一种基于能量回收状态的电动公交车瞬时能耗估计方法技术

本发明专利技术提供了一种基于能量回收状态的电动公交车瞬时能耗估计方法，利用获取电动公交车的速度、动力电池总电压、动力电池总电流等行驶状态历史数据，根据这些数据计算车辆加速度、瞬时能耗；建立电动公交车能量回收状态分类模型，将瞬时速度和加速度作为输入变量，将能量回收状态作为输出变量，进行参数估计，然后针对车辆状态，分别建立耗能状态和回收状态的能耗估算模型并进行参数估计；根据车辆瞬时速度和加速度，首先利用能量回收状态分类模型判断车辆状态，然后根据状态判断结果利用对应的能耗估算模型即可得到电动公交车的瞬时能耗。本发明专利技术具有较高的能耗估算准确性，能够为用户的出行提供实时数据支撑，便于进行能量管理。理。理。

【技术实现步骤摘要】
一种基于能量回收状态的电动公交车瞬时能耗估计方法


[0001]本专利技术属于新能源汽车技术
，具体涉及一种基于能量回收状态的电动公交车瞬时能耗估计方法。

技术介绍

[0002]随着汽车出行需求的不断增长，汽车污染物排放和能耗问题日益突出。为了节约能源，减少道路交通排放，全球大力推动新能源公交车的发展。由于城市道路中低速行驶所占比例很大，且车辆频繁停驶，普通燃油公交车很难保持低能耗，因为发动机运行效率低，同时会产生更多的空气污染物排放。相比之下，由于动力来源不同，电动公交车在城市道路上的能效更高。然而，由于受到电池技术发展的限制，电动公交车的续驶里程较短并且充电时间较长，这成为降低总体运营成本的主要障碍之一。因此，精确的能耗估计有助于电动公交车进行能量管理，依据估计的能量消耗值，电动公交车能量管理系统可以合理优化电能的使用，提高车辆的行驶里程，并提前进行充电规划。
[0003]现有的公交车能耗估计模型主要包括宏观模型和微观模型。就驾驶策略和控制方法而言，微观模型优于宏观模型，因为其能够根据逐秒数据估算瞬时能耗，这适用于电动公交车能耗估算。微观模型可分为基于功率的模型和数据驱动的模型。基于功率的模型根据车辆动力学特性分析车辆动力系统中的能量传递，并通过回归建立瞬时能耗与驾驶行为之间的关系。基于数据的模型利用大量实验数据来探索能耗与驾驶行为之间的关系。尽管数据驱动方法在估计精度方面有很大的优势，但大多数方法的解释性较差并且需要大量数据，有些数据在现实生活中很难获得，尤其是对于公交车。基于功率的模型建模过程相对简单，模型系数标定更加容易，且考虑了车辆的动力学特性，因此可以实际应用于电动公交车能量估计。但是电动公交车在减速时存在能量回收现象，传统基于功率的模型并没有考虑这种情况。因此，有必要设计一种电动公交车回收状态判别方法，将其与传统基于功率的模型相结合，以提高能耗估计的准确性。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种基于能量回收状态的电动公交车瞬时能耗估计方法，在模型能耗估计方法的基础上，引入了一种能量回收状态判别方法，实现对电动公交车瞬时能耗的精确估计，从而对剩余行驶里程预测、能量管理与优化提供有效技术支撑。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种基于能量回收状态的电动公交车瞬时能耗估计方法，针对目标电动公交车，执行以下步骤，获得目标电动公交车实时的瞬时能耗：
[0007]步骤A：针对目标电动公交车，实时获取预设各类型行驶状态数据；
[0008]步骤B：基于目标电动公交车实时的预设各类型行驶状态数据，获得目标电动公交车实时的瞬时速度、瞬时加速度；
[0009]步骤C：基于目标电动公交车实时的瞬时速度、瞬时加速度，实时判别目标电动公交车能量回收状态；
[0010]步骤D：基于实时判别的目标电动公交车能量回收状态、结合目标电动公交车实时的瞬时速度、瞬时加速度，获得目标电动公交车实时的瞬时能耗。
[0011]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述目标电动公交车能量回收状态包括耗能状态、回收状态。
[0012]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤C中，通过以下方案，实时判别目标电动公交车能量回收状态：
[0013]步骤C1：基于目标电动公交车的预设各类型历史行驶状态数据，获得各历史时刻下目标电动公交车的瞬时速度、瞬时加速度、能量回收状态；
[0014]步骤C2：基于各历史时刻下目标电动公交车的瞬时速度、瞬时加速度、能量回收状态，构建以瞬时速度、瞬时加速度为输入，以该时刻的能量回收状态为输出的能量回收状态分类模型；
[0015]步骤C3：基于目标电动公交车实时的瞬时速度、瞬时加速度，通过能量回收状态分类模型，实时判别目标电动公交车能量回收状态。
[0016]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤C2中，采用极致梯度提升算法构建能量回收状态分类模型。
[0017]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤D中，通过以下方案，获得目标电动公交车实时的瞬时能耗：
[0018]步骤D1：基于目标电动公交车的预设各类型历史行驶状态数据，获得各历史时刻下目标电动公交车的瞬时速度、瞬时加速度、能量回收状态、瞬时能耗；
[0019]步骤D2：基于各历史时刻下目标电动公交车的瞬时速度、瞬时加速度、瞬时能耗、能量回收状态，构建以瞬时速度、瞬时加速度、能量回收状态为输入，以该时刻的瞬时能耗为输出的能耗估算模型；
