[发明专利]一种动力系统多能源协同控制方法

权利要求书

1.一种动力系统多能源协同控制方法，应用于线控出行平台动力控制系统，其特征在于，线控出行平台动力控制系统包括协同控制器、动力电源控制器、转向控制器、驱动控制器、制动控制器；协同控制器包括控制单元、信号采集单元、动力分配单元、安全监测单元、数据存储单元和CAN通讯接口；动力电源包括氢燃料电池系统和锂电池；协同控制器根据整车控制器提供的数据信息，对动力电源控制器、驱动控制器、制动控制器、转向控制器进行协调控制，协同控制器、动力电源控制器、转向控制器、驱动控制器、制动控制器和整车控制器之间通过CAN总线通信；

该方法步骤如下：

步骤一：信号采集单元通过CAN通讯接口，从整车控制器获取启动信号、需求功率、目标速度和预定路线，并保存于数据存储单元中；

步骤二：当启动信号有效时，安全监测单元自检无故障后，动力电源为锂电池供电，完成高压上电，氢燃料电池系统开始启动发电；同时，安全监测单元检测出行平台的运动状态、运行速度和行驶路线与预定路线的偏移角度，并保存于数据存储单元；

步骤三：根据需求功率，动力分配单元确定氢燃料电池系统和锂电池的输出功率，然后动力电源控制器根据所述氢燃料电池系统和锂电池的输出功率确定动力电源供电方式，并调节氢燃料电池系统和锂电池的实时输出功率以满足移动出行平台的需求功率；

步骤四：协同控制器采用协调控制策略对转向控制器、驱动控制器和制动控制器进行协调控制，以使移动出行平台按目标速度和预定路线行驶；

步骤五：信号采集单元通过CAN通讯接口，从整车控制器获取关闭信号，当关闭信号有效时，动力电源控制器、转向控制器、驱动控制器和制动控制器进入下电流程，协同控制器依然保持动力电源供电；氢燃料电池系统进行降载，当其功率降到0kW后进行扫吹，待氢燃料电池系统关机后，动力控制系统进入休眠状态，下电完成，停车；

所述的协同控制器采用协调控制策略对转向控制器、驱动控制器和制动控制器进行协调控制具体为：

在出行平台启动后，协同控制器将出行平台的运行速度、行驶路线与预定路线的偏移角度作为决策指标，设运行速度V_x与目标速度V₀的差值为ΔV，即ΔV＝V_x-V₀，行驶路线与预定路线的偏移角度的绝对值为|Δθ|，设速度第一阀值和速度第二阀值分别为V_m1和V_m2，V_m2大于V_m1，设偏移角度的阀值为|Δθ_m|，协调控制策略如下：

S01：确定转向控制信号，按以下任一种情况确定转向控制信号：

当Δθ＝0时，协同控制器不发送转向控制信号；

当Δθ≠0时，协同控制器根据Δθ大小和其符号发送转向控制信号，转向控制器根据转向控制信号控制转向电机工作；|Δθ|值越大，转向电机转动的角度越大，其符号为正时，转向电机顺时针转动，为负时，转向电机逆时针转动；

S02：确定驱动控制信号的值，按以下任一种情况确定驱动控制信号：

当ΔV0时，协同控制器根据ΔV值的大小发送驱动控制信号；

当ΔV＝0时，协同控制器保持当前驱动控制信号不变；

当0ΔV≤V_m1时，协同控制器根据ΔV值的大小将驱动控制信号的值减去第一驱动控制信号的值；

当V_m1ΔV≤V_m2时，协同控制器根据ΔV值的大小将驱动控制信号的值减去第二驱动控制信号的值；

其中，第二驱动控制信号的值大于第一驱动控制信号的值；

S03：确定制动控制信号，按以下任一种情况确定制动控制信号：

当ΔVV_m2时，协同控制器根据ΔV值的大小，增大制动控制信号，ΔV值越大制动控制信号越大；

当|Δθ||Δθ_m|时，协同控制器根据|Δθ|大小，增大制动控制信号，|Δθ|越大制动控制信号越大；

S04：输出转向控制信号至转向控制器，输出驱动控制信号至驱动控制器，输出制动控制信号至制动控制器，以使转向控制器、驱动控制器和制动控制器分别根据所述转向控制信号、驱动控制信号和制动控制信号运行。