【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源汽车，具体地涉及一种汽车混合动力系统的能量管理方法及系统。
技术介绍
1、燃料电池是一种将氢气和氧气通过电化学反应产生电能的设备。它是一种清洁能源技术，能够高效地将氢气的化学能转化为电能，同时产生水和热作为副产品，广泛应用于交通工具、静止电源、便携式电源、航空航天等领域。燃料电池能量管理策略是指在燃料电池系统中，通过合理控制燃料电池和其他能量储存元件(如电池、超级电容等)的工作状态，以实现最佳性能和效率的一系列措施。这些策略旨在最大限度地利用燃料电池系统提供的电能，并确保系统在不同工况下能够平衡能量的供应和需求。
2、现有的燃料电池能量管理策略主要可以分为基于规则和基于优化两种方法。其中基于规则的能量管理策略主要有开关模式及功率跟随模式，其规则的制定主要依据汽车的运行工况。对于基于规则的策略，由于燃料电池系统模型过于复杂，不适应于策略验证，锂离子电池模型无法反映电池在工作中的高频电流现象。对于基于优化的策略，虽然解决了燃料电池混合动力系统的燃料经济性和耐久性兼顾问题，然而这类方法仍存在缺乏有效的动力源约束条件这一问题。
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的是提供一种汽车混合动力系统的能量管理方法及系统，该能量管理方法及系统能有效提升车辆的耐久性。
2、为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种汽车混合动力系统的能量管理方法，包括：
3、建立混合动力系统的参数模型；
4、依据所述参数模型建立燃料成本目标函数；p>
5、依据所述参数模型设置动力源行为边界；
6、获取电机需求功率；
7、依据所述燃料成本目标函数、动力源行为边界和电机需求功率进行功率分配。
8、可选地，所述混合动力系统包括：
9、燃料电池；
10、单向dc/dc变换器，与所述燃料电池连接；
11、锂电池；
12、双向dc/dc变换器，与所述锂电池连接；
13、dc/ac变换器，与所述单向dc/dc变换器和双向dc/dc变换器连接；
14、电机，与所述dc/ac变换器连接。
15、可选地，建立混合动力系统的参数模型，包括：
16、建立所述燃料电池的参数模型，包括：
17、根据公式(1)确定单体燃料电池的输出电压，
18、vcell＝enernst+ηact+ηomic+ηconc， (1)
19、其中，vcell为所述单体燃料电池的输出电压，enernst为由能斯特方程得到的燃料电池的热力学预测电压，ηact为活化损耗，ηomic为欧姆损耗，ηconc为浓度损耗；
20、根据公式(2)建立单体燃料电池动态特性微分方程，
21、
22、其中，vact为活化损耗等效电阻两端电压，i为干路电流，cdl为极化电容，为电化学反应过程的动力学电压，为电化学反应过程的动力学电阻；
23、依据所述单体燃料电池的输出电压，根据公式(3)确定燃料电池电压，
24、vstock＝n·vcell， (3)
25、其中，vstock为所述燃料电池电压，n为单体燃料电池的数量，vcell为所述单体燃料电池的输出电压。
26、可选地，建立混合动力系统的参数模型，包括：
27、建立所述锂电池的参数模型，包括：
28、根据公式(4)确定锂电池soc，
29、
30、其中，z(t)为所述锂电池在t时刻的所述锂电池soc，z(t0)为所述锂电池在t0时刻的所述锂电池soc，η为库伦系数，t和t0为时刻，i(t)为在t时刻的干路电流，q为锂电池总容量；
31、依据所述锂电池soc，根据公式(5)确定锂电池输出电压，
32、
33、其中，v(t)为所述锂电池在t时刻的所述锂电池输出电压，z(t)为所述锂电池在t时刻的所述锂电池soc，ocv(z(t))为所述锂电池在所述锂电池soc为z(t)的理论电压，r1为第一极化内阻，为在t时刻的通过所述第一极化内阻的电流，r2为第二极化内阻，为在t时刻的通过所述第二极化内阻的电流，r0为所述锂电池的欧姆内阻；
34、根据公式(6)和公式(7)建立锂电池动态特性微分方程，
35、
36、
37、其中，c1为第一极化电容，c1为第二极化电容。
38、可选地，依据所述参数模型建立燃料成本目标函数，包括：
