[发明专利]一种可在线自调整的增程式电动汽车能量管理方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及环保车辆节能技术领域，尤其是涉及一种基于损失功率最小的可在线自调整的增程式电动汽车能量管理方法及系统。

背景技术

电动汽车以其良好的经济性和环保性，已经成为了未来汽车发展的主要趋势。目前，电动汽车的研发方向大体分为3类：纯电动汽车(Electric Vehicle，EV)、混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicle，HEV)和燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle，FCEV)。从当前的技术发展趋势来看，纯电动汽车具有能源多样化、结构简单等优点，但由于受到蓄电池性能的制约，存在充电时间长、续驶里程较短等问题，现阶段难以推广应用。燃料电池电动汽车虽然具备加氢时间短、电池能量密度大等优点，但因其价格昂贵，加氢制氢等基础设施不健全，亦不易在短期内实现产业化。在这种情况下，增程式电动汽车(Extended-Range Electric Vehicles，E-REVs)的出现，既具有纯电动汽车节能和环保的特点，又改善了整车的燃油经济性和排放性；而且还继承了传统燃油汽车续驶里程长的优点，成为当今最具应用前景的电动汽车产品。

增程式电动汽车由两种能量源提供动力：即蓄电池作为主要能源，增程器作为备用能源。增程器(Range Extender，RE)是能够自身发电、还能给车载动力蓄电池充电的辅助能量装置。当蓄电池电量充足时，汽车以纯电动模式行驶；当蓄电池电量不足时，增程器开始工作，用以给蓄电池充电或直接驱动电机，从而大幅提高电动车的续驶里程。

作为具有两种能量源的新能源汽车结构形式，增程式电动汽车的能量管理控制策略与整车的燃油经济性、动力性和排放密切相关。控制系统需制定合适的能量管理控制策略(Energy Management Control Strategy)，以此来协调双能量源之间的能量流分配。控制策略是能量管理系统的核心，是实现增程式电动汽车推广普及的关键所在。

但是，目前的电动汽车能量管理策略均采用离线方法制定策略控制规则，未考虑随着电动汽车使用寿命的增加，主要动力源发生性能衰减(改变)，所制定的能量管理策略理应随之改变，从而获得最佳控制效果的问题。

在车辆实际行驶中，随着电动车的使用寿命的增加，蓄电池和燃料电池因长时间运行而造成性能衰减，部分参数与之前测定的结果相比会发生较大的变化。若始终使用离线方法制定的固定的控制规则，将导致蓄电池和燃料电池功率输出的分配关系不能达到最优，各点的功率损失不能达到最小，与实际情况相比会产生较大的差异，甚至可能会导致能量管理算法失效。

为了使策略控制规则表能够根据各个部件(蓄电池、燃料电池)特性的变化而自动更新，从而获得与车载动力源部件实际特性更吻合的能量控制分配效果，需要实现对蓄电池、燃料电池的参数实施实时测量及在线计算，即对燃料电池增程式电动汽车动力系统能量管理策略的在线自调整功能方面加以研究。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于损失功率最小的可在线自调整的增程式电动汽车能量管理方法及系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种可在线自调整的增程式电动汽车能量管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在实车行驶时，控制端整车控制器VMS测量不同SOC参数值下对应的能量源参数；

(2)根据能量源参数得到能量源充放电效率随功率变化的情况，结合增程式电动车动力系统损失功率最小计算方法和BP神经网络拟合算法，对能量管理控制规则进行拟合调整，实现能量管理控制规则的在线更新；

(3)整车控制器VMS根据混合动力系统的SOC参数和整车需求功率，结合能量管理控制规则实时控制混合动力系统的功率输出分配，完成实车行驶时的能量分配管理。

所述的能量源参数包括蓄电池内阻、燃料电池的氢气入口流量和反应后的剩余流量以及燃料电池的电堆输出电压和负载电流。

步骤(2)所述的能量管理控制规则的在线更新具体包括以下步骤：

步骤101，实车行驶时，控制端整车控制器VMS向CAN总线通讯子系统询问能量管理控制规则计算所需能量源参数；

步骤102，信号采集处理子系统采集计算能量管理控制规则所需能量源参数数据，并将数据存储到ROM中；

步骤103，实车行驶结束时，整车控制器VMS检测驾驶员是否发出能量管理控制规则更新指令，否则保留原控制器内部规则值不变，若有，则执行步骤104；