CN112977400B - 一种用于混合动力汽车驱动系统的能量管理方法及系统 - Google Patents
一种用于混合动力汽车驱动系统的能量管理方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种用于混合动力汽车驱动系统的能量管理方法及系统。所述能量管理方法包括根据预先获取的目标行车路线的路况信息、汽车状态参数和/或环境温度数据,基于预定的油耗优化策略规划对应于所述目标行车路线的目标动力电池SOC曲线以及基于所述目标动力电池SOC曲线对相应的汽车进行跟随式能量管理的步骤。所述能量管理系统包括对应实现上述步骤的动力电池SOC规划模块和能量管理模块。根据本发明,能够有效地解决现有的车载能量管理系统无法实现复杂交通状况路线下混合动力汽车的油电合理分配的问题。
Description
技术领域
本发明属于汽车能量管理领域,更具体地,涉及一种用于混合动力汽车驱动系统的能量管理方法及系统。
背景技术
混合动力汽车(Hybrid Electrical Vehicle,简称HEV)是指同时装备两种动力源—热动力源(由传统的汽油机和柴油机产生动力)与电动力源(电池与电机)的汽车。由于混合动力汽车采用混合动力驱动系统而兼具内燃机汽车和电动汽车的优点,使之成为近年来新能源汽车领域的重要发展方向,也成为当前实现汽车节能减排的切实可行的过渡方案。
众所周知,想要使混合动力汽车达到最佳燃油经济性、降低尾气排放和保持良好动力性,拥有一个合理有效的能量管理系统是至关重要的。狭义的能量管理系统(EMS)是以计算机为基础的现代电力调度自动化系统,主要针对发电和输电,用于大区级电网和省级电网。而广义的能量管理系统是包含EMS在内的能量的双向传输和对数据的处理等统一的系统,侧重于对能量系统的管理。而混合动力汽车能量管理系统的主要功能是监测车辆能量状态,控制能量的流动,优化能量利用率,从而提高车辆的动力性、经济性和安全性。
然而,虽然现有的车载能量管理系统能够使混合动力汽车在大多数路况下实现合理的油电分配,但是,在面对具有复杂交通状况的行车路线时,例如大城市拥堵交通情况,现有的车载能量管理系统无法根据交通路况变化信息来调整混合动力汽车的驱动模式,进而容易导致汽车错过在畅通路段进行高效行车充电的时机,以及在交通拥堵路段使发动机频繁启停、低效率运行,使发动机长期工作在非最高效油耗区间而增加油耗。
发明内容
本发明的目的在于解决现有的车载能量管理系统无法实现复杂交通状况路线下混合动力汽车的油电合理分配的问题。
为了实现上述目的,本发明提供一种用于混合动力汽车驱动系统的能量管理方法及系统。
根据本发明的第一方面,提供了一种用于混合动力汽车驱动系统的能量管理方法。
本发明的用于混合动力汽车驱动系统的能量管理方法包括以下步骤:
根据预先获取的目标行车路线的路况信息和汽车状态参数和/或环境温度数据,基于预定的能量优化策略规划对应于所述目标行车路线的目标动力电池SOC曲线;
基于所述目标动力电池SOC曲线对相应的汽车进行跟随式能量管理。
作为优选的是,所述能量优化策略包括第一优化策略,所述第一优化策略对应于所述目标行车路线为全程通畅路线的情况;
所述第一优化策略包括:
当初始动力电池SOC支持所述汽车全程采用纯电动驾驶模式时,使所述汽车全程处于纯电动驾驶模式;
当初始动力电池SOC不支持所述汽车全程采用纯电动驾驶模式时,在油耗最低的约束条件下使所述汽车切换于纯电动驾驶模式和行车发电驾驶模式。
作为优选的是,所述能量优化策略包括第二优化策略,所述第二优化策略对应于所述目标行车路线为全程拥堵路线的情况;
所述第二优化策略包括:
当初始动力电池SOC支持所述汽车全程采用纯电动驾驶模式时,使所述汽车全程处于纯电动驾驶模式;
当初始动力电池SOC不支持所述汽车全程采用纯电动驾驶模式时,使所述汽车以纯电动驾驶模式行驶至当前动力电池SOC低于其最低限值,并在油耗最低的约束条件下使所述汽车在后续路段采用发动机直驱、怠速充电和行车充电之中的任一种驾驶模式、任两种驾驶模式的有序排列组合或者三种驾驶模式的有序排列组合。
作为优选的是,所述能量优化策略包括第三优化策略,所述第三优化策略对应于所述目标行车路线为复杂交通状况路线的情况,所述复杂交通状况路线包括至少一个通畅路段和至少一个拥堵路段;
所述第三优化策略包括:
当初始动力电池SOC支持所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式时,使所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式;
当初始动力电池SOC不支持所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式时,控制所述汽车在通畅路段采用行车充电驾驶模式以使所述汽车以纯电动驾驶模式最大程度地覆盖拥堵路段,并且在所述汽车以纯电动驾驶模式行驶至当前动力电池SOC低于其最低限值时,在油耗最低的约束条件下使所述汽车在后续路段采用发动机直驱、怠速充电和行车充电之中的任一种驾驶模式、任两种驾驶模式的有序排列组合或者三种驾驶模式的有序排列组合。
