[發明專利]一種純電動汽車加速控制方法及系統

有效

• 申請號: 201910068671.4
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109733208B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 張飛鐵;毛昌宏;才亞民
• 申請（專利權）人: 湖南普西智能科技有限責任公司
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20;B60W50/00
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 何湘玲

1.一種純電動汽車加速控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：根據整車車輛和零部件參數構建整車模型，所述整車模型包括縱向動力學模型、電機驅動模型、第一電池組模型、以及第二電池組模型；

S2：根據所述縱向動力學模型建立最優控制狀態方程，根據所述最優控制狀態方程、所述電機驅動模型、所述第一電池組模型、以及所述第二電池組模型設定最優控制的約束條件；

S3：根據所述最優控制的約束條件和設定的評價性能指標優化汽車的扭矩以得到最優控制序列，根據所述最優控制序列完成所述純電動汽車的加速控制；

所述S1中，所述縱向動力學模型的計算公式為：

式中，T_mo為電機轉矩，n_mo為電機轉速，i₀為車輛主減速比，η_T為傳動系統總機械效率，r為輪胎滾動半徑，m為整車質量，G為整車重力，f為滾動阻力系數，i為坡道阻力，C_D為空氣阻力系數，A為迎風面積，V為行駛速度，t為行駛時間，δ為旋轉質量換算系數；所述電機驅動模型的計算公式為：

式中，P_mo為電機輸出功率，T_mo為電機轉矩，n_mo為電機轉速，η_mo為電機工作效率，P_bat為電池輸出功率；

所述第一電池組模型為電池組SOC模型，計算公式為：

式中，SOC_k為相鄰兩時刻的下一個時刻的剩余電量值，SOC_k-1為相鄰兩時刻的上一個時刻的剩余電量值，I(t)為電池輸出電流，Q_bat為電池的額定電量；

所述第二電池組模型為電池組SOH模型，計算公式為：

其中，Q_loss為電池容量衰退率，B為指數因子，C為電池放電倍率，R為氣體常數，T為電池溫度，Ah為電池循環電荷消耗量；

所述S2中，所述最優控制狀態方程的計算公式為：

式中，a、b、c為常量，u(k)為階段k的控制變量，x(k)為階段k的狀態變量，x(k+1)為階段k+1的狀態變量，為階段k狀態變量的一階導數，Δt為采樣時間間隔；

所述S3中，所述設定的評價性能指標包括加速時間的性能指標J_t、加速過程系統經濟性的性能指標J_ele、以及加速過程壽命損耗的性能指標J_loss；

所述加速時間的性能指標J_t的計算公式為：

式中，N為總的決策過程數，t_acc(k)為階段k的加速時間；

所述加速過程系統經濟性的性能指標J_ele的計算公式為：

式中，P_bat(k)為k階段電池輸出功率；

所述加速過程壽命損耗的性能指標J_loss的計算公式為：

式中，i(k)為k階段電池輸出電流，B為指數因子，C為電池放電倍率，R為氣體常數，T為電池溫度。

2.根據權利要求1所述的純電動汽車加速控制方法，其特征在于，所述最優控制的約束條件包括電機轉速約束和電機轉矩約束，計算方程為：

式中，n_momax為電機最高轉速，T_momax[n_mo(k)]為電機轉速為n_mo(k)時所對應的電機最大輸出轉矩；

其中，在最優控制中的邊值條件包括初始狀態條件和終端狀態條件，邊值的計算公式如下：

式中，x(0)表示初始狀態的邊值，x(N)表示終端狀態的邊值，n(0)為初始階段的電機轉速，n(N)為終止階段的電機轉速。