车辆能量管理方法、系统、电子设备和存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种车辆能量管理方法、系统、电子设备和存储介质，所述方法包括：获取车辆的目标规划路径以及所述目标规划路径上每个特征点对应的工况信息；根据所述工况信息确定所述目标规划路径上的目标特征点；根据每个所述目标特征点对应的目标工况信息建立车辆行驶工况模型；根据所述车辆行驶工况模型对所述车辆进行能量管理。本发明专利技术将基于位置和路径信息的高精度地图模型转化为基于时间序列的车辆行驶工况模型，真实有效地反映车辆的实时动态路况；将车辆行驶工况模型输入至整车动力学模型中获取整车需求功率，制定最优功率分配策略，使车辆能量管理策略更加精准，实现动态调整电池功率和发动机功率，提升了整车能效，降低了温室气体排放。

Vehicle energy management method, system, electronic equipment and storage medium

【技术实现步骤摘要】
车辆能量管理方法、系统、电子设备和存储介质
本专利技术涉及能量管理
，特别涉及一种车辆能量管理方法、系统、电子设备和存储介质。
技术介绍
伴随着技术的飞速发展、能源稀缺和环境危机等，新能源车辆(如新能源汽车)营运也随之应运而生。其中，混合动力汽车在新能源汽车中的占有重要地位。在新能源汽车的能源管理方面，主要采用能量管理策略来决定其电能和燃油的使用方案，因此能量管理策略的准确程度直接影响到车辆的能效和排放。目前，能量管理策略可分为基于规则的控制策略，瞬时优化控制策略和全局优化控制策略三种类型，其中全局优化控制策略的理论效果最佳，然而现有的全局优化控制管理策略主要基于统计数据的典型道路工况制定，即现有只能基于离线静态统计的工况信息来制定能量管理策略，而真实行驶工况与典型道路工况之间往往存在不可控偏差，从而导致现有的能量管理策略在实际应用中效果并不理想。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是现有技术中新能源车辆的能量管理策略在实际应用中效果不理想的缺陷，目的在于提供一种车辆能量管理方法、系统、电子设备和存储介质。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：本专利技术提供一种车辆能量管理方法，所述方法包括：获取车辆的目标规划路径以及所述目标规划路径上每个特征点对应的工况信息；根据所述工况信息确定所述目标规划路径上的目标特征点；根据每个所述目标特征点对应的目标工况信息建立车辆行驶工况模型；其中，所述车辆行驶工况模型用于表征所述车辆在任意时刻的道路坡度和/或道路曲率，以及实时行驶速度；根据所述车辆行驶工况模型对所述车辆进行能量管理。较佳地，所述获取车辆的目标规划路径的步骤包括：获取高精度地图根据起始点和目的地得到的拓扑结构和节点信息；根据所述拓扑结构和所述节点信息构建引导线，并采用路径规划算法根据所述引导线获取所述目标规划路径。较佳地，所述工况信息包括路径信息、相对路径原点的偏移量、道路坡度、实时行驶速度和道路曲率。较佳地，所述根据所述工况信息确定所述目标规划路径上的目标特征点的步骤包括：以所述目标规划路径上任意一个所述特征点作为初始特征点；获取所述车辆在设定方向上且距离所述初始特征点固定间距的第一特征点处的第一实时行驶速度；获取所述第一实时行驶速度与所述车辆在所述初始特征点处的初始实时行驶速度之间的差值；判断所述差值是否满足第一设定阈值，若满足，则将所述第一特征点作为所述目标特征点；将所述目标特征点作为所述初始特征点，重复执行获取所述车辆在设定方向上且距离所述初始特征点固定间距的第一特征点处的第一实时行驶速度的步骤，直至获取所述目标规划路径中所述设定方向上的所有所述目标特征点；其中，当所述任意一个所述特征点为所述目标规划路径的所述起始点，所述设定方向为所述起始点到所述目的地的方向；当所述任意一个所述特征点为所述目标规划路径的所述目的地，所述设定方向为所述目的地到所述起始点的方向；当所述任意一个所述特征点既不是所述起始点也不是所述目的地时，所述设定方向包括所述任意一个所述特征点到所述起始点的方向，以及所述任意一个所述特征点到所述目的地的方向。