[发明专利]一种混合动力车辆能量管理方法和系统

说明书

本发明涉及一种混合动力车辆能量管理方法和系统，包括以下步骤：S1.随机引入混合动力车行驶过程，采集行驶过程中状态集、行动集、回报函数和能耗；S2.当状态集中出现某一状态x_i时，将状态x_i后面的所有状态对应的能耗之和赋值为回报函数的值,并记录所有能耗为回报函数值的状态；如未出现状态x_i则直接进入S3；S3.判断循环次数是否达到预设循环次数，如未达到预设循环次数，返回S1,继续执行步骤S1和S2，如达到预设循环次数，则进入S4；S4.计算经过记录的状态对应的能耗平均值，能耗平均值即为混合动力车辆的最优能耗。该方法采用蒙特卡洛方法用来寻找车辆能耗的最优值和最优行驶过程，计算准确，效率高。

技术领域

本发明是关于一种混合动力车辆能量管理方法和系统，属于能耗控制技术领域。

背景技术

混合动力汽车控制策略是根据汽车行驶过程中对动力系统的能量要求，动态协调各部件以达到汽车最佳性能，如：最佳的燃油经济性、最低的排放、最低的系统成本、最佳的驱动性能。混合动力汽车控制策略一般归结为能量管理问题。混合动力汽车的能量管理策略是以油耗及排放为优化目标，以汽车的运行工况为设计依据，以动力性为约束条件，对两种动力源的能量分配进行计算。而目前基于标准汽车运行工况的能量管理策略开发方法更强调“普遍代表性”，而没有表达出不同城市、不同时间和不同地点汽车运行工况随时间变化的差异性和多样性的特点。依据特定代表性工况设计的具有良好效果的能量管理策略，在实际的具有随机性的道路交通条件下，不能表现出期望的节能效果。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种混合动力车辆能量管理方法和系统，其采用蒙特卡洛方法来寻找车辆能耗的最优值和最优行驶过程，计算准确，效率高，特别适用于随机性强的道路交通状况预测。

为实现上述目的，本发明提供了一种混合动力车辆能量管理方法，包括以下步骤：S1.随机引入混合动力车行驶过程，采集行驶过程中状态集、行动集、回报函数和能耗；S2.当状态集中出现某一状态x_i时，将状态x_i后面的所有状态对应的能耗之和赋值为回报函数的值，并记录状态x_i后面的所有状态；如未出现状态x_i则直接进入S3；S3.判断循环次数是否达到预设循环次数，如未达到预设循环次数，返回S1，继续执行步骤S1和S2，如达到预设循环次数，则进入S4；S4.计算所有被记录的状态对应的能耗平均值，能耗平均值即为混合动力车辆的最优能耗。

基于相同的发明构思，本发明还提供了另一种混合动力车辆能量管理方法，包括以下步骤：S1.随机引入混合动力车行驶过程，采集行驶过程中状态集、行动集、回报函数和能耗，并组成状态行动对集；S2.当状态行动对集中出现某一状态行动对(x_i，a_i)时，将状态行动对(x_i，a_i)后面的所有状态对对应的能耗之和赋值为回报函数的值，并记录行动对(x_i，a_i)后面的所有行动对；如未出现状态行动对(x_i，a_i)则直接进入S3；S3.判断循环次数是否达到预设循环次数，如未达到预设循环次数，返回S1，继续执行步骤S1和S2，如达到预设循环次数，则进入S4；S4.计算所有被的每个状态行动对对应的能耗平均值，将能耗平均值定义为行动值函数，行动值函数最大值对应的状态即为最优行驶状态。

进一步，状态包括混合动力车辆电池电量状况SOC、需求功率P_r和车速v；行动包括发动机功率P_e和档位数i_g。

进一步，发动机功率P_e、需求功率P_r、电池电量状况SOC和车速v满足如下条件：

P_e(k)+P_m(k)＝P_r(k)