基于行驶工况的能量控制方法、设备、存储介质及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及混合动力电车技术领域，公开了一种基于行驶工况的能量控制方法、设备、存储介质及装置。本发明专利技术通过获取混合动力汽车的当前行驶特征信息；对所述当前行驶特征信息进行分析，得到行驶工况类别信息；根据所述行驶工况类别信息确定预设目标关系函数；根据所述预设目标关系函数通过预设等效因子对比表查找对应的目标等效因子；根据所述目标等效因子确定混合动力汽车中发动机和电机的使用比例信息，并根据所述使用比例信息实现对混合动力汽车能量的控制，从而通过目标等效因子根据不同的行驶工况进行实时调整，实现了能量管理的瞬时和全局最优，充分发挥了PHEV的节能潜力。

Energy control method, equipment, storage medium and device based on driving condition

【技术实现步骤摘要】
基于行驶工况的能量控制方法、设备、存储介质及装置
本专利技术涉及混合动力电车
，尤其涉及基于行驶工况的能量控制方法、设备、存储介质及装置。
技术介绍
目前，插电式混合动力汽车(Plug-inHybridElectricVehicle，PHEV)能量管理策略包括基于规则的门限值控制策略(Rule-basedcontrolstrategy，RB)，其主要根据设计者的工程经验与各个关键动力部件的工作特性进行设计，该策略的工作过程是根据各个关键动力部件的稳态效率地图Map、当前车速以及油门踏板开度、动力电池的剩余电量(StateOfCharge，SOC)值等多个控制变量，通过一系列固定门限值将混合动力系统进行工作模式划分。该策略具有设计简单、反应快、鲁棒性好等优点。但是，RB策略的控制门限往往是固定的一组门限，工况适应性较差，可能造成电池电量提前“耗光”，或者电池电量在行程结束时没用完全使用的情况，这两种情况都会使并联PHEV油耗升高，燃油经济性变差。目前，许多学者提出了基于最优控制理论的PHEV能耗策略，如全局优化的动态规划算法(DynamicProgramming，DP)和庞特里亚金最小值算法(Pontryagin’sMinimumPrincipal，PMP)等，DP控制策略主要在已知行驶工况的前提下求取动力系统控制的全局最优解，但是其需要进行大量的计算、求解时间较长，从而导致了DP控制策略无法被直接用于实时控制中，PMP算法属于瞬时最优控制算法，能够实现瞬时最优，但是在工况变化时不是全局最优的。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供基于行驶工况的能量控制方法、设备、存储介质及装置，旨在解决提供能量管理的瞬时和全局最优控制策略，从而提高汽车性能。为实现上述目的，本专利技术提供一种基于行驶工况的能量控制方法，所述基于行驶工况的能量控制方法包括以下步骤：获取混合动力汽车的当前行驶特征信息；对所述当前行驶特征信息进行分析，得到行驶工况类别信息；根据所述行驶工况类别信息确定预设目标关系函数；根据所述预设目标关系函数通过预设等效因子对比表查找对应的目标等效因子；根据所述目标等效因子确定混合动力汽车中发动机和电机的使用比例信息，并根据所述使用比例信息对混合动力汽车能量的控制。优选地，所述获取混合动力汽车的当前行驶特征信息，包括：获取混合动力汽车的当前行驶数据；根据所述当前行驶数据得到当前行驶参数信息；根据所述当前行驶参数信息对所述当前行驶数据进行分割，得到当前行驶片段信息；将所述当前行驶片段信息中的当前行驶参数信息作为当前行驶特征信息。优选地，所述对所述当前行驶特征信息进行分析，得到行驶工况类别信息，包括：将所述当前行驶特征信息进行归一化处理，得到目标行驶特征信息；将所述目标行驶特征信息采用工况类别识别模型进行识别，得到行驶工况编码信息；根据所述行驶工况编码信息得到对应的行驶工况类别信息；相应的，所述将所述目标行驶特征信息采用工况类别识别模型进行识别，得到行驶工况编码信息之前，所述方法还包括：获取历史行驶特征信息，根据所述历史行驶特征信息划分初始聚类中心；分别计算所述历史行驶特征信息到所述初始聚类中心的距离信息；根据所述距离信息对所述历史行驶特征信息进行划分，得到对应的参考簇；根据参考簇中历史行驶特征信息的平均值信息，根据所述平均值信息对所述参考簇进行划分，得到目标簇；在所述目标簇对应的目标簇中心满足预设条件时，根据目标簇得到历史行驶特征信息的行驶工况编码信息；将所述历史行驶特征信息生成历史行驶特征向量信息；通过所述历史行驶特征向量信息以及对应的行驶工况编码信息通过预设神经网络模型进行训练，得到工况类别识别模型。