较佳地，当所述差值不满足所述第一设定阈值，所述获取所述第一实时行驶速度与所述车辆在所述初始特征点处的初始实时行驶速度之间的差值的步骤之前还包括：将所述目标规划路径中与当前所述第一特征点距离所述固定间距的下一个特征点作为新的所述第一特征点；所述方法还包括：判断所述初始特征点与新的所述第一特征点之间的第一间距是否大于第二设定阈值，若是，则将新的所述第一特征点作为所述目标特征点；若否，则执行将所述目标规划路径中与当前所述第一特征点距离所述固定间距的下一个特征点作为新的所述第一特征的步骤；其中，所述第二设定阈值大于所述固定间距；和/或，相邻两个所述目标特征点对应的行驶速度呈线性稳态。较佳地，当所述目标工况信息包括目标偏移量和目标实时行驶速度时，所述根据每个所述目标特征点对应的目标工况信息建立车辆行驶工况模型的步骤包括：根据每个所述目标特征点对应的所述偏移量和所述实时行驶速度，获取所述车辆行驶到任意一个所述目标特征点对应的时间函数；根据所述时间函数获取所述车辆在任意时刻的实时行驶速度函数；根据所述实时行驶速度函数获取所述车辆在任意时刻的位置函数；采用拟合函数根据所述位置函数获取基于时间序列的坡度函数和道路曲率函数。较佳地，所述根据每个所述目标特征点对应的所述偏移量和所述实时行驶速度，获取所述车辆行驶到任意一个所述目标特征点对应的时间函数的步骤对应的计算公式如下：其中，i表示第i个所述目标特征点，ti表示所述时间函数，offseti表示第i个所述目标特征点距离所述起始点的偏移量，vi表示第i个所述目标特征点处所述车辆的实时行驶速度；所述根据所述时间函数获取所述车辆在任意时刻的实时行驶速度函数的步骤对应的计算公式如下：其中，v(t)表示所述行驶速度函数；所述根据所述实时行驶速度函数获取所述车辆在任意时刻的位置函数的步骤对应的计算公式如下：其中，offset(t)表示所述位置函数；所述采用拟合函数根据所述位置函数获取基于时间序列的坡度函数和道路曲率函数的步骤对应的计算公式如下：i(t)＝fintrpn_slope(offset(t))k(t)＝fintrpn_curve(offset(t))其中，i(t)表示所述坡度函数，k(t)表示所述道路曲率函数，表示所述拟合函数。较佳地，所述根据所述车辆行驶工况模型对所述车辆进行能量管理的步骤包括：将所述车辆行驶工况模型输入至动力学模型中，获取所述车辆在任意时刻的整车需求功率；根据所述整车需求功率分配所述车辆中的电池功率和/或发动机的功率。较佳地，所述路径规划算法包括AStar算法(一种启发式搜索算法)；和/或，所述拟合函数包括Bezier曲线(贝塞尔曲线)拟合函数或Clothoid曲线(回旋曲线)拟合函数。本专利技术还提供一种车辆能量管理系统，所述车辆能量管理系统包括路径获取模块、工况信息获取模块、目标特征点获取模块、模型建立模块和能量管理模块；所述路径获取模块用于获取车辆的目标规划路径；所述工况信息获取模块用于获取所述目标规划路径上每个特征点对应的工况信息；所述目标特征点获取模块用于根据所述工况信息确定所述目标规划路径上的目标特征点；所述模型建立模块用于根据每个所述目标特征点对应的目标工况信息建立车辆行驶工况模型；其中，所述车辆行驶工况模型用于表征所述车辆在任意时刻的道路坡度和/或道路曲率，以及实时行驶速度；所述能量管理模块用于根据所述车辆行驶工况模型对所述车辆进行能量管理。较佳地，所述路径获取模块包括地图信息获取单元和路径本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆能量管理方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取车辆的目标规划路径以及所述目标规划路径上每个特征点对应的工况信息；/n根据所述工况信息确定所述目标规划路径上的目标特征点；/n根据每个所述目标特征点对应的目标工况信息建立车辆行驶工况模型；/n其中，所述车辆行驶工况模型用于表征所述车辆在任意时刻的道路坡度和/或道路曲率，以及实时行驶速度；/n根据所述车辆行驶工况模型对所述车辆进行能量管理。/n

