CN107747948A - 一种电动汽车车载复合电源控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种电动汽车车载复合电源控制系统及方法，该系统包括三维地图信息处理及定位系统、动态路径规划系统、基于路径的车辆能量需求单元和复合电源功率分配系统。本发明解决现有车载复合电源系统能量利用效率低的技术问题。该系统能够在充分利用实时交通数据、三维地图信息，采用路径动态规划技术与HESS功率分配多目标优化方法，充分考虑路径高程信息对HESS功率分配的影响，提高了车载HESS能量利用效率。

Description

一种电动汽车车载复合电源控制系统及方法

技术领域

本发明属于电动汽车车载复合电源控制领域，更具体地涉及一种电动汽车车载复合电源控制系统及方法。

背景技术

复合电源系统(HESS)中超级电容器和蓄电池的优势可互补，能够满足汽车在启动、加速和爬坡过程中对动力源功率、能量的双重需求。该系统中超级电容器能够最大限度回收再生制动能量，显著提高HESS的效率和性能。例如：申请人江苏大学于2016年9月22日申请的一种复合电源控制系统及其在不同工况时的切换方法，本申请中能量管理系统通过CAN总线分别与整车控制器、第一采样装置、第二采样装置相连接，获取车辆的行驶信息、动力电池与超级电容的性能参数；超级电容与双向DC/DC变换器串联后，一路与动力电池并联构成复合电源，复合电源通过电机控制器控制电机；一路与可控整流装置串联构成充电回路；能量管理系统输出PWM控制信号，分别用于控制双向DC/DC变换器、可控整流装置的触发电路。虽然采用本发明的复合电源控制系统控制电动汽车，具有元器件少，控制系统简单，易于实现，且能满足功能要求的优点。然而，现有HESS能量管理策略基本上依赖于车辆当前、未来时刻的功率需求及二维路径信息，仅有的关于三维坐标信息的规划方法也是基于道路节点之间的高程差来进行HESS能量优化，并没有考虑汽路径过程中有关桥梁、高度实时落差对车载HESS能量分配的影响。而研究发现，路径垂直坐标(道路坡度)是影响车辆功率需求和预测可回收制动能量的一个关键因素。

基于能耗最低、路径最短的动态路径规划技术能够显著提高HESS性能。车辆在拥堵路段时，车辆待机能耗及频繁启动制动将严重影响HESS功率分配的效率。然而，现有动态路径规划方法，并未对此因素进行考虑。

此外，如果考虑动态交通对路径信息的影响，采取实时路径规划综合考虑交通因素对路径进行实时更新，并结合规划路径三维信息进行精确的HESS功率分配控制，则控制效果能够得到进一步提升。

目前，智能交通路径规划、三维地图信息应用技术的日益成熟，使HESS能量利用效率进一步提升成为可能。若能运用智能交通技术实现动态路径规划的实时更新，确保起点至终点整个过程中均选取最优路径；同时，结合三维地图信息进行车辆能量函数计算及HESS功率分配，实现工况预测与车辆路径高程坐标能量需求/回收的有效结合，则可最大限度提高车载HESS能量利用效率。

发明内容

为解决现有车载复合电源系统能量利用效率低的技术问题，本发明提供一种电动汽车车载复合电源控制系统及方法。

本发明提供的一种电动汽车车载复合电源控制系统包括三维地图信息处理及定位系统、动态路径规划系统、基于路径的车辆能量需求单元和复合电源功率分配系统；

上述三维地图信息处理及定位系统，用于建立车载嵌入式三维地图信息，获取三维路径单元的矢量、高程信息，为之后的三维路径规划及车辆能量函数构建提供基础数据；

上述动态路径规划系统，用于在车辆运行之前，在获得路径三维信息的基础上，采用多目标动态规划方法根据历史交通数据进行遍历路径分析及初始路径选取，在车辆运行过程当中，根据实时交通信息进行多目标路径动态规划，实现路径信息的实时更新；

上述基于路径的车辆能量需求单元；用于在车辆行驶之前，应用历史交通信息进行车辆能量函数的计算；在车辆行驶过程中，结合动态规划路径及动态交通信息对能耗函数进行滚动优化，确保剩余路径目标规划为最优解；

上述复合电源功率分配系统，用于建立高精度复合电源状态监测方法，以复合电源最优控制参数为基础，依据当前复合电源SOC、规划路径三维信息，以能耗、到达时间最优为原则进行复合电源功率分配。

