[发明专利]用于功率分割串联电气混合重型车辆的AI控制多通道功率分配器/组合器

说明书

提供一种用于控制混合电气车辆中的功率的方法。该方法可以包括在与车辆在操作上相关联的计算机实现的人工智能神经网络中接收传感器输入数据。可以响应于与车辆相关联的行驶条件或操作状态产生传感器输入数据。该方法还可以包括：用人工智能神经网络产生基于条件的感知信号；用控制算法处理基于条件的感知信号；以及响应于由控制算法执行的处理调整车辆的与功率相关联的操作状态。

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年9月21日提交的美国临时专利序列No.62/734597的利益，通过引用以其全部内容并入本文。

技术领域

本发明的各种实施例通常涉及用于监视和控制商业规模车辆的推进系统的基于计算机的工具和技术。在某些实施例中，本发明更具体地涉及使用人工智能以电子监测和控制在不同的操作状态和环境条件下为重型车辆提供动力的以碳氢化合物为燃料的电气串联混合推进系统。

背景技术

混合电气车辆由电动机和内燃机提供动力，该内燃机包括以柴油或其它碳氢化合物或化石为燃料的发动机。在柴油-电气串联混合推进系统中，柴油发动机不直接链接到用于机械驱动动力的传动装置。相反，从内燃机产生的能量由发电机转换成电能，该发电机对电池进行重新充电以对一个或多个电动机提供动力。电动机系统提供转矩以转动车轮。由于内燃机不直接连接到轮，因此它可以以最佳速率操作，并且可以自动或手动关闭，以实现车辆的临时全电动、零排放操作。常规的柴油-电气串联混合推进系统在传统上非常适于例如质量轻的通勤车辆和走走停停的(stop-and-go)公共汽车。

目前现有技术的重型卡车解决方案通常使用通过一系列电子或非电子地控制的齿轮组与后轮连接的柴油发动机，这些齿轮组机械地增加或减少转矩并向驱动轮提供动力。虽然在过去的一百多年内被证明是耐用的，但它们不能收集和分发可用于在公路驾驶循环内操作的重型车辆的地形势能或动能。这种解决方案通常包括在长途运输和/或公路驾驶循环应用中使用的并联混合配置。由于它们对诸如柴油发动机之类的主要碳氢化合物动力装置的电力辅助有限，因此它们的效率提高有限。当碳氢化合物柴油发动机是用于为车辆提供动力的唯一动力源时，混合部件也会导致车辆的机械阻碍。

现有技术的轻型并联电气混合车辆利用如功率分割器/组合器的电气控制通过行星齿轮配置使用机械手段，以提高并联混合车辆中的燃油经济性。这种类型的系统在重型混合车辆中收集和分发地形势能的能力受其机械结构和电气容量限制。现有技术的重型卡车串联混合传动系由于其从走走停停的驾驶循环中回收能量的能力而限于城市驾驶循环，诸如公共汽车和垃圾收集车辆。在恒速操作或公路驾驶循环(如在长途运输操作中)，由于在长途运输或公路驾驶循环应用中缺乏从车辆减速收集动能的走走停停的制动事件，因此它们被认为是低效的。

在传统解决方案的其它方面，DC-DC逆变器通常用于重型混合车辆中，以向DC-AC变换器或AC电动机控制器供应经调节和调控的电池功率。在混合或全电气混合重型车辆中，由于重型混合车辆操作环境要求的高快速切换时间和高电流，因此这些方法低效且容易发生故障。

因此，需要的是利用智能的、基于条件的分析以实时响应于具有混合推进系统的车辆的变化的操作状态和行驶条件的工具和技术。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种控制混合电动车辆中的功率的方法。该方法可以包括在与车辆在操作上相关联的计算机实现的人工智能神经网络中接收传感器输入数据。传感器输入数据可以响应于与车辆相关联的行驶条件或操作状态而产生。该方法可以包括：利用人工智能神经网络产生基于条件的感知信号；利用控制算法处理基于条件的感知信号；以及响应于由控制算法执行的处理来调整车辆的与功率相关的操作状态。