[发明专利]一种基于“动/势能-车载能量”守恒框架确定车辆工作模式的方法

说明书

本发明公开一种基于“动/势能‑车载能量”守恒框架确定车辆工作模式的方法，包括：步骤一、获取车辆行驶车速和道路海拔，并对车载动力电池进行SOC可行域的离散，确定ΔSOC及离散点数量，获得SOC矩阵；步骤二、基于“动/势能‑车载能量”守恒框架，将外部因素和内部因素合理可行地组合，形成车辆动力系统可控部件的触发条件，确定各触发条件下对应的车辆动力系统可控部件的唯一工作模式。本发明从能量的角度提出“动/势能‑车载能量”守恒框架，实现各触发条件与车辆工作模式的解耦，以确定各触发条件下对应的车辆动力系统可控部件的唯一工作模式，并充分利用滑行和势能转化以降低燃油消耗，提高整车燃油经济性。

技术领域

本发明涉及车辆能量管理技术领域，更具体的是，本发明涉及一种基于 “动/势能-车载能量”守恒框架确定车辆工作模式的方法。

背景技术

针对车辆全局能量管理控制策略，其目的是从全局意义上合理分配各动 力部件之间的能量，使各部件尽可能工作在其高效区。从能量的角度分析， 车辆自身能量与外界能量的总和一定，在车辆行驶过程中，实则是车载能量 与外界机械能之间的转化。其中，车速与动能的变化量相对应，车辆所处位 置的绝对海拔与势能的变化量相对应，二者的加和即可确定外界机械能的转 化量，实则为车辆内部各动力部件能量的转化量。因而，如何从能量的角度 构建合理的框架以规范动态规划策略的控制流程是需要解决的关键问题之一

根据各动力部件的工作状态，车辆对应多种工作模式。若某一外界条件 下对应多种工作模式时，需要从各种可行工作模式中选择燃油消耗量最低的 模式，这意味着各外界条件与各工作模式并未解耦，增加了控制的复杂度。 因而，如何设定外界条件使得各条件下对应的工作模式唯一是需要解决的问 题之二，进而为后续确定燃油矩阵奠定基础。

此外，在车辆行驶过程中，可充分利用车辆滑行模式以降低燃油消耗量。 在车辆行驶在水平路面上、车辆爬坡及车辆下坡等情况下，如何判断车辆是 否可以发生滑行是需要解决的关键问题之三。

发明内容

本发明设计开发了一种基于“动/势能-车载能量”守恒框架确定车辆工作 模式的方法，能够基于“动/势能-车载能量”守恒框架，实现触发条件与工作 模式的解耦，以确定各触发条件下对应的车辆动力系统可控部件的唯一工作 模式。

本发明提供的技术方案为：

一种基于“动/势能-车载能量”守恒框架确定车辆工作模式的方法，包括：

步骤一、获取车辆行驶车速和道路坡度，并对车载动力电池进行SOC可 行域的离散，确定ΔSOC和离散点数量，获得SOC矩阵；

步骤二、基于“动/势能-车载能量”守恒框架，确定各触发条件下对应的 车辆动力系统可控部件的唯一工作模式。

优选的是，在所述步骤一中，对车载动力电池进行SOC可行域的离散包 括：

基于车载动力电池的最大SOC、最小SOC、初始SOC和终止SOC，以 车载动力电池最大充放电电流为斜率，确定SOC可行域的形状；

确定SOC可行域的各转折点对应的时刻或地理位置，对所述SOC可行 域进行区域划分；

以初始SOC和终止SOC为基准线，确定各时刻或地理位置处SOC离散 点数量；

对各时刻或地理位置的各离散点从上至下进行编号，并确定SOC矩阵。

优选的是，

所述确定SOC可行域的形状包括：

以车载动力电池的最大SOC做水平线，以初始SOC点为起始点，以车 载电池最大充电电流为斜率，获得初始充电曲线，并确定与最大SOC水平线 的交点为初始最大SOC点；