优选地，上述三维地图信息处理及定位系统中的矢量信息用于确定车辆当前位置和行驶路径；上述高程信息用于车辆能量函数和复合电源功率分配的计算。

优选地，上述三维地图信息处理及定位系统包括基于云技术的GIS分发服务单元、嵌入式瓦片信息组织单元、GIS底层建设及调整单元以及GPRS卫星定位单元；

上述GIS分发服务单元内置三维地图信息应用系统，用于提供瓦片信息终端服务，提供地图信息的推送能力，并支持按指定服务、比例尺寸的瓦片地图分发；

上述嵌入式瓦片信息组织单元,用于对节点瓦片信息的数据量、瓦片数进行组织约束、编码索引及存储，以节点城市底图为基础创建城市三维地图信息；

上述GIS底层建设及调整单元,用于分析地图中有关道路、桥梁、建筑物等DOM信息并进行矢量、高程信息数据的提取；

上述GPRS卫星定位单元,用于确定车辆矢量坐标信息，融合底层地图矢量信息，确定车辆具体位置，在地图中的坐标信息等特征信息进行实时显示。

优选地，上述动态路径规划系统包括多目标遍历路径规划单元、路径动态规划单元，

上述多目标遍历路径规划单元，用于进行初步规划路径，通过多目标动态规划方法确定遍历路径代价搜索；

上述路径动态规划单元，用于利用动态交通数据实现路径的动态规划根据动态交通数据进行路径的滚动优化，实现最优路径的实时更新。

优选地，上述复合电源功率分配系统包括复合电源状态监测单元、复合电源性能提升单元、复合电源功率分配管理单元及复合电源控制单元，

上述复合电源状态监测单元，实时采集超级电容器及动力电池的电流和电压数据；

上述性能提升单元，通过分析复合电源拓扑新结构工作原理，获得复合电源整体特性。

上述复合电源功率分配管理单元，结合三维地图信息特征，基于路径规划确定线路矢量、高程信息

上述复合电源控制单元，根据车辆运行特征预测通过DC/DC控制器对复合电源功率分配进行控制。

优选地，上述系统控制单元包括电动车辆DSG电机，与电动车辆DSG电机电连接的车辆能量预测单元、复合电源控制器以及DC/DC控制器；与DC/DC控制器电连接的超级电容器，锂离子电池和DC/AC转换装置，与DC/AC转换装置电连接的驱动电机。

优选地，上述基于路径的车辆能量需求单元还包括车辆系统模型单元，用于完成车辆的整体建模，具体包括建立考虑车辆势能、动能、滚动阻力消耗、车辆制动/启动能耗等因素建立车辆能耗函数。

优选地，上述基于路径的车辆能量需求单元还包括路径能耗滚动计算单元，用于在车辆路径滚动优化的基础上，对车辆能耗函数具体参数进行滚动更新计算，实时构造剩余路径车辆能量函数，实现能耗函数的滚动优化。

本发明还提供一种电动汽车车载复合电源控制方法，该方法包括如下步骤：

第一步，建立车载嵌入式三维地图信息，获得三维路径单元的矢量、高程信息，为之后的三维路径规划及车辆能量函数构建提供基础数据；其中矢量信息用于确定车辆当前位置和行驶路径；高程信息主要用于车辆能量函数和复合电源系统功率分配的计算；通过GPRS单元初步确定车辆初始位置，在位置信息出现偏差时采用手动拖拽的方式对地图信息进行校对；

第二步，车辆运行之前，在获得步骤1中路径三维信息的基础上，采用多目标动态规划方法根据历史交通数据进行遍历路径分析及初始路径选取；在车辆运行过程当中，根据实时交通信息进行多目标路径动态规划，实现路径信息的实时更新；

第三步，建立车辆系统模型，在车辆行驶之前，应用历史交通信息进行车辆能量函数的计算；在车辆行驶过程中，结合动态规划路径及动态交通信息对能耗函数进行滚动优化，确保剩余路径目标规划为最优解；

第四步，建立高精度复合电源系统状态监测方法，以复合电源系统最优控制参数为基础，依据当前复合电源SOC、规划路径三维信息，以能耗、到达时间最优为原则进行复合电源系统功率分配；依据实时更新的路径信息，控制方法根据行驶路径的改变进行多阶段决策，保证动态规划线路复合电源系统功率分配最优；最终通过复合电源系统控制单元实时有效控制。

