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原文传递车辆能量管理方法、系统、电子设备和存储介质

专利名称：	车辆能量管理方法、系统、电子设备和存储介质
摘要：	本发明公开了一种车辆能量管理方法、系统、电子设备和存储介质，所述方法包括：获取车辆的目标规划路径以及所述目标规划路径上每个特征点对应的工况信息；根据所述工况信息确定所述目标规划路径上的目标特征点；根据每个所述目标特征点对应的目标工况信息建立车辆行驶工况模型；根据所述车辆行驶工况模型对所述车辆进行能量管理。本发明将基于位置和路径信息的高精度地图模型转化为基于时间序列的车辆行驶工况模型，真实有效地反映车辆的实时动态路况；将车辆行驶工况模型输入至整车动力学模型中获取整车需求功率，制定最优功率分配策略，使车辆能量管理策略更加精准，实现动态调整电池功率和发动机功率，提升了整车能效，降低了温室气体排放。
专利类型：	发明专利
申请人：	延锋汽车饰件系统有限公司
发明人：	陈景夫
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T14:00:00+0805
申请号：	CN201911376437.4
公开号：	CN111002975A
代理机构：	上海弼兴律师事务所
代理人：	薛琦;林嵩
分类号：	B60W20/00;B60W40/00;B60W40/06;B60W40/105;B;B60;B60W;B60W20;B60W40;B60W20/00;B60W40/00;B60W40/06;B60W40/105
申请人地址：	200235 上海市徐汇区柳州路399号
主权项：	1.一种车辆能量管理方法，其特征在于，所述方法包括：获取车辆的目标规划路径以及所述目标规划路径上每个特征点对应的工况信息；根据所述工况信息确定所述目标规划路径上的目标特征点；根据每个所述目标特征点对应的目标工况信息建立车辆行驶工况模型；其中，所述车辆行驶工况模型用于表征所述车辆在任意时刻的道路坡度和/或道路曲率，以及实时行驶速度；根据所述车辆行驶工况模型对所述车辆进行能量管理。 2.如权利要求1所述的车辆能量管理方法，其特征在于，所述获取车辆的目标规划路径的步骤包括：获取高精度地图根据起始点和目的地得到的拓扑结构和节点信息；根据所述拓扑结构和所述节点信息构建引导线，并采用路径规划算法根据所述引导线获取所述目标规划路径。 3.如权利要求2所述的车辆能量管理方法，其特征在于，所述工况信息包括路径信息、相对路径原点的偏移量、道路坡度、实时行驶速度和道路曲率。 4.如权利要求3所述的车辆能量管理方法，其特征在于，所述根据所述工况信息确定所述目标规划路径上的目标特征点的步骤包括：以所述目标规划路径上任意一个所述特征点作为初始特征点；获取所述车辆在设定方向上且距离所述初始特征点固定间距的第一特征点处的第一实时行驶速度；获取所述第一实时行驶速度与所述车辆在所述初始特征点处的初始实时行驶速度之间的差值；判断所述差值是否满足第一设定阈值，若满足，则将所述第一特征点作为所述目标特征点；将所述目标特征点作为所述初始特征点，重复执行获取所述车辆在设定方向上且距离所述初始特征点固定间距的第一特征点处的第一实时行驶速度的步骤，直至获取所述目标规划路径中所述设定方向上的所有所述目标特征点；其中，当所述任意一个所述特征点为所述目标规划路径的所述起始点，所述设定方向为所述起始点到所述目的地的方向；当所述任意一个所述特征点为所述目标规划路径的所述目的地，所述设定方向为所述目的地到所述起始点的方向；当所述任意一个所述特征点既不是所述起始点也不是所述目的地时，所述设定方向包括所述任意一个所述特征点到所述起始点的方向，以及所述任意一个所述特征点到所述目的地的方向。 5.