39、根据公式(8)确定氢气消耗量，
40、
41、其中，为所述氢气消耗量，p为所述燃料电池的功率，f为法拉第常数，vd为单体燃料电池的电压；
42、依据所述氢气消耗量，根据公式(9)确定所述燃料成本目标函数，
43、
44、其中，min f(x)为所述燃料成本目标函数，为所述氢气消耗量，ibat为锂电池电流，ubat为锂电池电压，istack为燃料电池电流，ustack为燃料电池电压。
45、可选地，依据所述参数模型设置动力源行为边界，包括：
46、根据公式(10)至公式(16)设置所述动力源行为边界，
47、socmin≤soc≤socmax， (10)
48、其中，soc为锂电池soc，socmin为锂电池soc最小值，socmax为锂电池soc最大值，
49、soemin≤soe≤soemax， (11)
50、其中，soe为燃料电池能量状态，soemin为燃料电池能量状态最小值，soemax为燃料电池能量状态最大值，
51、
52、其中，ibat为锂电池电流，为锂电池电流最小值，为锂电池电流最大值，ifc为燃料电池电流，ifc,min为燃料电池电流最小值，ifc,max为燃料电池电流最大值，
53、vb,min≤vbat≤vb,max vfc,min≤vfc≤vfc,max， (13)
54、其中，vbat为锂电池电压，vb,min为锂电池电压最小值，vb,max为锂电池电压最大值，vfc为燃料电池电压，vfc,min为燃料电池电压最小值，vfc,max为燃料电池电压最大值，
55、
56、其中，pbat为锂电池功率，为锂电池功率最小值，为锂电池功率最大值，pfc为燃料电池功率，pfc,min为燃料电池功率最小值，pfc,max为燃料电池功率最大值，
57、pfcηdc/dc,fc+pbatηdc/dc,bat＝preq， (15)
58、其中，ηdc/dc,fc为单向dc/dc变换器效率，ηdc/dc,bat为双向dc/dc变换器效率，preq为电机需求功率，
59、
60、其中，p′fc_limit为燃料电池的功率关于时间的函数斜率本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种汽车混合动力系统的能量管理方法，其特征在于，所述能量管理方法包括：
2.根据权利要求1所述的能量管理方法，其特征在于，所述混合动力系统包括：
3.根据权利要求2所述的能量管理方法，其特征在于，建立混合动力系统的参数模型，包括：
4.根据权利要求2所述的能量管理方法，其特征在于，建立混合动力系统的参数模型，包括：
5.根据权利要求2所述的能量管理方法，其特征在于，依据所述参数模型建立燃料成本目标函数，包括：
6.根据权利要求2所述的能量管理方法，其特征在于，依据所述参数模型设置动力源行为边界，包括：
7.根据权利要求1所述的能量管理方法，其特征在于，依据所述燃料成本目标函数、动力源行为边界和电机需求功率进行功率分配，包括：
8.根据权利要求7所述的能量管理方法，其特征在于，采用非线性规划算法根据所述初始条件、电机需求功率和动力源行为边界的阈值进行优化问题求解，计算最优解下的燃料电池和锂电池的分配功率，包括：
9.一种汽车混合动力系统的能量管理系统，其特征在于，所述能量管理系统包括
...【技术特征摘要】
1.一种汽车混合动力系统的能量管理方法，其特征在于，所述能量管理方法包括：
2.根据权利要求1所述的能量管理方法，其特征在于，所述混合动力系统包括：
3.根据权利要求2所述的能量管理方法，其特征在于，建立混合动力系统的参数模型，包括：
4.根据权利要求2所述的能量管理方法，其特征在于，建立混合动力系统的参数模型，包括：
5.根据权利要求2所述的能量管理方法，其特征在于，依据所述参数模型建立燃料成本目标函数，包括：
6.根据权利要求2所述的能量管理方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉祥，曾国建，项文，余铿，
申请(专利权)人：安徽锐能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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