具体优点为：

1、能够有效利用智能网联汽车基础支撑技术，采用车载嵌入式单元进行路径动态规划及HESS功率分配的智能控制。

2、能够在充分利用实时交通数据、三维地图信息的基础上，在能耗最低路径上进一步实现路径滚动优化与功率分配智能决策，提高HESS能量利用效率。

3、基于节点城市的车载地图构建能够有效利用智能网联汽车基础支撑技术，避免海量全局地图信息的应用。

4、采用人工校对的方式确保地图信息的准确性，能够精简地图自动校准功能。

附图说明

通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：

图1是本发明电动汽车车载复合电源控制系统原理图；

图2是本发明电动汽车车载复合电源控制流程图；

图3本发明三维地图信息处理及定位系统原理图；

图4本发明SuperMap地图信息分发单元示意图；

图5本发明动态路径规划系统原理图；

图6本发明基于路径的车辆能耗函数滚动优化原理图；

图7本发明HESS功率分配系统原理图；

图8本发明HESS控制单元原理框图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。

参见图1本发明电动汽车车载复合电源控制系统原理图所示，为提高车载HESS能量利用效率，充分利用车辆行驶路径动态规划技术、三维地图信息融合技术及动态交通数据处理技术，开发一种电动汽车HESS控制系统及方法。本发明提供的一种电动汽车车载复合电源控制系统包括三维地图信息处理及定位系统、动态路径规划系统、基于路径的车辆能量需求单元和复合电源功率分配系统；该系统能够在充分利用实时交通数据、三维地图信息，采用路径动态规划技术与HESS功率分配多目标优化方法，充分考虑路径高程信息对HESS功率分配的影响，提高车载HESS能量利用效率。

其中三维地图信息处理及定位系统，用于建立车载嵌入式三维地图信息，获取三维路径单元的矢量、高程信息，为之后的三维路径规划及车辆能量函数构建提供基础数据；三维地图信息处理及定位系统包括基于云技术的GIS分发服务单元、嵌入式瓦片信息组织单元、GIS底层建设及调整单元、GPRS卫星定位单元。能够实现车载终端三维地图信息的构建及路径DOM信息的提取。在车辆定位不准确时，可采用拖拽的方式对地图准确性进行检测和调整。

动态路径规划系统包括多目标遍历路径规划单元、路径动态规划单元，用于在车辆运行之前，在获得路径三维信息的基础上，采用多目标动态规划方法根据历史交通数据进行遍历路径分析及初始路径选取，在车辆运行过程当中，根据实时交通信息进行多目标路径动态规划和路径的滚动优化，实现路径信息的实时更新；

基于路径的车辆能量需求单元；用于在车辆行驶之前，应用历史交通信息进行车辆能量函数的计算；在车辆行驶过程中，依据考虑多因素的车辆能量模型，结合路径动态规划及路径DOM信息进行车辆能量函数的滚动计算与更新；结合动态规划路径及动态交通信息对能耗函数进行滚动优化，确保剩余路径目标规划为最优解；

复合电源功率分配系统，用于建立高精度复合电源状态监测方法，以复合电源最优控制参数为基础，依据当前复合电源SOC、规划路径三维信息，以能耗、到达时间最优为原则进行复合电源功率分配。具体包括HESS状态监测单元、性能提升单元、功率分配管理单元及系统控制单元，能够在HESS状态监测的基础上依据三维路径信息及实时动态交通数据进行HESS功率分配的智能决策与控制。

参见图2本发明中系统流程图所示：实现电动汽车车载复合电源控制方法通过以下步骤实现：

首先，建立车载嵌入式三维地图信息。获得三维路径单元的矢量、高程信息，为之后的三维路径规划及车辆能量函数构建提供基础数据。其中矢量信息用于确定车辆当前位置和行驶路径。高程信息主要用于车辆能量函数和HESS功率分配的计算。通过GPRS单元初步确定车辆初始位置，在位置信息出现偏差时采用手动拖拽的方式对地图信息进行校对。此外，系统能够根据节点城市进行底层地图信息的加载，避免全局地图信息的使用。

其次，在车辆运行之前，在获得路径三维信息的基础上，采用多目标动态规划方法根据历史交通数据进行遍历路径分析及初始路径选取。在车辆运行过程当中，根据实时交通信息进行多目标路径动态规划，实现路径信息的实时更新。

