[发明专利]用于车辆的智能能量管理系统及相应方法

说明书

公开了一种用于车辆的能量管理系统。该车辆包括被配置为向一个或多个接受器供电的一个或多个电源。该系统包括控制器，该控制器被配置为至少部分地基于状态向量和初始变换函数来确定仲裁向量。该仲裁向量被确定为初始变换函数针对其达到最大值的一个或多个点。该控制器被配置为基于仲裁向量和状态向量确定当前奖励，该当前奖励被配置为最小化电源中的能量损耗。该控制器被配置为至少部分地基于初始变换函数和总奖励来确定更新的变换函数。该控制器被配置为部分地基于更新的仲裁向量来仲裁功率分配。

技术领域

本公开涉及一种用于车辆的能量管理系统和相应的方法。

背景技术

在过去几年中，使用多种能量源的移动平台的使用已大大增加。例如，车辆可以包括内燃机和作为能量源的超级电容器。车辆可以进一步包括具有多个电池组的可再充电能量存储单元，该可再充电能量存储单元用于在给定操作模式期间根据需要存储和释放电化学能量。能量可以涉及多种用途，诸如推进、加热或冷却客舱，为车辆附件供电以及其他用途。

发明内容

本文公开了一种用于具有一个或多个电源的车辆的智能能量管理系统以及相应的方法。能量管理系统包括被配置为接收实时变化的总功率需求（P_D）的控制器。总功率需求（P_D）可能来自一个或多个接受器。控制器与一个或多个传感器通信，该一个或多个传感器被配置为获得相对于电源的各自传感器数据。控制器包括处理器和在其上记录有指令的有形的非易失性存储器。能量管理系统被配置为在从多个电源传递多个可调度负载方面，结合电源的当前和未来状态以分配最佳功率分配。能量管理系统允许实时平衡和协调能量消耗优化和长期部件健康。

处理器执行指令使控制器部分地基于由一个或多个传感器获得的各自传感器数据获得状态向量。选择初始变换函数。控制器被配置为至少部分地基于状态向量和初始变换函数来确定仲裁向量，该仲裁向量被确定为初始变换函数针对其达到最大值的一个或多个点。控制器被配置为基于仲裁向量和状态向量来确定当前奖励。当前奖励可以被配置为最小化电源中的能量损耗。将总奖励确定为当前奖励和在选定的限度大小内的预测奖励之和。控制器被配置为至少部分地基于初始变换函数和总奖励来确定更新的变换函数。更新的仲裁向量至少部分地基于更新的变换函数来获得。控制器被配置为部分地基于更新的仲裁向量来仲裁功率分配。

当前奖励可以被配置为最小化一个或多个电源中的能量损耗，其中每个电源提供各自的功率（P_S）。控制器可以被配置为在一个或多个电源之间进行仲裁，使得（，其中P_D为总电力需求，以及为更新的仲裁向量的分量。

当前奖励可以被配置为至少使电损耗因数、容量损耗因数和电荷耗竭因数最小化，该电荷耗竭因数被定义为电池模块的最终电荷状态与初始充电电荷之间的差。电源可以包括至少一个限定电流与容量比的电池模块。当前奖励可以包括部分地基于电流与容量比、第一校准参数（m）和第二校准参数的电流限制因数，使得当]时，当]和时，。

当前奖励可以包括针对电损耗因数、容量损耗因数、电流限制因数和电荷耗竭因数各自归一化因数（w_i），使得当前奖励(r)被确定为：++)。