如权利要求4所述的车辆能量管理方法，其特征在于，当所述差值不满足所述第一设定阈值，所述获取所述第一实时行驶速度与所述车辆在所述初始特征点处的初始实时行驶速度之间的差值的步骤之前还包括：将所述目标规划路径中与当前所述第一特征点距离所述固定间距的下一个特征点作为新的所述第一特征点；所述方法还包括：判断所述初始特征点与新的所述第一特征点之间的第一间距是否大于第二设定阈值，若是，则将新的所述第一特征点作为所述目标特征点；若否，则执行将所述目标规划路径中与当前所述第一特征点距离所述固定间距的下一个特征点作为新的所述第一特征的步骤；其中，所述第二设定阈值大于所述固定间距；和/或，相邻两个所述目标特征点对应的行驶速度呈线性稳态。 6.如权利要求3所述的车辆能量管理方法，其特征在于，当所述目标工况信息包括目标偏移量和目标实时行驶速度时，所述根据每个所述目标特征点对应的目标工况信息建立车辆行驶工况模型的步骤包括：根据每个所述目标特征点对应的所述偏移量和所述实时行驶速度，获取所述车辆行驶到任意一个所述目标特征点对应的时间函数；根据所述时间函数获取所述车辆在任意时刻的实时行驶速度函数；根据所述实时行驶速度函数获取所述车辆在任意时刻的位置函数；采用拟合函数根据所述位置函数获取基于时间序列的坡度函数和道路曲率函数。 7.如权利要求6所述的车辆能量管理方法，其特征在于，所述根据每个所述目标特征点对应的所述偏移量和所述实时行驶速度，获取所述车辆行驶到任意一个所述目标特征点对应的时间函数的步骤对应的计算公式如下：其中，i表示第i个所述目标特征点，ti表示所述时间函数，offseti表示第i个所述目标特征点距离所述起始点的偏移量，vi表示第i个所述目标特征点处所述车辆的实时行驶速度；所述根据所述时间函数获取所述车辆在任意时刻的实时行驶速度函数的步骤对应的计算公式如下：其中，v(t)表示所述行驶速度函数；所述根据所述实时行驶速度函数获取所述车辆在任意时刻的位置函数的步骤对应的计算公式如下：其中，offset(t)表示所述位置函数；所述采用拟合函数根据所述位置函数获取基于时间序列的坡度函数和道路曲率函数的步骤对应的计算公式如下： i(t)＝fintrpn_slope(offset(t)) k(t)＝fintrpn_curve(offset(t)) 其中，i(t)表示所述坡度函数，k(t)表示所述道路曲率函数，表示所述拟合函数。 8.如权利要求7所述的车辆能量管理方法，其特征在于，所述根据所述车辆行驶工况模型对所述车辆进行能量管理的步骤包括：将所述车辆行驶工况模型输入至动力学模型中，获取所述车辆在任意时刻的整车需求功率；根据所述整车需求功率分配所述车辆中的电池功率和/或发动机的功率。 9.如权利要求6所述的车辆能量管理方法，其特征在于，所述路径规划算法包括AStar算法；和/或，所述拟合函数包括Bezier曲线拟合函数或Clothoid曲线拟合函数。 10.一种车辆能量管理系统，其特征在于，所述车辆能量管理系统包括路径获取模块、工况信息获取模块、目标特征点获取模块、模型建立模块和能量管理模块；所述路径获取模块用于获取车辆的目标规划路径；所述工况信息获取模块用于获取所述目标规划路径上每个特征点对应的工况信息；所述目标特征点获取模块用于根据所述工况信息确定所述目标规划路径上的目标特征点；所述模型建立模块用于根据每个所述目标特征点对应的目标工况信息建立车辆行驶工况模型；其中，所述车辆行驶工况模型用于表征所述车辆在任意时刻的道路坡度和/或道路曲率，以及实时行驶速度；所述能量管理模块用于根据所述车辆行驶工况模型对所述车辆进行能量管理。 11.如权利要求10所述的车辆能量管理系统，其特征在于，所述路径获取模块包括地图信息获取单元和路径获取单元；所述地图信息获取单元用于获取高精度地图根据起始点和目的地得到的拓扑结构和节点信息；所述路径获取单元用于根据所述拓扑结构和所述节点信息构建引导线，并采用路径规划算法根据所述引导线获取所述目标规划路径。 12.如权利要求11所述的车辆能量管理系统，其特征在于，所述工况信息包括路径信息、相对路径原点的偏移量、道路坡度、实时行驶速度和道路曲率。 13.