优选地，所述根据所述行驶工况类别信息确定预设目标关系函数，包括：获取电机需求转矩以及当前动力电池的荷电状态信息；根据所述电机需求转矩以及当前动力电池的荷电状态信息建立动力电池荷电状态的瞬时变化值函数以及根据所述电机需求转矩建立发动机的瞬时消耗燃油量函数；根据所述动力电池荷电状态的瞬时变化值函数、发动机的瞬时消耗燃油量函数以及当前等效因子函数建立瞬时汉密尔顿函数；根据所述瞬时汉密尔顿函数以及行驶工况类别信息得到整车瞬时需求的转矩、发动机最优分配转矩以及电机最优分配转矩之间的预设目标关系函数。优选地，所述根据所述预设目标关系函数通过预设等效因子对比表查找对应的目标等效因子之前，所述方法还包括：获取历史发动机的瞬时消耗燃油量，根据所述历史发动机的瞬时消耗燃油量得到历史适应度函数信息；获取历史行驶工况信息、历史动力电池的荷电状态信息、等效因子的预设范围以及遗传迭代次数信息；分别根据所述历史行驶工况信息、历史动力电池的荷电状态信息、等效因子的预设范围以及遗传迭代次数信息通过预设遗传算法得到历史适应度函数信息中的目标适应度函数信息对应的等效因子信息；根据所述等效因子信息建立预设等效因子对比表。优选地，所述获取历史行驶工况信息、历史动力电池的荷电状态信息、等效因子的预设范围以及遗传迭代次数信息之前，所述方法还包括：获取历史行驶里程及平均车速信息，根据历史行驶里程及平均车速信息查找预设荷电状态偏移量表确定目标荷电状态偏移量信息；获取初始荷电状态信息，根据所述初始荷电状态信息以及目标荷电状态偏移量信息得到历史动力电池的荷电状态信息；相应的，所述获取历史行驶里程及平均车速信息，根据历史行驶里程及平均车速信息查找预设荷电状态偏移量表确定目标荷电状态偏移量信息之前，所述方法还包括：选取历史组合工况信息，根据所述历史组合工况信息得到荷电状态的变化路径信息；根据变化路径信息分别得到各路工况的历史偏移量信息；根据所述历史偏移量信息确定对应的历史行驶里程信息以及平均车速信息；根据所述历史偏移量信息、历史行驶里程信息以及平均车速信息建立预设荷电状态偏移量表。优选地，所述根据所述目标等效因子确定混合动力汽车中发动机和电机的使用比例之前，所述方法还包括：获取动力电池的当前荷电状态信息以及参考荷电状态信息；根据所述当前荷电状态信息以及参考荷电状态信息得到动力电池惩罚因子；获取当前车速信息以及平均车速信息；根据所述当前车速信息以及平均车速信息得到速度惩罚因子；根据所述动力电池惩罚因子以及速度惩罚因子调整当前等效因子，得到目标等效因子。此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种基于行驶工况的能量控制设备，所述基于行驶工况的能量控制设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行基于行驶工况的能量控制程序，所述基于行驶工况的能量控制程序被所述处理器执行时实现如上文所述的基于行驶工况的能量控制方法的步骤。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于行驶工况的能量控制方法，其特征在于，所述基于行驶工况的能量控制方法包括以下步骤：/n获取混合动力汽车的当前行驶特征信息；/n对所述当前行驶特征信息进行分析，得到行驶工况类别信息；/n根据所述行驶工况类别信息确定预设目标关系函数；/n根据所述预设目标关系函数通过预设等效因子对比表查找对应的目标等效因子；/n根据所述目标等效因子确定混合动力汽车中发动机和电机的使用比例信息，并根据所述使用比例信息对混合动力汽车能量的控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于行驶工况的能量控制方法，其特征在于，所述基于行驶工况的能量控制方法包括以下步骤：
获取混合动力汽车的当前行驶特征信息；
对所述当前行驶特征信息进行分析，得到行驶工况类别信息；
根据所述行驶工况类别信息确定预设目标关系函数；
根据所述预设目标关系函数通过预设等效因子对比表查找对应的目标等效因子；
根据所述目标等效因子确定混合动力汽车中发动机和电机的使用比例信息，并根据所述使用比例信息对混合动力汽车能量的控制。


