Документ, озаглавленный «Разработка и оценка системы управления энергопотреблением в режиме онлайн на основе эволюционных алгоритмов для подключаемых к сети гибридных электромобилей», недавно был принят для публикации в журнале IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. Работой руководили Сюевей Ци, научный сотрудник Центра экологических исследований и технологий (CE-CERT) инженерного колледжа Борнса UCR, и Мэтью Барт, директор CE-CERT и профессор электротехники и компьютерной инженерии в UCR.PHEV, сочетающие в себе бензиновый или дизельный двигатель с электродвигателем и большой перезаряжаемой батареей, обладают преимуществами по сравнению с обычными гибридами, поскольку их можно заряжать от электросети, что снижает их потребность в топливе.
Однако гонка за повышением эффективности нынешних PHEV ограничена недостатками в их системах управления энергопотреблением (EMS), которые управляют разделением мощности между двигателем и аккумулятором, когда они переключаются из полностью электрического режима в гибридный.Хотя не все подключаемые гибриды работают одинаково, большинство моделей запускаются в полностью электрическом режиме, работают от электричества до тех пор, пока их аккумуляторные блоки не разрядятся, а затем переключаются в гибридный режим. Эта стратегия EMS, известная как управление в двоичном режиме, проста в применении, но не является самым эффективным способом объединения двух источников питания. В лабораторных испытаниях смешанные стратегии разряда, в которых энергия от аккумулятора используется на протяжении всей поездки, оказались более эффективными с точки зрения минимизации расхода топлива и выбросов.
Однако их разработка сложна, и до сих пор они требовали нереалистичного количества информации заранее.«В действительности водители могут менять маршруты, движение может быть непредсказуемым, а дорожные условия могут меняться, а это означает, что EMS должна получать эту информацию в режиме реального времени», — сказал Ци.Высокоэффективная система EMS, разработанная и смоделированная Ци и его командой, объединяет информацию о подключении транспортных средств (например, сотовые сети и платформы краудсорсинга) и эволюционные алгоритмы — математический способ описания природных явлений, таких как эволюция, роение насекомых и стаи птиц.
«Математически моделируя процессы энергосбережения, происходящие в природе, ученые создали алгоритмы, которые можно использовать для решения задач оптимизации в машиностроении», — сказал Ци. «Мы объединили этот подход с технологией подключенных транспортных средств, чтобы добиться экономии энергии более чем на 30 процентов. Мы достигли этого, рассматривая возможности зарядки во время поездки — то, что невозможно с существующей системой EMS».Настоящий документ основан на предыдущей работе команды, показывающей, что отдельные автомобили могут научиться экономить топливо на основе своих собственных исторических данных о вождении.
Вместе с применением эволюционных алгоритмов транспортные средства не только будут изучать и оптимизировать свою собственную энергоэффективность, но также будут делиться своими знаниями с другими транспортными средствами в той же транспортной сети с помощью технологии подключенных транспортных средств.«Что еще более важно, система управления энергопотреблением PHEV больше не будет статическим устройством — она будет активно развиваться и улучшаться на протяжении всего своего жизненного цикла. Наша цель — произвести революцию в системе управления энергопотреблением PHEV, чтобы добиться еще большей экономии топлива и сокращения выбросов», — сказал Ци.Работа была проделана Ци и Барт вместе с Гоюань Ву, младшим инженером-исследователем CE-CERT, и Каноком Борибоонсомсином, младшим инженером-исследователем CE-CERT.
Этот проект частично поддержан Национальным центром устойчивого транспорта.Управление коммерциализации технологий UCR зарегистрировало патенты на вышеупомянутые изобретения.