一种混合动力电动汽车的功率分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种混合动力电动汽车的功率分配方法，包括：车辆行驶后，监测混合动力电动汽车的行驶速度v、加速度a、储能电池的SOCS

A power distribution method of hybrid electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力电动汽车的功率分配方法
本专利技术涉及一种混合动力电动汽车的功率分配方法，属于汽车动力学领域。
技术介绍
汽车工业蓬勃发展的百年历史记载了人类文明飞跃发展的光辉历程，然而汽车保有量的不断增长在存进世界经济飞速发展和给人们提供便利的同时，又将能源和环境问题推到了日益严重的处境。传统的汽车消耗的能量几乎完全依赖于石油的制成品，根据已探明的世界石油总存储量估计，全世界的石油资源仅能供人类使用40-50年，考虑到随着石油资源的逐渐匮乏，产量的逐渐降低，开采成本的逐渐升高，实际的石油资源有效使用年限将会更短。同时，便随着汽车消耗石油的问题，环境问题也不容忽视，目前大气污染的42％来源于交通运输。为了解决能源和环境问题，世界各国政府，以及大的汽车公司均在开发新型清洁节能汽车，以此来缓解环境和能源问题。混合动力汽车是指车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供。通常所说的混合动力汽车一般是指油电混合动力汽车，即采用传统的内燃机和电动机作为动力源，也有的发动机经过改造使用其他替代燃料。随着世界各国环境保护的措施越来越严格，混合动力车辆由于其节能，低排放等特点越来越受到人们的重视和欢迎。
技术实现思路
本专利技术设计开发了一种混合动力电动汽车的功率分配方法，能够根据汽车的行驶环境和状态控制混合动力电动汽车的发动机和电动机的工作状态，使总能量消耗最小。本专利技术提供的技术方案为：<br>一种混合动力电动汽车的功率分配方法，包括：车辆行驶后，监测混合动力电动汽车的行驶速度v、加速度a、储能电池的SOCSsoc；监测混合动力电动汽车行驶的环境信息，计算汽车行驶过程中的环境影响因子α；根据混合动力电动汽车的行驶速度v、加速度a、储能电池的SOC值Ssoc以及环境影响因子α，控制混合动力电动汽车的发动机和电动机的工作状态。优选的是，所述环境信息包括：环境温度T、环境湿度RH、路面坡度δ、风速κ。优选的是，所述控制混合动力电动汽车的发动机和电动机的工作状态，包括：步骤一、按照采样周期，获取混合动力电动汽车的行驶速度v、加速度a、储能电池的SOC值Ssoc以及环境影响因子α；步骤二、依次将获取的参数进行归一化，确定三层BP神经网络的输入层向量为，x＝{x1,x2,x3,x4,x5}；其中，x1为汽车的行驶速度系数、x2为汽车的加速度系数、x3为储能电池的SOC值系数、x4为环境影响因子系数；步骤三、所述输入层向量映射到中间层，所述中间层向量y＝{y1,y2,…,ym}；m为中间层节点个数；步骤四、得到输出层向量o＝{o1,o2}，o1为发动机调节系数，o2为电动机调节系数；步骤五、将输出层向量输入到模糊控制器中，获得表示调节类别的输出向量群，将其作为调节答案输出。优选的是，所述模糊控制器的工作过程包括：将发动机调节系数与预设的发动机调节系数比较得到发动机调节偏差信号，将电动机调节系数与预设的电动机调节系数比较得到电动机调节偏差信号；将发动机调节偏差信号经过微分计算得到发动机调节变化率信号，电动机调节偏差信号经过微分计算得到电动机调节变化率信号；将发动机调节变化率信号、电动机调节变化率信号共同经过放大后输入到模糊控制器中，输出调节等级。优选的是，所述储能电池的电池仓进气流量的经验公式满足：其中，q0为设定的电池仓进气流量的基准值，kc为收缩系数，k1为电池舱内部的阻力系数，V1为电池单体体积，VC为电池仓的总容积，Pi为电池仓内的工作压力，P0为电池仓内的初始压力。优选的是，所述环境影响因子的经验公式满足：其中，T为环境温度，T0为设定的环境温度基准值，RH为环境湿度，为设定的环境温度基准值，δ为路面坡度，δ0为设定的路面坡度基准值，κ为风速，κ0为设定的风速基准值。优选的是，所述步骤二中进行归一化的公式为：其中，xj为输入层向量中的参数，Xj分别为测量参数v、a、Ssoc以及α，j＝1,2,3,4；Xjmax和Xjmin分别为相应测量参数中的最大值和最小值。优选的是，所述中间层节点个数m满足：其中，n为输入层节点个数，p为输出层节点个数。本专利技术所述的有益效果：本专利技术能够对混合动力汽车在行驶过程中进行实时监测，根据混合动力汽车的行驶情况对混合动力汽车的电动机和发动机的工作状态进行控制，实现混合电动汽车的功率分配和能量回收，提高能量利用率。在混合动力汽车的行驶过程中，通过控制储能电池的电池仓进气流量，控制混合汽车的动力模式，减少对储能电池的损伤，实现不同模式下的能量分配。通过BP神经网络和模糊控制对混合动力汽车的电动机和发动机的工作状态进行控制和调节，实现混合动力汽车的能量回收，提高混合动力汽车能量的利用率。具体实施方式下面对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。本专利技术提供一种混合动力电动汽车的功率分配方法，能够对混合动力汽车在行驶过程中进行实时监测，根据混合动力汽车的行驶情况对混合动力汽车的电动机和发动机的工作状态进行控制，实现混合电动汽车的功率分配和能量回收，提高能量利用率。本专利技术提供的混合动力电动汽车的功率分配方法使用在并联式混合动力电动汽车中，其动力系统由发动机(内燃机)和电动机(通过储能电池供电)组成。本专利技术的测量参数通过CAN总线进行获取，具体包括：车辆行驶后，监测混合动力电动汽车的行驶速度v、加速度a、储能电池的SOCSsoc；监测混合动力电动汽车行驶的环境信息，计算汽车行驶过程中的环境影响因子α；其中，环境影响因子的经验公式满足：式中，T为环境温度，单位为℃，T0为设定的环境温度基准值，单位为℃，RH为环境湿度，单位为％，为设定的环境温度基准值，单位为％，δ为路面坡度，单位为％，δ0为设定的路面坡度基准值，单位为％，κ为风速，单位为m/s，κ0为设定的风速基准值，单位为m/s。根据混合动力电动汽车的行驶速度v、加速度a、储能电池的SOC值Ssoc以及环境影响因子α，控制混合动力电动汽车的发动机和电动机的工作状态。其中，储能电池的电池仓进气流量的经验公式满足：式中，q0为设定的电池仓进气流量的基准值，单位为m3/h，kc为收缩系数，k1为电池舱内部的阻力系数，V1为电池单体体积，单位为m3，VC为电池仓的总容积，单位为m3，Pi为电池仓内的工作压力，单位为Pa，P0为电池仓内的初始压力，单位为Pa。通过BP神经网络对混合动力电动汽车的发动机和电动机的工作状态进行控制，包括：步骤一、建立BP神经网络模型。本专利技术采用的BP网络体系结构由三层组成，第一层为输入层，共n个节点，对应了表示设备工作状态的n个监测信号，这些信号参数由数据预处理模块给出。第二层为隐层，共本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力电动汽车的功率分配方法，其特征在于，包括：/n车辆行驶后，监测混合动力电动汽车的行驶速度v、加速度a、储能电池的SOC值S