2.如权利要求1所述的基于行驶工况的能量控制方法，其特征在于，所述获取混合动力汽车的当前行驶特征信息，包括：
获取混合动力汽车的当前行驶数据；
根据所述当前行驶数据得到当前行驶参数信息；
根据所述当前行驶参数信息对所述当前行驶数据进行分割，得到当前行驶片段信息；
将所述当前行驶片段信息中的当前行驶参数信息作为当前行驶特征信息。


3.如权利要求1所述的基于行驶工况的能量控制方法，其特征在于，所述对所述当前行驶特征信息进行分析，得到行驶工况类别信息，包括：
将所述当前行驶特征信息进行归一化处理，得到目标行驶特征信息；
将所述目标行驶特征信息采用工况类别识别模型进行识别，得到行驶工况编码信息；
根据所述行驶工况编码信息得到对应的行驶工况类别信息；
相应的，所述将所述目标行驶特征信息采用工况类别识别模型进行识别，得到行驶工况编码信息之前，所述方法还包括：
获取历史行驶特征信息，根据所述历史行驶特征信息划分初始聚类中心；
分别计算所述历史行驶特征信息到所述初始聚类中心的距离信息；
根据所述距离信息对所述历史行驶特征信息进行划分，得到对应的参考簇；
根据参考簇中历史行驶特征信息的平均值信息，根据所述平均值信息对所述参考簇进行划分，得到目标簇；
在所述目标簇对应的目标簇中心满足预设条件时，根据目标簇得到历史行驶特征信息的行驶工况编码信息；
将所述历史行驶特征信息生成历史行驶特征向量信息；
通过所述历史行驶特征向量信息以及对应的行驶工况编码信息通过预设神经网络模型进行训练，得到工况类别识别模型。


4.如权利要求1至3中任一项所述的基于行驶工况的能量控制方法，其特征在于，所述根据所述行驶工况类别信息确定预设目标关系函数，包括：
获取电机需求转矩以及当前动力电池的荷电状态信息；
根据所述电机需求转矩以及当前动力电池的荷电状态信息建立动力电池荷电状态的瞬时变化值函数以及根据所述电机需求转矩建立发动机的瞬时消耗燃油量函数；
根据所述动力电池荷电状态的瞬时变化值函数、发动机的瞬时消耗燃油量函数以及当前等效因子函数建立瞬时汉密尔顿函数；
根据所述瞬时汉密尔顿函数以及行驶工况类别信息得到整车瞬时需求的转矩、发动机最优分配转矩以及电机最优分配转矩之间的预设目标关系函数。


5.如权利要求1至3中任一项所述的基于行驶工况的能量控制方法，其特征在于，所述根据所述预设目标关系函数通过预设等效因子对比表查找对应的目标等效因子之前，所述方法还包括：
获取历史发动机的瞬时消耗燃油量，根据所述历史发动机的瞬时消耗燃油量得到历史适应度函数信息；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：石大排，刘康杰，刘瑞军，向立明，郭建华，景文倩，张远进，
申请(专利权)人：湖北文理学院，
类型：发明
国别省市：湖北;42