车辆能量管理方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术适用控制技术领域，提供了一种车辆能量管理方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：首先检测车辆是否处于停车状态，当检测到车辆处于停车状态时，获取预先为车辆确定的参考工况信息和相应的控制参数，根据参考工况信息和控制参数，获取车辆的下一个行驶路段的能量管理方案，检测车辆是否处于行驶状态，当检测到车辆处于行驶状态时，根据能量管理方案，在下一个行驶路段的预设位置执行对应的管理操作，从而在减少计算量的同时，提高了应用庞特里亚金最小值原理对混合动力车辆进行能量管理时的精确度，进而提高了车辆能量的管理效率。

Vehicle energy management methods, devices, equipment and storage medium

The invention is applicable to the field of control technology, a vehicle energy management method, apparatus, equipment and storage medium are provided. The method includes: first to detect whether the vehicle is in the parking state, when the detected vehicle in the parking state, to obtain the vehicle reference information to determine the working conditions and the corresponding control parameters, according to the information and control the parameters of reference conditions, energy management scheme to obtain the next road vehicles, to detect whether the vehicle is in the running state, when the detected vehicle is in the running state, according to the energy management strategy, the driving section at the next preset position executes the corresponding management operation, in order to reduce the amount of calculation and improve the application Pontryagin minimum principle for the energy management of hybrid vehicle precision, and improve vehicle energy management. The rate of.

【技术实现步骤摘要】
车辆能量管理方法、装置、设备及存储介质
本专利技术属于控制
，尤其涉及一种车辆能量管理方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
由于混合动力汽车使用两个以上的动力源，其能量管理对节能驾驶尤为重要。目前，主要有两大类型的混合动力汽车能量管理策略：第一类是基于启发式概念的能量管理策略，第二类是基于最优控制理论的能量管理策略。前者出现在早期的混合动力汽车研究中，目前，市场上大部分混合动力汽车都采用这一类的能量管理策略。这类策略在其实现上相对简单，但应用这类策略时，混合动力汽车的燃油经济性很难达到最优化的目标，在车辆节能方面还有一定的提升空间。因此，人们开始对基于最优控制理论的能量管理策略进行研究。庞特里亚金最小值原理是目前最具有发展潜力的、适用于混合动力汽车能量管理的最优控制理论。这一理论以实时提供最优化的必要条件的方式对混合动力汽车进行能量管理，具有充分的可实现性。然而，对车辆处理器的要求高(计算量大)、需要预先得知未来行驶工况信息等特征给庞特里亚金最小值原理的实际应用带来了困难。在利用庞特里亚金最小值原理建立混合动力汽车能量管理策略时，通常是针对几个典型的行驶工况评价其能量管理效果。但在实际中，车辆的行驶工况一般不是事先确定的，因此，上述结果只能作为参考。为了克服计算负荷的问题，有人在应用庞特里亚金最小值原理对混合动力车辆进行能量管理时采用了数据表。