【技术特征摘要】
1.一种混合动力电动汽车的功率分配方法，其特征在于，包括：
车辆行驶后，监测混合动力电动汽车的行驶速度v、加速度a、储能电池的SOC值Ssoc；
监测混合动力电动汽车行驶的环境信息，计算汽车行驶过程中的环境影响因子α；
根据混合动力电动汽车的行驶速度v、加速度a、储能电池的SOC值Ssoc以及环境影响因子α，控制混合动力电动汽车的发动机和电动机的工作状态。


2.根据权利要求1所述的混合动力电动汽车的功率分配方法，其特征在于，所述环境信息包括：环境温度T、环境湿度RH、路面坡度δ、风速κ。


3.根据权利要求2所述的混合动力电动汽车的功率分配方法，其特征在于，所述控制混合动力电动汽车的发动机和电动机的工作状态，包括：
步骤一、按照采样周期，获取混合动力电动汽车的行驶速度v、加速度a、储能电池的SOC值Ssoc以及环境影响因子α；
步骤二、依次将获取的参数进行归一化，确定三层BP神经网络的输入层向量为，x＝{x1,x2,x3,x4,x5}；其中，x1为汽车的行驶速度系数、x2为汽车的加速度系数、x3为储能电池的SOC值系数、x4为环境影响因子系数；
步骤三、所述输入层向量映射到中间层，所述中间层向量y＝{y1,y2,…,ym}；m为中间层节点个数；
步骤四、得到输出层向量o＝{o1,o2}，o1为发动机调节系数，o2为电动机调节系数；
步骤五、将输出层向量输入到模糊控制器中，获得表示调节类别的输出向量群，将其作为调节答案输出。


4.根据权利要求3所述的混合动力电动汽车的功率分配方法，其特征在于，所述模糊控制器的工作过程包括：
将发...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光林，张喆，
申请(专利权)人：辽宁工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21