一种基于层次分析法的电动汽车能量系统运行模式分析优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于层次分析法的电动汽车能量系统运行模式分析优化方法。主要步骤：构建电动汽车能量系统相关技术指标作为准则层，包括：速度性能指标、加速性能指标、制动性能指标、舒适度指标、续航能力指标；构建电动汽车能量系统运行模式模型作为方案层；将选择最佳电动汽车能量系统运行模式作为目标层；构造准则层对目标层的成对比较矩阵；构建方案层对于准则层各指标的量化分析评价函数并构建方案层对准则层各指标的成对比较矩阵，并对矩阵，分别进行一致性检验；实现对电动汽车能量系统运行模式的分析并给出模式的优化方向。本发明专利技术的模型是建立在层次分析法的基础之上，通过权值的调整提供个性化的能量系统运行方案。过权值的调整提供个性化的能量系统运行方案。过权值的调整提供个性化的能量系统运行方案。

【技术实现步骤摘要】
一种基于层次分析法的电动汽车能量系统运行模式分析优化方法


[0001]本专利技术涉及电动汽车能量系统领域，具体涉及一种基于层次分析法的能量系统运行模式分析和优化方法。

技术介绍

[0002]电动汽车(BEV)是指以车载电源作为能量来源的一类汽车，它是缓解当前严峻的能源危机与日益增长的交通需求矛盾的关键点，也是目前以及未来汽车行业发展的重要方向。但电动汽车也存在许多弊端亟需解决，例如电动汽车的续航问题、充电问题、稳定性问题等。当前，国内外对于如何提高电动汽车的能量利用率、如何提高电动汽车的动力性能等方面都展开了大量的研究，并且都取得了一定的成果。
[0003]但是，提高电动汽车某一项性能指标往往会牺牲其他性能，例如提高电动汽车可再生制动比例可以使得制动能量得到有效回收，提升汽车续航能力，但这也会导致制动响应时间延长，稳定性降低；例如提高汽车加速能力，减少百公里加速时间便会导致电动汽车启动耗能增加，续航能力的下降等。另一方面，不同的用户对于电动汽车各项指标的需求差异较大，各种用途、环境以及习惯等因素的差异性决定了固定的运行方案难以满足不同的使用群体。
[0004]因此，在提高电动汽车各方面性能的同时，分析电动汽车各项性能并且提出合理的能量分配方案也是十分必要的。本专利技术提出了一种基于层次分析法的电动汽车能量系统运行模式分析方法，可以对各类能量系统运行模式进行科学合理的综合评估，并且在此基础上可以得到优化方法，为电动汽车能量系统运行模式的设计与改进提供科学依据，也可以就不同的需求提出针对性的能量系统运行模式参考方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于层次分析法的电动汽车能量系统运行模式分析以及优化方法，对电动汽车各项性能进行分析并且对电动汽车能量系统运行模式进行评估，从而得到合理科学的方案选取结果以及方案改进思路，避免了电动汽车能量系统运行模式中的木桶效应，为电动汽车能量系统最优化运行提供理论指导。
[0006]本专利技术的技术方案：一种基于层次分析法的电动汽车能量系统运行模式分析优化方法，该方法包括如下步骤：
[0007]步骤1：构建电动汽车能量系统相关技术指标作为准则层，包括：速度性能指标、加速性能指标、制动性能指标、舒适度指标、续航能力指标；
[0008]步骤2：构建电动汽车能量系统运行模式模型作为方案层；
[0009]步骤3：将选择最佳电动汽车能量系统运行模式作为目标层，结合步骤1和步骤2根据层次分析法AHP构建电动汽车能量系统运行模式层次分析模型；
[0010]步骤4：根据1
‑
9比较尺度构造准则层对目标层的成对比较矩阵A；
[0011]步骤5：根据矩阵A计算其权向量w，并对矩阵A进行一致性检验；
[0012]步骤6：构建方案层对于准则层各指标的量化分析评价函数并构建方案层对准则层各指标的成对比较矩阵B
i
(i＝1、2、3、4、5)；
[0013]步骤7：根据矩阵B
i
计算其对应的权向量W
i
(i＝1、2、3、4、5)，并对矩阵B
i
分别进行一致性检验；
[0014]步骤8：输出方案层的比较权向量w
’
，实现对电动汽车能量系统运行模式的分析；
[0015]步骤9：结合步骤5、步骤8以及约束条件，提出电动汽车能量系统运行模式的优化方向。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术的能量系统运行模式评价优化模型是建立在层次分析法的基础之上，通过合理建立准则指标，对各种运行模式可以进行科学合理的评价、选取以及优化：(1)可以科学合理地选择电动汽车能量系统运行模式。(2)可以在原有运行方案基础上提出优化方向，为电动汽车能量系统运行模式的改进提供理论依据。(3)针对不同的需求，本专利技术可以通过权值的调整提供个性化的能量系统运行方案。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的实施流程图；