这些数据表是通过事先对所有可能的驾驶情况应用庞特里亚金最小值原理，并进行计算机仿真来获取的。这种方法需要庞大的数据表，因为反映混合动力汽车驾驶情况的参数有多种，而数据表必须反映这些参数的全部组合。因此，这种方法需要一个大容量存储器。此外，这种方法会在接收数据表的输入信号和执行对应的输出信号之间产生延时，这会影响混合动力能量管理的结果。另外，有人将庞特里亚金最小值原理应用于混合动力车辆的能量管理时，为了缩短计算时间，提出了一种新的分段线性接近法。然而，由于使用了接近法，这种方法的能量管理结果有可能相对真实的结果产生偏差。除此之外，这种方法也存在上述的延时问题。目前，在应用庞特里亚金最小值原理进行混合动力能量管理时，车辆的未来工况信息需要事先给定，用于控制参数的确定。但在实际中，车辆的行驶工况不是事先确定的，而是根据周围交通状况随时变化的。因此，在很多方案中，车辆的行驶工况是以一定的间隔来预测并更新的。预测未来行驶工况的方法大致有两种：一种是基于过去驾驶信息的方法，另一种是利用遥感技术(全球定位系统、智能交通系统等)的方法。第一种方法包括多种可行的方法，其中最典型的是模式识别方法。该方法定期根据过去驾驶的特征参数值，从代表工况库中选取一个代表工况作为新的未来工况。模式识别方法的缺点是其可靠度和精确度依赖于代表工况以及特征参数的数量。目前，对全球定位系统、智能交通系统等遥感技术的研究非常活跃。然而，利用遥感技术的车辆未来工况预测方法尚未成熟，还需要进一步发展。只有在获取有效的信息并快速响应的情况下，这一方法才能成为最佳解决方案。综上所述，现有方案在应用庞特里亚金最小值原理对混合动力车辆进行能量管理时，存在计算量大、需要大容量存储器、且需要精确控制延时与偏差、可靠度和精确度需要依赖大量的参数等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种车辆能量管理方法、装置、设备及存储介质，旨在解决由于现有技术在应用庞特里亚金最小值原理对混合动力车辆进行能量管理时计算量大、精确度不高，导致能量管理效率低下的问题。一方面，本专利技术提供了一种车辆能量管理方法，所述方法包括下述步骤：检测车辆是否处于停车状态，当检测到所述车辆处于停车状态时，获取预先为所述车辆确定的参考工况信息和相应的控制参数；根据所述参考工况信息和所述控制参数，获取所述车辆的下一个行驶路段的能量管理方案；检测所述车辆是否处于行驶状态，当检测到所述车辆处于行驶状态时，根据所述能量管理方案，在所述下一个行驶路段的预设位置执行对应的管理操作。另一方面，本专利技术提供了一种车辆能量管理装置，所述装置包括：信息获取单元，用于检测车辆是否处于停车状态，当检测到所述车辆处于停车状态时，获取预先为所述车辆确定的参考工况信息和相应的控制参数；方案获取单元，用于根据所述参考工况信息和所述控制参数，获取所述车辆的下一个行驶路段的能量管理方案；以及方案执行单元，用于检测所述车辆是否处于行驶状态，当检测到所述车辆处于行驶状态时，根据所述能量管理方案，在所述下一个行驶路段的预设位置执行对应的管理操作。另一方面，本专利技术还提供了一种车辆能量管理设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如所述车辆能量管理方法的步骤。另一方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如所述车辆能量管理方法的步骤。本专利技术首先检测车辆是否处于停车状态，当检测到车辆处于停车状态时，获取预先为车辆确定的参考工况信息和相应的控制参数，根据参考工况信息和控制参数，获取车辆的下一个行驶路段的能量管理方案，检测车辆是否处于行驶状态，当检测到车辆处于行驶状态时，根据能量管理方案，在下一个行驶路段的预设位置执行对应的管理操作，从而在减少计算量的同时，提高了应用庞特里亚金最小值原理对混合动力车辆进行能量管理时的精确度，进而提高了车辆能量的管理效率。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的车辆能量管理方法的实现流程图；图2是本专利技术实施例二提供的车辆能量管理方法的实现流程图；图3是本专利技术实施例三提供的车辆能量管理装置的结构示意图；图4是本专利技术实施例四提供的车辆能量管理装置的结构示意图；以及图5是本专利技术实施例五提供的车辆能量管理设备的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述：实施例一：图1示出了本专利技术实施例一提供的车辆能量管理方法的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分，详述如下：在步骤S101中，检测车辆是否处于停车状态，当检测到车辆处于停车状态时，获取预先为车辆确定的参考工况信息和相应的控制参数。