[發明專利]一種插電式混合動力汽車能量智能管理方法

有效

• 申請號: 202011044958.2
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN111923897B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 劉艷芳;康焰龍;徐向陽;董鵬;王書翰
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B60W20/00
• 分類號: B60W20/00;B60W50/00;B60L58/13
• 代理公司: 北京航智知識產權代理事務所(普通合伙) 11668
• 代理人: 黃川;史繼穎

1.一種插電式混合動力汽車能量智能管理方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：建立整車縱向動力學模型，傳動系統的數學模型以及發動機、電機和傳動系統輸出端的功率平衡方程；

S2：根據汽車的行駛記錄，得到行駛循環的速度譜，作為駕駛循環的測試工況；

S3：基于等效消耗最小策略，以實時的總能量消耗最小為目標，建立目標函數；

S4：根據步驟S3建立的目標函數，基于龐特里亞金極小值原理，建立哈密頓函數，選取等效因子，以步驟S2得到的測試工況，計算汽車在相應等效因子和駕駛工況下的動力電池SOC消耗情況；

S5：將S4的計算結果作為模糊神經網絡的訓練數據，訓練后得到車速、需求扭矩、等效因子與對應動力電池SOC消耗的模糊神經網絡模型；

S6：將目標路程以N米為間距等間隔分段，N≥50，基于步驟S5的模型，目標路程上的平均車速信息及每段道路的距離作為步驟S5得到的模糊神經網絡模型的輸入參數，運算后，得到一系列等效因子對應的分段道路的動力電池SOC消耗和燃油消耗的預測情況；

S7：對步驟S6得到的等效因子和預測結果進行組合，在離線情況下選擇每段道路的等效因子，使得最終的動力電池SOC消耗滿足設定的要求，在此基礎上選擇燃油消耗最小的方案作為理想方案，同時得到行駛路程與動力電池SOC消耗的關系曲線；

S8：基于步驟S7的理想方案，實時狀態下，利用自適應等效消耗最小的方法調整等效因子，根據當前時刻動力電池實際SOC消耗與理想SOC消耗的差值，利用PID控制器調整等效因子，使動力電池實際SOC消耗接近理想SOC消耗，最終獲得滿足設定要求的動力電池SOC消耗情況。

2.根據權利要求1所述的一種插電式混合動力汽車能量智能管理方法，其特征在于，進一步地，所述步驟S1中建立整車縱向動力學模型為：

其中，為電機需求的總功率，為電機的輸出轉矩，為電機的轉速，為電機的工作效率，為驅動電機輸出軸到車輪之間動力傳輸的機械效率，為汽車的總質量，為旋轉質量換算系數，為重力加速度系數，為汽車與地面的摩擦系數，為汽車車速，為傳動機構傳動比，為車輪滾動半徑，為空氣阻力系數，為乘用車迎風面積。

3.根據權利要求1所述的一種插電式混合動力汽車能量智能管理方法，其特征在于，所述步驟S3中基于等效消耗最小策略建立的目標函數為：

其中，為總燃油消耗，為發動機的燃油消耗量，為電池總的輸出功率，為時刻自適應等效因子。

4.根據權利要求1所述的一種插電式混合動力汽車能量智能管理方法，其特征在于，所述步驟S8中利用自適應等效消耗最小的方法調整等效因子，具體方法為：

其中，為時刻的自適應等效因子，為上一時刻的自適應等效因子，為比例控制器的比例系數，為路程為L時對應的動力電池理想SOC消耗，為時刻的動力電池SOC消耗。