再次，车辆能量函数与车辆系统直接相关，因此首先建立车辆系统模型。在车辆行驶之前，应用历史交通信息进行车辆能量函数的计算。在车辆行驶过程中，结合动态规划路径及动态交通信息对能耗函数进行滚动优化，确保剩余路径目标规划为最优解。

最后，建立高精度HESS状态监测方法，以HESS最优控制参数为基础，依据当前复合电源SOC、规划路径三维信息，以能耗、到达时间最优为原则进行HESS功率分配。由于路径信息实时更新，控制方法根据行驶路径的改变进行多阶段决策，保证动态规划线路HESS功率分配最优。最终，通过HESS控制单元实时有效控制。

参见图3-图4所示，基于云技术的GIS分发服务单元的SuperMap地图系统是低成本的三维地图信息应用系统，可提供瓦片信息终端服务，提供地图信息的推送能力，支持按指定服务、比例尺寸的瓦片地图分发。

瓦片地图信息可依据自身需求通过车载网联模块通过连接云GIS中心进行实时更新和下载。用于瓦片信息拼接的城市地图可通过车辆终端联网更新和下载。此系统能够根据节点城市地图信息进行加载和导入，减少全局瓦片信息的数据总量，提升地图信息处理速度。嵌入式瓦片信息组织单元在车载嵌入式设备屏幕显示、内存、读取速率及计算资源限制的情况下，对节点瓦片信息的数据量、瓦片数进行组织约束、编码索引及存储，以节点城市底图为基础创建城市三维地图信息。GIS底层建设及调整单元采用Geoway系统进行坐标对正。分析地图中有关道路、桥梁、建筑物等数字正射影像图DOM(Digital OrthophotoMap)信息并进行矢量、高程信息数据的提取。其中，矢量信息用于确定车辆行驶道路信息及行驶路径。高程信息实现道路中桥梁、高程信息的建立。最终，完成三维路径信息单元的建立。GPRS卫星定位单元通过GPRS卫星定位技术确定车辆矢量坐标信息，融合底层地图矢量信息，确定车辆具体位置，在地图中的坐标信息等特征信息进行实时显示。此时，驾驶者根据车辆位置判定地图匹配是否合理。定位信息差别较大时，可通过拖拽车辆位置的方式进行节点属性、道路属性的校对与匹配，实现车辆精准定位。采用此人工的方式可精简地图自动校准功能，获得最大限度的地图信息校队和核实。在车辆行驶过程中，可根据地地图信息获取更加准确的当前位置信息。以车辆路径规划中的路径矢量信息为基础，结合车辆既定线路的高程信息，形成具有三维数据的车辆行驶路径数据。

参见图5所示，多目标遍历路径规划单元可进行初步规划路径。采用多目标动态规划方法确定遍历路径代价搜索。以历史交通数据为基础，在遍历路径的基础上提取规划路径矢量、高程信息，构造车辆能耗函数。以到达时间、距离和路径车辆能耗为边界条件，对目标重要程度进行划分。在遍历路径中，找出从车辆起点到终点的最优路径，完成初始路径规划。车辆在行驶过程中，通过矢量信息进行车辆行驶路径的定位。路径动态规划单元能够利用动态交通数据实现路径的动态规划。交通数据的改变主要影响规划路径中的到达时间和距离。在动态交通环境下，依据动态规划方法，以当前交通信息为基础，对剩余路径重新进行遍历路径及规划。如果最优路径无变化，对初始路径不做调整，动态规划路径阶段为1，但会根据交通信息调整复合电源功率分配方法。如果路径发生改变，则规划路段+1。在动态路径规划中，当路径调整一次则使现有的规划路径作为一个阶段。此时，调整的次数便可作为动态规划阶段数n，从而应用动态规划方法对路径进行能耗评价和最优路径选取。根据车辆的行驶路径及动态交通信息的协同作用下，对路径进行滚动优化，形成具有实时动态调整功能的动态路径规划技术。与此同时，提取剩余路径的DOM、矢量信息。矢量信息用于车辆定位，DOM信息中的高程信息可用于剩余路径的车辆能量需求函数的构造。