本专利技术实施例适用于小汽车、公交车等交通车辆，优选地，适用于具有混合动力系统的车辆，例如，串联式、并联式、复合式、插电式和普通式混合动力系统，以方便进行车辆的能量管理。在本专利技术实施例中，参考工况为采用距离基准的参考工况，车辆预先设置了固定的行驶路线，例如，公交路线、班车路线等，在本专利技术的使用过程中，首先检测车辆是否处于停车状态，具体地，可以根据车轮的转速确认车辆是否处于停车状态，当检测到车辆处于停车状态时，获取预先为车辆确定的参考工况信息和相应的控制参数，以用于后续的优化计算。优选地，当检测到车辆处于停车状态时，利用车辆的停留时间将前一个行驶路段的能量管理计算结果移除，从而减少了数据存储量，避免能量管理过程对大容量存储器的依赖，降低了计算结果的存储成本。在步骤S102中，根据参考工况信息和控制参数，获取车辆的下一个行驶路段的能量管理方案。在本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆能量管理方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：检测车辆是否处于停车状态，当检测到所述车辆处于停车状态时，获取预先为所述车辆确定的参考工况信息和相应的控制参数；根据所述参考工况信息和所述控制参数，获取所述车辆的下一个行驶路段的能量管理方案；检测所述车辆是否处于行驶状态，当检测到所述车辆处于行驶状态时，根据所述能量管理方案，在所述下一个行驶路段的预设位置执行对应的管理操作。

【技术特征摘要】
1.一种车辆能量管理方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：检测车辆是否处于停车状态，当检测到所述车辆处于停车状态时，获取预先为所述车辆确定的参考工况信息和相应的控制参数；根据所述参考工况信息和所述控制参数，获取所述车辆的下一个行驶路段的能量管理方案；检测所述车辆是否处于行驶状态，当检测到所述车辆处于行驶状态时，根据所述能量管理方案，在所述下一个行驶路段的预设位置执行对应的管理操作。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，检测车辆是否处于停车状态的步骤之前，所述方法还包括：根据所述车辆的历史行驶数据，以所述车辆的停留位置为分段位置对所述车辆的行驶线路进行分段，得到以所述停留位置为分段位置的行驶路段；获取对所述行驶路段进行划分的预设距离，根据所述预设距离对所述行驶路段进行划分，记录所述划分得到的划分位置点；根据所述车辆的历史行驶数据获取所述划分位置点的速度，根据所述停留位置、所述划分位置点和所述划分位置点的速度生成所述参考工况信息；获取所述控制参数的初始值以及所述车辆的电池SOC轨迹，根据所述车辆的停留位置，从所述电池SOC轨迹中获取所述停留位置的电池SOC值，将所述获取的电池SOC值设置为电池SOC值的参考值。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当检测到所述车辆处于停车状态时，所述方法还包括：获取所述车辆在停车时的电池SOC值和所述参考值的偏差，更新所述控制参数。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述车辆的下一个行驶路段的能量管理方案的步骤，包括：获取所述车辆混合动力系统的状态方程和汉密尔顿函数H(x(t),u(t),p(t),t)＝g(x(t),u(t),t)+p(t)[a(x(t),u(t),t)]，所述g为控制目标，所述控制目标表示混合动力车辆的燃油消耗率，所述p为控制参数，所述t表示时间，所述x为所述车辆的电池SOC值，所述u为控制变量，所述控制变量表示混合动力系统中一个动力源的动力；根据预设的最优控制变量的选择条件将所述控制变量中使所述汉密尔顿函数最小的控制变量设置为最优控制变量，根据所述最优控制变量生成所述下一个行驶路段的能量管理方案，所述p*为最优控制参数，所述x*为电池的最优SOC值，所述u*为最优控制变量。5.一种车辆能量管理装置，其特征在于，所述装置包括：信息获取单元，用于检测车辆是否处于停车状态，当检测到所述车辆处于停车状态时，获取预先为所述车辆确定的参考工况信息和相应的控制参数；方案获取单元，用于根据所述参考...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑春花，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44