一种基于自适应跟车控制的FCHEV汽车能量管理方法技术

本发明专利技术涉及以氢能源为主能源的新能源混合动力汽车能量管理技术领域，具体涉及一种基于自适应跟车控制的FCHEV汽车能量管理方法，通过构建可变时距策略的跟车模型和跟车控制器模型以及氢燃料混合动力汽车能量管理的系统模型，设计一种基于模糊逻辑控制的方法优化可变时距跟车控制器的参数，建立的混合动力汽车能量管理系统模型，考虑可变时距跟车场景、需求功率的变化、锂电池和超级电容SOC等因素，对氢燃料电池混合动力汽车进行能量管理，将可变时距跟车控制与深度强化学习相结合应用到混合动力汽车能量管理方法中，在跟车场景下混合动力汽车的综合能耗更低，在设计可变时距跟车策略和跟车控制器后，实现了自适应跟车控制。制。制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于自适应跟车控制的FCHEV汽车能量管理方法


[0001]本申请涉及混合动力汽车
，具体涉及一种可变时距跟车策略结合的深度强化学习智能算法应用到氢燃料电池混合动力汽车上的一种能量管理的方法，实现自适应跟车控制。

技术介绍

[0002]随着互联和自动化车辆(CAV)技术的发展，车辆自动化和互联正成为未来的一个关键趋势，这些技术允许车辆通过车对车(V2V)和车对基础设施(V2I)通信交互交通信息，这大大提高了交通效率CAV技术在FCHEV中的引入极大地提高了车辆性能，因此固定时距策略，此时车辆无需实时通信，只需后车与前车保持一个固定的行驶时间距离。
[0003]这种方法易于分析与设计，也能确保单车及队列稳定性，但车速较高时，车间距往往较大，不利于发挥车队控制在降低油耗和提高道路利用率等方面的优越性；随着新能源汽车的广泛普及，因此在跟车场景下FCHEV汽车的能量管理是一个不可容忽视的问题，在固定间距和固定时距策略的基础上，提出一种基于可变时距策略的跟车能量管理策略，从而提高道路利用率、节约燃油，保证车辆稳定性、安全性和速度响应。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于自适应跟车控制的FCHEV汽车能量管理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、构建可变时距策略的跟车模型和跟车控制器模型以及混合动力汽车能量管理的数学模型：(1)构建可变时距的跟车模型S(t)＝l+d+h(t)v
f
(t)其中：S(t)分别为车辆间的间距，l车身的长度，v
f
(t)为跟随车的速度，h(t)为车辆间行驶的时距，d期望的静态间距；(2)构建可变时距跟车控制器模型其中：a
fn
(t)，a
fm
(t)为相对加速度和最大安全加速度，b
lmax
，b
fmax
分别为领航车和跟随车的最大制动减速度，p
i
‑1，p
i
为领航车和跟随车车辆的位置，k
v
，k
s
分别为使速度差和跟踪误差最小化的增益因子；(3)构建燃料电池(FC)、锂电池(BAT)、超级电容(UC)的电压模型V
FC
＝n
cell
×
(E
cell
‑
V
act.loss
‑
V
ohm.loss
))V
UC.oc
＝SOC
UC
·
(V
UC.max
‑
V
UC.min
)+V
UC.min
式中，n
cell
是燃料电池的片数，E
cell
是单片燃料电池电压，V
act.loss
和V
ohm.loss
是单片燃料电池的活化损失电压和燃料电池的内阻损失电压，SOC
ini
和i
BAT
是锂电池初始SOC和电流，C
nom
和P
BAT
分别是额定容量和电功率，β＝
±
1是锂电池充放电状态选择系数，V(SOC
BAT
)
BAT.oc
锂电池的开路电压r(SOC
BAT
)则是锂电池的内阻，V
UC.max
是超级电容最大电压V
UC.min
是超级电容最小输出电压，R
UC
和P
UC
则分别是超级电容等效内阻和超级电容电功率；(4)建立三能量源的氢燃料电池混合动力汽车能量管理系统模型：
式中，P
FC
、P
BAT
、P
UC
分别是跟随车的需求功率，燃料电池功率，锂电池功率和超级电容功率，充电时，P
BAT
和P
UC
均为负；放电时，P
BAT
和P
UC
则为正；S2、设计一种基于模糊逻辑控制的方法优化可变时距跟车控制器的参数：详细过程如下：(1)可变时距的跟车的场景下构建跟车的误差模型：(2)设计基于速度差(k
v
)和跟踪误差(k
s
)增益因子的模糊逻辑规则k
S
模糊逻辑规则设置如下：k
V
模糊逻辑规则设置如下：e，ec，k
S
，k
v
的论域大小设置分别为{
‑
10，10}，{
‑
1，1}，{0，1}，{0，1}隶属度函数为高斯函数，模糊集合分别表示的范围为{负大区域(NB)，负中区域(NM)，负小区域(NS)，零区域
(ZE)，正小区域(PS)，正中区域(PM)，正大区域(PB)}，将获得的跟车误差e和跟车误差的导数ec...

【专利技术属性】
技术研发人员：付主木，徐鹏飞，陶发展，朱龙龙，王楠，唐小林，王桐，冀保峰，吴红海，李梦杨，马浩翔，张高远，孙力帆，
申请(专利权)人：龙门实验室，
类型：发明
国别省市：