参见图6基于路径的车辆能量需求单元原理图所示。车辆系统模型单元完成车辆的整体建模。具体包括建立考虑车辆势能、动能、滚动阻力消耗、车辆制动/启动能耗等因素建立车辆能耗函数；以历史交通数据为基础，初步进行规划路径车辆能耗函数的离线计算。路径能耗滚动计算单元在车辆路径滚动优化的基础上，对车辆能耗函数具体参数进行滚动更新计算，实时构造剩余路径车辆能量函数，实现能耗函数的滚动优化。此车辆能耗函数的确定，对确保剩余路径过目标规划为最优解提供理论支撑。

参见图7车载HESS功率分配原理图所示，HESS状态监测单元通过实时采集超级电容器及动力电池的电流和电压数据，根据超级电容器、锂离子动力电池等效电路模型，考虑电机及DC/DC损失效率、电池容量损失等因素，结合车辆当前道路工况、路径动态交通信息，形成高精度HESS状态监测方法。HESS性能提升单元通过分析复合电源拓扑新结构工作原理，获得HESS整体特性。分析DC/DC高效工作区域，确定HESS充放电过程中超级电容和电池功率分配之间的关系及系统控制参数。以超级电容器承担负载需求功率中峰值功率级电池承担平均功率为原则，优化HESS关键参数，实现HESS的高效功率分配。动态路径HESS功率分配管理单元结合三维地图信息特征，基于路径规划确定线路矢量、高程信息。根据规划路径剩余路段三维信息及实时交通数据，考虑电机需求功率、电量消耗模式、电源SOC、超级电容补电上限及动力电池放电功率等因素，对HESS功率需求根据进行预测。选择电池和超级电容器容量损失为状态变量，HESS能耗和电池组容量损失最小为优化目标，约束条件为HESS性能条件，以正向迭代的方法经过遍历后选取阶段最优控制参数，保证动态规划线路HESS的功率分配最优。

参见图8HESS控制单元原理图所示，HESS采用主动拓扑结构。超级电容器通过DC/DC装置与锂离子动力电池并联连接，通过DC/AC转换装置为电动汽车驱动电机提供所有功率。HESS控制器根据车辆运行特征预测通过DC/DC控制器对HESS功率分配进行控制。当车辆下坡制动时，车辆能量预测(可回收的能量)通过电动车辆DSG电机对超级电容器充电，进行制动能量的回收存储。

基于以上实施例详述的技术方案，本发明能够有效利用智能网联汽车基础支撑技术，采用车载嵌入式单元进行路径动态规划及HESS功率分配的智能控制。能够在充分利用实时交通数据、三维地图信息的基础上，在能耗最低路径上进一步实现路径滚动优化与功率分配智能决策，提高HESS能量利用效率。同时，基于节点城市的车载地图构建能够有效利用智能网联汽车基础支撑技术，避免海量全局地图信息的应用。此外，采用人工校对的方式确保地图信息的准确性，能够精简地图自动校准功能。

对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改进或变型。

Claims (9)

1.一种电动汽车车载复合电源控制系统，其特征在于：所述系统包括三维地图信息处理及定位系统、动态路径规划系统、基于路径的车辆能量需求单元和复合电源功率分配系统；

所述三维地图信息处理及定位系统，用于建立车载嵌入式三维地图信息，获取三维路径单元的矢量、高程信息，为之后的三维路径规划及车辆能量函数构建提供基础数据；

所述动态路径规划系统，用于在车辆运行之前，在获得路径三维信息的基础上，采用多目标动态规划方法根据历史交通数据进行遍历路径分析及初始路径选取，在车辆运行过程当中，根据实时交通信息进行多目标路径动态规划，实现路径信息的实时更新；

所述基于路径的车辆能量需求单元；用于在车辆行驶之前，应用历史交通信息进行车辆能量函数的计算；在车辆行驶过程中，结合动态规划路径及动态交通信息对能耗函数进行滚动优化，确保剩余路径目标规划为最优解；

所述复合电源功率分配系统，用于建立高精度复合电源状态监测方法，以复合电源最优控制参数为基础，依据当前复合电源SOC、规划路径三维信息，以能耗、到达时间最优为原则进行复合电源功率分配。

2.根据权利要求1所述的电动汽车车载复合电源控制系统，其特征在于：所述三维地图信息处理及定位系统中的矢量信息用于确定车辆当前位置和行驶路径；所述高程信息用于车辆能量函数和复合电源功率分配的计算。

3.根据权利要求1或2所述的电动汽车车载复合电源控制系统，其特征在于：所述三维地图信息处理及定位系统包括基于云技术的GIS分发服务单元、嵌入式瓦片信息组织单元、GIS底层建设及调整单元以及GPRS卫星定位单元；

