[发明专利]一种用于混动矿山卡车能量管理的控制方法

权利要求书

1.一种用于混动矿山卡车能量管理的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：首先进行系统初始化，混动矿山卡车的电池SOC出厂设定最佳工作状态值A、最大容量值B以及最小容量值C；

步骤2：混动矿山卡车进行全路线往返，根据车辆行驶过程能耗情况路况进行节点分割并记录各节点的GPS，确认节点间路况为上坡、下坡还是水平路段，同时对各节点进行能耗标定，计算各路段间的能耗；

步骤3：根据步骤2各节点GPS标定、路况及能耗信息，混动矿山卡车全路线往返进行能量控制，以Q_Bi-1表示第i-1个节点时的电池SOC所具有的能量，即降至最佳工作状态值A前电池SOC所具有的能量，第i个路段第i-1个节点到第i个节点之间的路段所需消耗的能量为Qs_i，下一个路段(第i+1个路段)即第i个节点到第i+1个节点之间的路段所需能耗Qs_i+1，以Q_Ei表示第i-1和第i个节点之间的发动机能耗，F_G为发电机额定功率时矿卡驱动轮牵引力，P_G为发电机额定功率，V₀为矿卡常规速度，F_G＝P_G/V₀，F’代表当前路段驱动轮上的驱动力，Q_Bm为电池由满电状态达到出厂设定的最小容量值C时消耗的能量，Q_B0为电池由满电状态达到最佳工作状态值A时消耗的能量，Q_Bn为电池由满电状态达到出厂设定的最大容量值B时消耗的能量，则当前路段具体能量控制过程为：

(1)第i+1个路段为上坡路况

1)若Q_Bi-1≥Qs_i+Qs_i+1

a.若F’≤F_G，此时第i和i+1路段均由电池驱动，发动机不工作；

b.若F’F_G，此时第i路段由发动机工作驱动，第i+1路段根据所需牵引力自适应调整速度；

2)若Qs_i+1+Qs_iQ_Bi-1Qs_i

a.若F’≤F_G，此时i路段由电池驱动，i+1路段由电池、发动机工作驱动，发动机提供所需能量Q_Ei＝Qs_i+1+Qs_i-Q_Bi-1；

b.若F’F_G，此时i路段由发动机工作驱动，提供所需能量Q_Ei＝Qs_i+Q_Bn-Q_Bi-1，此时，i路段控制电池SOC达到最大容量值B，i+1路段根据所需牵引力自适应调整速度；

3)若Q_Bi-1≤Qs_i，按下面情况进行：

a.若F’≤F_G，此时i路段由电池和发动机工作驱动，发动机所需提供能量为Q_Ei＝Qs_i-Q_Bi-1，i+1路段由发动机工作驱动，电池SOC保持最佳工作状态值A；

b.若F’F_G，此时i路段由发动机工作驱动，i+1路段根据所需牵引力自适应调整速度；

(2)第i+1个路段为水平路况

1)若Q_Bi-1≥Qs_i+Qs_i+1，则由电池驱动，发动机不工作；

2)若Qs_i+Qs_i+1Q_Bi-1Qs_i，i路段由电池驱动，i+1路段由发动机工作驱动，提供所需能量Q_Ei＝Qs_i+1-Qs_i；

3)若Q_Bi-1≤Qs_i，i路段由发动机工作驱动；

(3)第i+1个路段为下坡路况

1)若Qs_i+10，按照第i+1个路段为水平路况进行控制；

2)若Qs_i+10Q_Bi-1，i+1个路段可以进行能量回收，那么当前路段需要再判断Qs_i+1+Q_Bi-1是否小于0：

a.Qs_i+1+Q_Bi-1不小于0，当前路段与水平、上坡路况下控制方法一致，利用电池、发电机共同驱动，在到达第i个节点时，使电池SOC满足出厂设定最佳工作状态值A，i+1路段进行能量回收，当回收至满电状态，接入缓速器；

b.Qs_i+1+Q_Bi-1小于0：

1.1)|Qs_i+1+Q_Bi-1|小于等于Q_B0，当前路段即i路段电池、发动机驱动，驱动控制电池SOC达到最佳工作状态值A，i+1路段进行能量回收，当回收至满电状态，接入缓速器；

1.2)|Qs_i+1+Q_Bi-1|大于Q_B0小于Q_Bm，当前路段即i路段电池、发动机驱动，驱动控制电池SOC达到最佳工作状态值A和最小容量值C之间，i+1路段进行能量回收，当回收至满电状态，接入缓速器；

1.3)|Qs_i+1+Q_Bi-1|大于等于Q_Bm，当前路段即i路段优先电池驱动，驱动控制电池SOC达到最小容量值C，当i+1路段能量回收至电池满电后接入缓速器。