[发明专利]一种混合动力汽车能量管理方法和系统

说明书

本发明涉及一种混合动力汽车能量管理方法和系统，通过获取混合动力汽车的状态变量；根据当前时刻的车速和当前时刻的加速度，采用马尔科夫模型确定混合动力汽车下一时刻的车速；根据混合动力汽车下一时刻的车速确定混合动力汽车下一时刻的需求功率；根据混合动力汽车下一时刻的需求功率和发动机功率确定混合动力汽车的电池功率；根据电池功率构建电池充放电的动态模型；根据下一时刻的需求功率确定混合动力汽车的能量成本；能量成本包括燃油成本和电能消耗成本；根据能量成本构建混合动力汽车的能量优化调度模型；根据能量优化调度模型和电池充放电的动态模型确定混合动力汽车的能量管理模型，以对混合动力汽车的能量进行精确管理。

技术领域

本发明涉及汽车能量管理领域，特别是涉及一种混合动力汽车能量管理方法和系统。

背景技术

传统内燃机汽车在带来便捷交通的同时，所引起的环境污染与能源短缺问题也日益彰显，因此，开发新一代的清洁节能型汽车成为了全球的必然趋势和开发热点。混合动力汽车既具有纯电动汽车高效率和低排放的优点，又具有传统内燃机汽车行驶里程长和快速补充燃料的优点，是目前解决车辆能源消耗过度和空气污染的有效途径之一。其控制策略用于解决汽车行驶时的能量管理问题，以行驶需求有效地利用动力，达到节能与环保的目的。

传统混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，HEV)的能量管理方法有很多，现有技术中采用的能量管理方法主要有以下几种：

1、基于改进灰色预测的混合动力汽车自适应比例-积分-微分控制器(proportionintegral derivative，PID)动态控制方法(专利号CN109635433A)，主要是将灰色预测与自适应PID控制结合，并将二次型性能指标引入到PID控制器的整定过程中，加权系数自动可调，实现自适应PID的最优控制。然而灰色预测模型基于指数率的预测没有考虑系统的随机性，中长期预测精度较差，在实际控制过程中预测精度的误差容易引起控制量的偏离，甚至最终难以实现HEV控制策略的优化目标。

2、基于插电式混合动力汽车能量管理方法及系统(专利号CN108909702A)，利用动态规划算法生成长期电池荷电状态轨迹，基于神经网络模型预测短期未来车速并对车载能量源动力输出进行分配管理。但其仅仅是将电池的能量均匀输出而并未考虑到燃油经济性问题，以使发动机与电机尽可能保持工作在高效区。

因传统混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，HEV)在行驶过程中，HEV整车系统存在非线性和HEV车速存在时变性，因此，现有技术中所采用的以上能量管理方法难以实现对HEV能量的精确控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合动力汽车能量管理方法和系统，能够提高对HEV能量控制的精确度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种混合动力汽车能量管理方法，包括：

获取混合动力汽车的状态变量；所述状态变量包括：当前时刻的车速、当前时刻的加速度和发动机功率；

根据所述当前时刻的车速和所述当前时刻的加速度，采用马尔科夫模型确定所述混合动力汽车下一时刻的车速；

根据所述混合动力汽车下一时刻的车速确定所述混合动力汽车下一时刻的需求功率；

根据所述混合动力汽车下一时刻的需求功率和所述发动机功率确定所述混合动力汽车的电池功率；

根据所述电池功率构建电池充放电的动态模型；

根据所述下一时刻的需求功率确定所述混合动力汽车的能量成本；所述能量成本包括燃油成本和电能消耗成本；

根据所述能量成本构建所述混合动力汽车的能量优化调度模型；