[发明专利]一种基于递阶控制的能量管理系统

权利要求书

1.一种基于递阶控制的能量管理系统，所述能量管理系统应用于蓄电池和超级电容共同供电的纯电动汽车，其特征在于，包括工况预测单元、能量管理单元和执行控制单元；

所述工况预测单元与所述能量管理单元连接，所述能量管理单元与所述执行控制单元电连接；

所述工况预测单元用于获取当前路况信息、车辆状态信息，并根据当前路况信息和车辆状态信息识别当前行驶工况，构建当前时刻的车辆行驶状态转移概率矩阵；

所述能量管理单元用于根据当前时刻的车辆行驶状态转移概率矩阵计算最佳功率分配比；所述能量管理单元包括基于马尔可夫决策的优化管理模型和最优问题迭代求解，同时，基于马尔可夫决策的优化管理模型的输出端与最优问题迭代求解的输入端连接，最优问题迭代求解的输出端与执行控制单元的输入端连接；

所述执行控制单元用于获取车辆加速信号、制动信号、扭矩信号和所述最佳功率分配比，计算所述蓄电池目标输出功率和所述超级电容目标输出功率，并按所述蓄电池目标输出功率控制所述蓄电池供电、按所述超级电容目标输出功率控制所述超级电容供电；

所述执行控制单元用于在获取到制动信号时，控制所述蓄电池断开连接，控制所述超级电容与电机连接，以实现电机在车辆惯性作用带动下发电，并将所产生的电能经DC/DC转换器存储到所述超级电容中；

所述执行控制单元包括功率分配及电机控制模块、DC/DC转换器、主继电器和电机；

所述功率分配及电机控制模块、所述DC/DC转换器、所述主继电器和所述电机顺次连接，所述超级电容与所述DC/DC转换器电连接，所述蓄电池与所述主继电器电连接；

所述功率分配及电机控制模块用于获取车辆加速信号、制动信号、扭矩信号和最佳功率分配比，并以PWM波的形式输出控制信号到DC/DC转换器，以实现所述超级电容与所述蓄电池按所述最佳功率分配比给所述电机供电；

还包括蓄电池状态估计单元，所述蓄电池状态估计单元分别与所述能量管理单元和所述执行控制单元电连接；

所述蓄电池状态估计单元用于获取蓄电池的电压和电流，并根据蓄电池的电压和电流分别估算蓄电池SOC和蓄电池SOH；并确定蓄电池SOC校正量，将蓄电池SOC校正量输入能量管理单元；

还包括GPS模块，所述GPS模块与所述工况预测单元电连接，所述工况预测单元用于通过所述GPS模块获取路况信息。