[发明专利]一种基于多目标优化的混合动力汽车能量管理方法

权利要求书

1.一种基于多目标优化的混合动力汽车能量管理方法，其特征在于，该方法包括：

离线优化阶段：构建多目标优化函数并进行离线优化，所述的多目标优化函数考虑动力源工作状态点转移代价、动力源效率代价、发动机启停代价、电池状态转移代价以及换挡代价；

在线实时控制阶段：根据随机工况车速需求确定整车转矩需求，利用优化的多目标优化函数进行各动力源的转矩分配和汽车档位设定，控制汽车运行；

所述的多目标优化函数表示为：

其中，COST为多目标优化函数，costefficiencytransfer_y为动力源y的工作状态点转移代价值，costefficiency_y为动力源y的动力源效率代价值，costICEstartstop为发动机启停代价值，costBattery为电池状态转移代价值，costGears为换挡代价值，λ_1y、λ_2y、λ₃、λ₄、λ₅为权重参数，y为动力源的编号，y＝1，2，……，Y，Y为常数；

costefficiencytransfer_y通过下式获得：

其中，η_y,1(T,n)、η_y,k(T,n)分别对应为动力源y在能量管理前、后相邻的两个时刻的能耗效率，η_y,2(T,n)、η_y,3(T,n)、……η_y,k-1(T,n)为在η_y,1(T,n)、η_y,k(T,n)之间根据(T，n)线性插值获得的对应的能耗效率，T为转矩，n为转速；

costefficiency_y通过下式获得：

costefficiency_y＝1-η_y,k(T,n)，

其中，η_y,k(T,n)为动力源y在能量管理后的能耗效率，T为转矩，n为转速；

costICEstartstop通过下式获得：

其中，Δt_ICE为发动机启停间隔时间；

costBattery通过下式获得：

costBattery＝I·(SOC-SOCbal)，

其中，I为电池输出电流，SOC为当前电量值，SOCbal为混合动力汽车电量维持模式下电量的平衡值；

costGears通过下式获得：

其中，Δt_gears为换挡的间隔时间。

2.根据权利要求1所述的一种基于多目标优化的混合动力汽车能量管理方法，其特征在于，离线优化阶段的具体步骤为：

输入随机工况；

根据随机工况的目标车速计算需求转矩；

将动力源分配转矩、汽车档位作为控制变量，在控制变量的容许空间内搜索使目标优化函数最小的控制变量值；

将控制变量值输入至混合动力汽车仿真模型进行仿真，选取评价指标，采用启发式算法，对多目标优化函数中的权重参数进行优化。

3.根据权利要求2所述的一种基于多目标优化的混合动力汽车能量管理方法，其特征在于，所述的评价指标包括百公里油耗、发动机启停频率、换挡频率中的一个或多个的组合。

4.根据权利要求1所述的一种基于多目标优化的混合动力汽车能量管理方法，其特征在于，在线实时控制阶段的具体步骤为：

获取离线优化阶段优化的多目标优化函数；

根据随机工况车速需求确定整车转矩需求；

确定动力系统的约束；

离散化控制变量，所述的控制变量包括各动力源的分配转矩和汽车档位；

以多目标优化函数为目标，在控制变量空间内搜索控制变量的最优解；

根据控制变量的最优解控制汽车运行。