如权利要求12所述的车辆能量管理系统，其特征在于，所述目标特征点获取模块包括初始特征点获取单元、第一速度获取单元、差值获取单元和第一判断单元；所述初始特征点获取单元用于以所述目标规划路径上任意一个所述特征点作为初始特征点；所述第一速度获取单元用于获取所述车辆在设定方向上且距离所述初始特征点固定间距的第一特征点处的第一实时行驶速度；所述差值获取单元用于获取所述第一实时行驶速度与所述车辆在所述初始特征点处的初始实时行驶速度之间的差值；所述第一判断单元用于判断所述差值是否满足第一设定阈值，若满足，则将所述第一特征点作为所述目标特征点；所述初始特征点获取单元用于将所述目标特征点作为所述初始特征点，重复调用所述第一速度获取单元，直至获取所述目标规划路径中所述设定方向上的所有所述目标特征点；其中，当所述任意一个所述特征点为所述目标规划路径的所述起始点，所述设定方向为所述起始点到所述目的地的方向；当所述任意一个所述特征点为所述目标规划路径的所述目的地，所述设定方向为所述目的地到所述起始点的方向；当所述任意一个所述特征点既不是所述起始点也不是所述目的地时，所述设定方向包括所述任意一个所述特征点到所述起始点的方向，以及所述任意一个所述特征点到所述目的地的方向。 14.如权利要求13所述的车辆能量管理系统，其特征在于，当所述差值不满足所述第一设定阈值，所述目标特征点获取模块还包括特征点确定单元和第二判断单元；所述特征点确定单元用于将所述目标规划路径中与当前所述第一特征点距离所述固定间距的下一个特征点作为新的所述第一特征点；所述第二判断单元用于判断所述初始特征点与新的所述第一特征点之间的第一间距是否大于第二设定阈值，若是，则将新的所述第一特征点作为所述目标特征点；若否，则调用所述特征点确定单元；其中，所述第二设定阈值大于所述固定间距；和/或，相邻两个所述目标特征点对应的行驶速度呈线性稳态。 15.如权利要求12所述的车辆能量管理系统，其特征在于，当所述目标工况信息包括目标偏移量和目标实时行驶速度时，所述模型建立模块包括时间函数获取单元、速度函数获取单元、位置函数获取单元和目标函数获取单元；所述时间函数获取单元用于根据每个所述目标特征点对应的所述偏移量和所述实时行驶速度，获取所述车辆行驶到任意一个所述目标特征点对应的时间函数；所述速度函数获取单元用于根据所述时间函数获取所述车辆在任意时刻的实时行驶速度函数；所述位置函数获取单元用于根据所述实时行驶速度函数获取所述车辆在任意时刻的位置函数；所述目标函数获取单元用于采用拟合函数根据所述位置函数获取基于时间序列的坡度函数和道路曲率函数。 16.如权利要求15所述的车辆能量管理系统，其特征在于，所述时间函数获取单元获取时间函数对应的计算公式如下：其中，i表示第i个所述目标特征点，ti表示所述时间函数，offseti表示第i个所述目标特征点距离所述起始点的偏移量，vi表示第i个所述目标特征点处所述车辆的实时行驶速度；所述速度函数获取单元获取实时行驶速度函数对应的计算公式如下：其中，v(t)表示所述行驶速度函数；所述位置函数获取单元获取位置函数对应的计算公式如下：其中，offset(t)表示所述位置函数；所述目标函数获取单元获取道路曲率函数对应的计算公式如下： i(t)＝fintrpn_slope(offset(t)) k(t)＝fintrpn_curve(offset(t)) 其中，i(t)表示所述坡度函数，k(t)表示所述道路曲率函数，表示所述拟合函数。 17.如权利要求16所述的车辆能量管理系统，其特征在于，所述能量管理模块包括整车功率获取单元和功率分配单元；所述整车功率获取单元用于将所述车辆行驶工况模型输入至动力学模型中，获取所述车辆在任意时刻的整车需求功率；所述功率分配单元用于根据所述整车需求功率分配所述车辆中的电池功率和/或发动机的功率。 18.如权利要求16所述的车辆能量管理系统，其特征在于，所述路径规划算法包括AStar算法；和/或，所述拟合函数包括Bezier曲线拟合函数或Clothoid曲线拟合函数。 19.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行计算机程序时实现权利要求1-9中任一项所述的车辆能量管理方法。 20.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-9中任一项所述的车辆能量管理方法的步骤。
所属类别：	发明专利