[0020]步骤D3：基于实时判别的目标电动公交车能量回收状态、结合目标电动公交车实时的瞬时速度、瞬时加速度，通过能耗估算模型，获得目标电动公交车实时的瞬时能耗。
[0021]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述步骤D2中，具体执行以下步骤，构建能耗估算模型：
[0022]步骤D2.1：通过以下公式，构建能耗估算函数：
[0023]E(t)＝β0+β1v(t)+β2v2(t)+β3v3(t)+β4a(t)v(t)
[0024]其中，E(t)表示t时刻的瞬时能耗，v(t)表示t时刻的瞬时速度，a(t)表示t时刻的瞬时加速度，β0、β1、β2、β3、β4均表示系数；
[0025]步骤D2.2：基于能耗估算函数，结合不同能量回收状态分别对应的各历史时刻下目标电动公交车的瞬时速度、瞬时加速度、瞬时能耗，获得不同能量回收状态分别对应的能耗估算函数，即不同能量回收状态分别对应的能耗估算模型。
[0026]一种基于能量回收状态的电动公交车瞬时能耗估计系统，应用于所述一种基于能量回收状态的电动公交车瞬时能耗估计方法，包括数据获取模块、能耗估计建立模块、能耗实时估计模块，所述数据获取模块用于获取目标电动公交车实时的预设各类型行驶状态数据并进行存储；能耗估计建立模块基于数据获取模块中存储的预设各类型历史行驶状态数
据，建立能量回收状态分类模型、能耗估算模型；能耗实时估计模块基于能量回收状态分类模型、能耗估算模型，结合实时预设各类型行驶状态数据中的瞬时速度、瞬时加速度，获得目标电动公交车实时的瞬时能耗。
[0027]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述能耗估计建立模块包括能量回收状态分类建立单元、能耗估算建立单元，能量回收状态分类建立单元基于数据获取模块中存储的预设各类型历史行驶状态数据，建立能量回收状态分类模型；能耗估算建立单元基于数据获取模块中存储的预设各类型历史行驶状态数据，建立能耗估算模型。
[0028]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述能耗估算模型包括不同能量回收状态分别对应的能耗估算模型。
[0029]一种基于能量回收状态的电动公交车瞬时能耗估计终端，包括存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行所述的一种基于能量回收状态的电动公交车瞬时能耗估计方法。
[0030]本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种考虑能量回收状态分类的纯电动公交车本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于能量回收状态的电动公交车瞬时能耗估计方法，其特征在于：针对目标电动公交车，执行以下步骤，获得目标电动公交车实时的瞬时能耗：步骤A：针对目标电动公交车，实时获取预设各类型行驶状态数据；步骤B：基于目标电动公交车实时的预设各类型行驶状态数据，获得目标电动公交车实时的瞬时速度、瞬时加速度；步骤C：基于目标电动公交车实时的瞬时速度、瞬时加速度，实时判别目标电动公交车能量回收状态；步骤D：基于实时判别的目标电动公交车能量回收状态、结合目标电动公交车实时的瞬时速度、瞬时加速度，获得目标电动公交车实时的瞬时能耗。2.根据权利要求1所述一种基于能量回收状态的电动公交车瞬时能耗估计方法，其特征在于：所述目标电动公交车能量回收状态包括耗能状态、回收状态。3.根据权利要求1所述一种基于能量回收状态的电动公交车瞬时能耗估计方法，其特征在于：所述步骤C中，通过以下方案，实时判别目标电动公交车能量回收状态：步骤C1：基于目标电动公交车的预设各类型历史行驶状态数据，获得各历史时刻下目标电动公交车的瞬时速度、瞬时加速度、能量回收状态；步骤C2：基于各历史时刻下目标电动公交车的瞬时速度、瞬时加速度、能量回收状态，构建以瞬时速度、瞬时加速度为输入，以该时刻的能量回收状态为输出的能量回收状态分类模型；步骤C3：基于目标电动公交车实时的瞬时速度、瞬时加速度，通过能量回收状态分类模型，实时判别目标电动公交车能量回收状态。4.根据权利要求3所述一种基于能量回收状态的电动公交车瞬时能耗估计方法，其特征在于：所述步骤C2中，采用极致梯度提升算法构建能量回收状态分类模型。5.根据权利要求1所述一种基于能量回收状态的电动公交车瞬时能耗估计方法，其特征在于：所述步骤D中，通过以下方案，获得目标电动公交车实时的瞬时能耗：步骤D1：基于目标电动公交车的预设各类型历史行驶状态数据，获得各历史时刻下目标电动公交车的瞬时速度、瞬时加速度、能量回收状态、瞬时能耗；步骤D2：基于各历史时刻下目标电动公交车的瞬时速度、瞬时加速度、瞬时能耗、能量回收状态，构建以瞬时速度、瞬时加速度、能量回收状态为输入，以该时刻的瞬时能耗为输出的能耗估算模型；步骤D3：基于实时判别的目标电动公交车能量回收状态、结合目标电动公交车实时的瞬时速度、瞬时加速度，通过能耗估算模型，获得目标电动公交车实时的瞬时能耗。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂然，徐浩，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：