详情

原文传递一种混合动力车辆复合式能量管理方法

专利名称：	一种混合动力车辆复合式能量管理方法
摘要：	本发明涉及一种混合动力车辆复合式能量管理方法，该方法包括：通过油门踏板、制动踏板开度和驱动电机实际转速等信号以及校核的储能系统最大充放电功率，获取高压总线需求功率以及驱动电机及制动系统制动转矩需求；基于校核的储能系统最大充放电功率和总线功率对储能系统SOC进行修正；开发基于SOC上下限的基本开关策略、大功率需求时开起触发和大制动关闭触发的发动机开关控制策略；使用改进的等效燃油消耗最小策略，并通过自学习方法对重要参数进行优化，实现最佳功率分配；最终通过发动机开关策略和能量管理策略相结合。与现有技术相比，本发明使发动机和驱动电机的控制更加精确高效，提高单储能系统下的节油潜力和锂电池组循环寿命。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	同济大学
发明人：	楼狄明;王亚馨;徐宁;张子骏;谭丕强;胡志远
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201811511811.2
公开号：	CN109747625A
代理机构：	上海科盛知识产权代理有限公司
代理人：	赵继明
分类号：	B60W20/10(2016.01);B;B60;B60W;B60W20
申请人地址：	200092 上海市杨浦区四平路1239号
主权项：	1.一种混合动力车辆复合式能量管理方法，其特征在于，包括以下步骤： S01，通过油门踏板开度、制动踏板开度、驱动电机实际转速和储能系统最大充放电功率，获取高压总线需求电功率、驱动电机转矩需求和制动系统转矩需求； S02，根据储能系统最大充放电功率和高压总线功率对储能系统SOC进行修正； S03，使用基于SOC上下限的基本开关策略、大功率需求时开起触发和大制动时关闭触发的发动机开关控制策略对发动机进行开关控制； S04，使用等效燃油消耗最小策略，并通过自学习方法对重要参数进行优化，实现储能系统和发动机的最佳功率分配； S05，将发动机开关策略和能量管理策略相结合，实现发动机与电机的转速和转矩协调控制。 2.根据权利要求1所述的一种混合动力车辆复合式能量管理方法，其特征在于，所述的步骤S01中，若为驱动工况，储能系统最大放电功率和发动机输出功率之和小于高压总线需求电功率，则实际输出转矩无法跟踪高压总线需求电功率，计算高压总线需求电功率下的最大输出转矩。 3.根据权利要求1所述的一种混合动力车辆复合式能量管理方法，其特征在于，所述的步骤S01中，若为制动工况，驱动电机转速接近0时，使驱动电机的制动转矩逐渐减小到0。 4.根据权利要求1所述的一种混合动力车辆复合式能量管理方法，其特征在于，所述的步骤S04中，建立当前时刻储能系统消耗的电能与发动机未来时刻补偿这些能量而消耗的燃油之间的等效关系，对每一时刻发动机实际消耗燃油与储能系统等效燃油的总和进行优化，使其最小，并保证储能系统SOC维持在目标值附近。 5.根据权利要求4所述的一种混合动力车辆复合式能量管理方法，其特征在于，所述的步骤S04中，每一时刻发动机实际消耗燃油与储能系统等效燃油的总和优化方法如下：建立目标函数使目标函数值最小，其中，为t时刻发动机瞬时燃油消耗，为t时刻储能系统的瞬时等效燃油消耗，fSOC(t)为维持SOC的惩罚函数。 6.根据权利要求5所述的一种混合动力车辆复合式能量管理方法，其特征在于，储能系统未来补偿工况下，当前时刻，发动机和储能系统共同输出能量驱动车辆行驶，未来时刻，发动机将消耗燃油对储能系统进行充电以弥补当前时刻消耗的电能，当前时刻的储能系统的瞬时等效燃油消耗其中，Pess和ηdis分别为该时刻储能系统的瞬时放电功率和放电效率，和分别为未来补偿过程中发动机平均燃油消耗率和储能系统的平均充电效率。 7.根据权利要求5所述的一种混合动力车辆复合式能量管理方法，其特征在于，所述的储能系统未来消耗工况下，当前时刻，发动机与电动机工作发出电能驱动车辆行驶，同时给储能系统充电，未来时刻，储能系统将消耗电能以补偿当前时刻额外消耗的燃油，当前时刻的储能系统瞬时等效燃油消耗其中，Pess和ηchg分别为储能系统当前时刻的瞬时充电功率和充电效率，和分别为未来消耗过程增程器平均燃油消耗率和储能系统平均放电效率。 8.根据权利要求5所述的一种混合动力车辆复合式能量管理方法，其特征在于，所述的维持SOC的惩罚函数fSOC(t)计算式如下：其中，soc(t)为当前时刻的荷电状态，socmin和socmax分别为电量维持阶段的SOC的下限值和上限值，soccorrect为当前惩罚函数中的修正参数。 9.根据权利要求1所述的一种混合动力车辆复合式能量管理方法，其特征在于，所述的步骤S05中，使用自学习方法，对储能系统平均充放电效率和发动机的平均效率进行优化。
所属类别：	发明专利