roborace的自动电动赛车比赛形式。由于电动赛车只能储存有限的能量,因此需要一个能量管理策略(EMS)来计算出赛道的时间和最小能量轨迹。同时,在计算比赛轨迹时,必须考虑电动动力系统中的技术限制和部件行为。在本文中,我们提出了一种特殊类型的EMS的概念。这是基于最优控制问题(OCP)的生成时间最小的全局轨迹,通过直接正交配置的转录非线性规划问题(NLPP)解决。我们扩展这个最小圈速的问题,增加我们的想法,一个整体的EMS。这种方法证明了所述想法的基本可行性,例如,由于EMS所涵盖的能量限制而改变跑道和速度。此外,所提出的概念形成的基础上,未来的工作元模型的动力系统的组件,可以被送入OCP,以增加有效性的EMS的控制输出。
2020-05-15 cs.SY eess.SY
Optimal battery thermal management for electric vehicles with battery degradation minimization
本文针对电动汽车电池冷却优化问题,利用动态规划提取规则,提出一种近最优在线冷却策略,在降低电池退化的同时改善行驶经济性。
2023-08-06 cs.SY eess.SY