所述GIS分发服务单元内置三维地图信息应用系统，用于提供瓦片信息终端服务，提供地图信息的推送能力，并支持按指定服务、比例尺寸的瓦片地图分发；

所述嵌入式瓦片信息组织单元,用于对节点瓦片信息的数据量、瓦片数进行组织约束、编码索引及存储，以节点城市底图为基础创建城市三维地图信息；

所述GIS底层建设及调整单元,用于分析地图中有关道路、桥梁、建筑物等DOM信息并进行矢量、高程信息数据的提取；

所述GPRS卫星定位单元,用于确定车辆矢量坐标信息，融合底层地图矢量信息，确定车辆具体位置，在地图中的坐标信息等特征信息进行实时显示。

4.根据权利要求3所述的电动汽车车载复合电源控制系统，其特征在于：所述动态路径规划系统包括多目标遍历路径规划单元、路径动态规划单元，

所述多目标遍历路径规划单元，用于进行初步规划路径，通过多目标动态规划方法确定遍历路径代价搜索；

所述路径动态规划单元，用于利用动态交通数据实现路径的动态规划根据动态交通数据进行路径的滚动优化，实现最优路径的实时更新。

5.根据权利要求4所述的电动汽车车载复合电源控制系统，其特征在于：所述复合电源功率分配系统包括复合电源状态监测单元、复合电源性能提升单元、复合电源功率分配管理单元及复合电源控制单元，

所述复合电源状态监测单元，实时采集超级电容器及动力电池的电流和电压数据；

所述性能提升单元，通过分析复合电源拓扑新结构工作原理，获得复合电源整体特性。

所述复合电源功率分配管理单元，结合三维地图信息特征，基于路径规划确定线路矢量、高程信息

所述复合电源控制单元，根据车辆运行特征预测通过DC/DC控制器对复合电源功率分配进行控制。

6.根据权利要求5所述的电动汽车车载复合电源控制系统，其特征在于：所述系统控制单元包括电动车辆DSG电机，与电动车辆DSG电机电连接的车辆能量预测单元、复合电源控制器以及DC/DC控制器；与DC/DC控制器电连接的超级电容器，锂离子电池和DC/AC转换装置，与DC/AC转换装置电连接的驱动电机。

7.根据权利要求6所述的电动汽车车载复合电源控制系统，其特征在于：所述基于路径的车辆能量需求单元还包括车辆系统模型单元，用于完成车辆的整体建模，具体包括建立考虑车辆势能、动能、滚动阻力消耗、车辆制动或启动能耗等因素建立车辆能耗函数。

8.根据权利要求7所述的电动汽车车载复合电源控制系统，其特征在于：所述基于路径的车辆能量需求单元还包括路径能耗滚动计算单元，用于在车辆路径滚动优化的基础上，对车辆能耗函数具体参数进行滚动更新计算，实时构造剩余路径车辆能量函数，实现能耗函数的滚动优化。

9.一种电动汽车车载复合电源控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，建立车载嵌入式三维地图信息，获得三维路径单元的矢量、高程信息，为之后的三维路径规划及车辆能量函数构建提供基础数据；其中矢量信息用于确定车辆当前位置和行驶路径；高程信息主要用于车辆能量函数和复合电源系统功率分配的计算；通过GPRS单元初步确定车辆初始位置，在位置信息出现偏差时采用手动拖拽的方式对地图信息进行校对；

步骤2，车辆运行之前，在获得步骤1中路径三维信息的基础上，采用多目标动态规划方法根据历史交通数据进行遍历路径分析及初始路径选取；在车辆运行过程当中，根据实时交通信息进行多目标路径动态规划，实现路径信息的实时更新；

步骤3，建立车辆系统模型，在车辆行驶之前，应用历史交通信息进行车辆能量函数的计算；在车辆行驶过程中，结合动态规划路径及动态交通信息对能耗函数进行滚动优化，确保剩余路径目标规划为最优解；

步骤4，建立高精度复合电源系统状态监测方法，以复合电源系统最优控制参数为基础，依据当前复合电源SOC、规划路径三维信息，以能耗、到达时间最优为原则进行复合电源系统功率分配；依据实时更新的路径信息，控制方法根据行驶路径的改变进行多阶段决策，保证动态规划线路复合电源系统功率分配最优；最终通过复合电源系统控制单元实时有效控制。