Series hybrid vehicle energetic control algorithms: the URV case study

In this thesis, the analysis of energetic control for a series hybrid rail vehicle is performed by implementing several control algorithms, aiming to develop a balanced one to achieve multi objectives: minimizing the fuel consumption, avoiding high battery current output, and guaranteeing the continuity and efficiency of engine output. Firstly, the dynamic programming (DP) is employed as a benchmark, and then the thermostat control strategy as a reference. After that, a multi-factor cost function is used in the revised control strategy (RCS), a near-optimal control is achieved by minimizing the cost in a define engine power range at each time step. The RCS is able to save up to 7% fuel given the same battery SOC consumption, by increasing the efficiency of battery discharge with a relatively lower C-rate during the whole driving cycle.

In questa tesi, l'analisi del controllo energetico per un veicolo ferroviario ibrido in serie viene eseguita implementando diversi algoritmi di controllo, con l'obiettivo di svilupparne uno equilibrato per raggiungere diversi obiettivi: minimizzare il consumo di carburante, evitare un'elevata corrente di uscita della batteria e garantire la continuità e l'efficienza dell'uscita del motore. In primo luogo, viene impiegata la programmazione dinamica (DP) come benchmark, quindi la strategia di controllo del termostato come riferimento. Successivamente, viene utilizzata una funzione di costo multifattoriale nella strategia di controllo rivista (RCS), per ottenere un controllo quasi ottimale minimizzando il costo in un intervallo di potenza del motore definito a ogni passo temporale. L'RCS è in grado di risparmiare fino al 7% di carburante a parità di consumo del SOC della batteria, aumentando l'efficienza della scarica della batteria con un tasso C relativamente più basso durante l'intero ciclo di guida.