【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：
获取车辆的目标规划路径以及所述目标规划路径上每个特征点对应的工况信息；
根据所述工况信息确定所述目标规划路径上的目标特征点；
根据每个所述目标特征点对应的目标工况信息建立车辆行驶工况模型；
其中，所述车辆行驶工况模型用于表征所述车辆在任意时刻的道路坡度和/或道路曲率，以及实时行驶速度；
根据所述车辆行驶工况模型对所述车辆进行能量管理。


2.如权利要求1所述的车辆能量管理方法，其特征在于，所述获取车辆的目标规划路径的步骤包括：
获取高精度地图根据起始点和目的地得到的拓扑结构和节点信息；
根据所述拓扑结构和所述节点信息构建引导线，并采用路径规划算法根据所述引导线获取所述目标规划路径。


3.如权利要求2所述的车辆能量管理方法，其特征在于，所述工况信息包括路径信息、相对路径原点的偏移量、道路坡度、实时行驶速度和道路曲率。


4.如权利要求3所述的车辆能量管理方法，其特征在于，所述根据所述工况信息确定所述目标规划路径上的目标特征点的步骤包括：
以所述目标规划路径上任意一个所述特征点作为初始特征点；
获取所述车辆在设定方向上且距离所述初始特征点固定间距的第一特征点处的第一实时行驶速度；
获取所述第一实时行驶速度与所述车辆在所述初始特征点处的初始实时行驶速度之间的差值；
判断所述差值是否满足第一设定阈值，若满足，则将所述第一特征点作为所述目标特征点；
将所述目标特征点作为所述初始特征点，重复执行获取所述车辆在设定方向上且距离所述初始特征点固定间距的第一特征点处的第一实时行驶速度的步骤，直至获取所述目标规划路径中所述设定方向上的所有所述目标特征点；
其中，当所述任意一个所述特征点为所述目标规划路径的所述起始点，所述设定方向为所述起始点到所述目的地的方向；
当所述任意一个所述特征点为所述目标规划路径的所述目的地，所述设定方向为所述目的地到所述起始点的方向；
当所述任意一个所述特征点既不是所述起始点也不是所述目的地时，所述设定方向包括所述任意一个所述特征点到所述起始点的方向，以及所述任意一个所述特征点到所述目的地的方向。


5.如权利要求4所述的车辆能量管理方法，其特征在于，当所述差值不满足所述第一设定阈值，所述获取所述第一实时行驶速度与所述车辆在所述初始特征点处的初始实时行驶速度之间的差值的步骤之前还包括：
将所述目标规划路径中与当前所述第一特征点距离所述固定间距的下一个特征点作为新的所述第一特征点；
所述方法还包括：
判断所述初始特征点与新的所述第一特征点之间的第一间距是否大于第二设定阈值，若是，则将新的所述第一特征点作为所述目标特征点；若否，则执行将所述目标规划路径中与当前所述第一特征点距离所述固定间距的下一个特征点作为新的所述第一特征的步骤；
其中，所述第二设定阈值大于所述固定间距；和/或，
相邻两个所述目标特征点对应的行驶速度呈线性稳态。


6.如权利要求3所述的车辆能量管理方法，其特征在于，当所述目标工况信息包括目标偏移量和目标实时行驶速度时，所述根据每个所述目标特征点对应的目标工况信息建立车辆行驶工况模型的步骤包括：
根据每个所述目标特征点对应的所述偏移量和所述实时行驶速度，获取所述车辆行驶到任意一个所述目标特征点对应的时间函数；
根据所述时间函数获取所述车辆在任意时刻的实时行驶速度函数；
根据所述实时行驶速度函数获取所述车辆在任意时刻的位置函数；
采用拟合函数根据所述位置函数获取基于时间序列的坡度函数和道路曲率函数。


7.如权利要求6所述的车辆能量管理方法，其特征在于，所述根据每个所述目标特征点对应的所述偏移量和所述实时行驶速度，获取所述车辆行驶到任意一个所述目标特征点对应的时间函数的步骤对应的计算公式如下：



其中，i表示第i个所述目标特征点，ti表示所述时间函数，offseti表示第i个所述目标特征点距离所述起始点的偏移量，vi表示第i个所述目标特征点处所述车辆的实时行驶速度；
所述根据所述时间函数获取所述车辆在任意时刻的实时行驶速度函数的步骤对应的计算公式如下：



其中，v(t)表示所述行驶速度函数；
所述根据所述实时行驶速度函数获取所述车辆在任意时刻的位置函数的步骤对应的计算公式如下：



其中，offset(t)表示所述位置函数；
所述采用拟合函数根据所述位置函数获取基于时间序列的坡度函数和道路曲率函数的步骤对应的计算公式如下：
i(t)＝fintrpn_slope(offset(t))
k(t)＝fintrpn_curve(offset(t))
其中，i(t)表示所述坡度函数，k(t)表示所述道路曲率函数，表示所述拟合函数。


8.如权利要求7所述的车辆能量管理方法，其特征在于，所述根据所述车辆行驶工况模型对所述车辆进行能量管理的步骤包括：
将所述车辆行驶工况模型输入至动力学模型中，获取所述车辆在任意时刻的整车需求功率；
根据所述整车需求功率分配所述车辆中的电池功率和/或发动机的功率。


9.如权利要求6所述的车辆能量管理方法，其特征在于，所述路径规划算法包括AStar算法；和/或，
所述拟合函数包括Bezier曲线拟合函数或Clothoid曲线拟合函数。


10.一种车辆能量管理系统，其特征在于，所述车辆能量管理系统包括路径获取模块、工况信息获取模块、目标特征点获取模块、模型建立模块和能量管理模块；
所述路径获取模块用于获取车辆的目标规划路径；
所述工况信息获取模块用于获取所述目标规划路径上每个特征点对应的工况信息；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈景夫，
申请(专利权)人：延锋汽车饰件系统有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31