[发明专利]氨氢混合动力系统预测性等效氨耗最小控制方法及系统

说明书

本发明提供一种氨氢混合动力系统预测性等效氨耗最小控制方法及系统，包括：获取氨氢混合动力系统的多个功率需求以及预测路况信息并发送至氨氢混合动力系统域控制器，多个功率需求以及采集到的各部分信号在能量管理控制单元中求解等效氨消耗最小的发动机或电池功率分配方案并发送至动态协调控制单元；动态协调控制单元根据能量管理控制单元给出的功率分配结果进行控制量分配，并将控制量分配情况发送至执行器控制单元；执行器控制单元根据控制量分配情况控制多个部件进行动作，直至驾驶行程结束。本发明解决现有氨氢混合动力车辆能量管理缺乏有效管理策略、过于依赖人工管理的问题。

技术领域

本发明涉及车辆动力管理技术领域，尤其涉及一种氨氢混合动力系统预测性等效氨耗最小控制方法及系统。

背景技术

氨气是良好的氢能载体，便于存储和运输，且液氨的密度远大于液氢，具有较高的含氢密度，因此氨气被认为是目前最具前景的碳中和燃料。氨气的自然温度较高、最小点火能量高、层流火焰速度低，因此氨气是一种低反应活性燃料，其着火困难和燃烧速度慢是限制其在发动机中应用的重要难题。而氢气恰恰具有燃烧速度快、最小点火能量低、燃烧清洁等优点，并且若由氨气通过催化获取氢气，就不需要专门在车上装载氢气瓶，解决了氢存储和运输的难题。因此，目前氨氢融合型混合动力系统已经得到了广泛关注。

氨氢混合动力车辆构型已基本成熟，其驱动能量来源可包括发动机、储能电池等，构型也分为并联式、串联式、混合串联式等。多源动力系统各单元能量流需高动态协同。系统中包含内燃机、电池等不同机理的能量转化单元，多源动力深度耦合，在车辆动力系统高动态工作特点下，各单元相互影响，其能量流设计及控制方法的差异直接影响能量转化效率和车辆的动力性。氨氢混合动力系统能量管理方面的研究的主要目的是通过技术手段高效的利用能源，以实现节能减排。

目前氨氢混合动力车辆能量管理策略处在不断完善的过程中，目前未有任何文献提出基于优化的氨氢混合动力车辆能量管理策略。现有文献主要是基于规则的方法，即控制器的能量管理算法都是基于工程师设定的规则，这一规则是人工经过大量的实验标定以及对汽车状态的分析制定而成。这类策略具有容易实现、算法简单、实用性强等优点，但同时过于依赖工程师的经验，面对复杂工况时难以提供最优的策略。

发明内容

本发明提供一种氨氢混合动力系统预测性等效氨耗最小控制方法及系统，用以解决现有氨氢混合动力车辆能量管理缺乏有效管理策略、过于依赖人工管理的缺陷。

本发明提供一种氨氢混合动力系统预测性等效氨耗最小控制方法，包括：

获取氨氢混合动力系统的整车驱动功率需求、整车热管理功率需求以及预测路况信息；

将所述整车驱动功率需求、整车热管理功率需求以及预测路况信息发送至氨氢混合动力系统域控制器，所述氨氢混合动力系统域控制器包括基于预测性的等效氨消耗最小策略的能量管理控制单元以及动态协调控制单元；

所述整车驱动功率需求、整车热管理功率需求以及采集到的各部分信号在所述能量管理控制单元中求解等效氨消耗最小的发动机或电池功率分配方案并发送至所述动态协调控制单元；

所述动态协调控制单元根据所述能量管理控制单元给出的功率分配结果进行控制量分配，并将所述控制量分配情况发送至执行器控制单元；

所述执行器控制单元根据控制量分配情况控制多个部件进行动作，直至驾驶行程结束。

根据本发明提供的一种氨氢混合动力系统预测性等效氨耗最小控制方法，所述获取氨氢混合动力系统的整车驱动功率需求、整车热管理功率需求以及预测路况信息，具体包括：

所述氨氢混合动力系统包括：氨气喷射系统、氨气流量阀、电驱桥、电加热控制系统和后处理氨气喷射系统；