[0018]图2为本专利技术电动汽车能量系统运行模式分析优化方法的具体实施例层次结构图。
[0019]具体实施方法
[0020]为详细说明本专利技术所公开的技术方案，下面结合说明书附图和具体实施例对电动汽车能量系统运行模式分析优化方法进行详细说明，本专利技术的保护范围包括但不限于下述实施例。
[0021]一种基于层次分析法的电动汽车能量系统运行模式分析优化方法，如图1所示，包括以下详细步骤：
[0022]步骤1：构建电动汽车能量系统相关技术指标作为准则层，所涉及的指标包括：速度性能指标I
v
、加速性能指标I
a
、制动性能指标I
b
、舒适度指标I
c
、续航能力指标I
e
，其具体的构建方法如下所述：
[0023]1).速度性能指标I
v
：其函数表达式如下：
[0024][0025]式中：V
max_l
为某电动汽车在能量系统控制下最大允许车速；V
max
为某电动汽车可达到的理论最大车速。
[0026]2).加速性能指标I
a
：其函数表达式如下：
[0027][0028]式中：t
min_l
为某电动汽车在能量系统控制下最短百公里加速时间，即车辆从静止加速到100km/h所用的时间；t
min
为某电动汽车可达到的理论最短百公里加速时间。
[0029]3).制动性能指标I
b
：其函数表达式如下：
[0030][0031]式中：F
m
为纯机械制动时机械制动力的大小，F
m
’
为混合制动时机械制动力的大小，F
e
为混合制动时可再生制动力的大小，n
m
为机械制动的制动效能，n
e
为可再生制动的制动效能。
[0032]4).舒适度性指标I
c
：基于电动汽车能源系统建立其函数表达式如下：
[0033][0034]式中：P
max_l
为某电动汽车在能量系统控制下空调系统及低压系统最大输出功率之和；P
max
为某电动汽车可提供的空调系统及低压系统最大输出功率之和。
[0035]5).续航能力指标I
e
：其函数表达式如下：
[0036][0037]式中：M
max_l
为某电动汽车在能量系统控制下最大续航里程；M
max
为某电动汽车可达到的理论最大续航里程。
[0038]步骤2：构建电动汽车能量系统运行模式模型作为方案层，所构建的模型包括：舒适型优化模式模型M
c
、节能型优化模式模型M
e
、性能型优化模式模型M
p
，这三种方案对于步骤1中提出的五个准则指标均具有不同的函数值，该函本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于层次分析法的电动汽车能量系统运行模式分析优化方法，其特征在于：主要包括以下步骤：步骤1：构建电动汽车能量系统相关技术指标作为准则层，包括：速度性能指标、加速性能指标、制动性能指标、舒适度指标、续航能力指标；步骤2：构建电动汽车能量系统运行模式模型作为方案层，包括：舒适型优化模式模型、节能型优化模式模型、性能型优化模式模型；步骤3：将选择最佳电动汽车能量系统运行模式作为目标层，结合步骤1和步骤2根据层次分析法AHP构建电动汽车能量系统运行模式层次分析模型；步骤4：根据1
‑
9比较尺度构造准则层对目标层的成对比较矩阵A；步骤5：根据矩阵A计算其权向量w，并对矩阵A进行一致性检验；步骤6：构建方案层对于准则层各指标的量化分析评价函数并构建方案层对准则层各指标的成对比较矩阵B
i
(i＝1、2、3、4、5)；步骤7：根据矩阵B
i
计算其对应的权向量W
i
(i＝1、2、3、4、5)，并对矩阵B
i
分别进行一致性检验；步骤8：输出方案层的比较权向量w
’
，实现对电动汽车能量系统运行模式的分析；步骤9：结合步骤5、步骤8以及约束条件，给出电动汽车能量系统运行模式的优化方向。2.根据权利要求1所述的基于层次分析法的电动汽车能量系统运行模式分析优化方法，其特征在于：步骤1构建的电动汽车能量系统相关技术指标包括如下指标：1).速度性能指标I
v
：其函数表达式如下：式中：V
max_l
为某电动汽车在能量系统控制下最大允许车速；V
max
为某电动汽车可达到的理论最大车速。2).加速性能指标I
a
：其函数表达式如下：式中：t
min_l
为某电动汽车在能量系统控制下最短百公里加速时间，即车辆从静止加速到100km/h所用的时间；t
min
为某电动汽车可达到的理论最短百公里加速时间。3).制动性能指标...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘阳，方斌，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：