作为优选的是,所述第三优化策略还包括:
当初始动力电池SOC大于所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式时所消耗的电量时,使所述汽车在通畅路段以纯电动驾驶模式行驶至当前动力电池SOC等于所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式时所消耗的电量,并且使所述汽车在后续通畅路段切换至电量保持模式;
当初始动力电池SOC等于所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式时所消耗的电量时,使所述汽车在所有通畅路段处于电量保持模式。
作为优选的是,所述能量优化策略的触发条件为:
初始燃油余量支持所述汽车全程采用发动机直驱驾驶模式;
以及,在初始燃油余量不支持所述汽车全程采用发动机直驱驾驶模式时,推送加油建议。
根据本发明的第二方面,提供了一种用于混合动力汽车驱动系统的能量管理系统。
本发明的用于混合动力汽车驱动系统的能量管理系统包括以下功能模块:
动力电池SOC规划模块,用于根据预先获取的目标行车路线的路况信息和汽车状态参数和/或环境温度数据,基于预定的能量优化策略规划对应于所述目标行车路线的目标动力电池SOC曲线;
能量管理模块,用于基于所述目标动力电池SOC曲线对相应的汽车进行跟随式能量管理。
作为优选的是,所述能量管理系统还包括:
数据获取模块,用于获取目标行车路线的路况信息和汽车状态参数和/或环境温度数据;
人机交互模块,用于提示所述能量管理模块的开关状态和工作状态、显示所述动力电池SOC规划模块的反馈信息以及响应于能量管理开关指令,开启或关闭所述能量管理模块,所述反馈信息包括所述目标动力电池SOC曲线、通过当前畅通路段所需时间、道路拥堵状态和握手信号。
作为优选的是,所述动力电池SOC规划模块基于云端服务器实现,所述能量管理系统还包括:
通信模块,用于将获取的目标行车路线的路况信息和汽车状态参数和/或环境温度数据上传至所述动力电池SOC规划模块,并接收所述动力电池SOC规划模块的反馈信息。
作为优选的是,所述能量管理系统还包括:
云端使能模块,用于在预定的云端使能条件被满足时,使所述动力电池SOC规划模块进入工作状态;
车端使能模块,用于在预定的车端使能条件被满足时,使所述能量管理模块进入工作状态。
本发明的有益效果在于:
本发明的用于混合动力汽车驱动系统的能量管理方法,先在行车前根据预先获取的目标行车路线的路况信息和汽车状态参数和/或环境温度数据,基于预定的能量优化策略规划对应于所述目标行车路线的目标动力电池SOC曲线;再在行车过程中根据所述目标动力电池SOC曲线对相应的汽车进行跟随式能量管理。由于目标行车路线的目标动力电池SOC曲线是在预先获取的目标行车路线的路况信息和汽车状态参数和/或环境温度数据的基础上,采用预定的能量优化策略所规划出来的,在行车过程中根据所述目标动力电池SOC曲线对所述汽车进行跟随式能量管理时,即通过调整混合动力汽车的驱动系统的驱动模式以使当前动力电池SOC趋近于目标动力电池SOC曲线上的对应值,能够实现混合动力汽车的油电合理分配。
本发明的用于混合动力汽车驱动系统的能量管理系统与上述能量管理方法属于一个总的发明构思,与上述能量管理方法具有相同的有益效果。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本发明示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的实施例的用于混合动力汽车驱动系统的能量管理方法的实现流程图。
图2示出了根据本发明的实施例的用于混合动力汽车驱动系统的能量管理系统的结构框图。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
实施例:图1示出了本实施例的用于混合动力汽车驱动系统的能量管理方法。参照图1,本实施例的用于混合动力汽车驱动系统的能量管理方法包括以下步骤:
步骤S100、根据预先获取的目标行车路线的路况信息和汽车状态参数和/或环境温度数据,基于预定的能量优化策略规划对应于所述目标行车路线的目标动力电池SOC曲线;
步骤S200、基于所述目标动力电池SOC曲线对相应的汽车进行跟随式能量管理。
本实施例中,所述能量优化策略包括第一优化策略,所述第一优化策略对应于所述目标行车路线为全程通畅路线的情况;
所述第一优化策略包括:
当初始动力电池SOC支持所述汽车全程采用纯电动驾驶模式时,使所述汽车全程处于纯电动驾驶模式;
当初始动力电池SOC不支持所述汽车全程采用纯电动驾驶模式时,在油耗最低的约束条件下使所述汽车切换于纯电动驾驶模式和行车发电驾驶模式。
本实施例中,所述能量优化策略包括第二优化策略,所述第二优化策略对应于所述目标行车路线为全程拥堵路线的情况;
所述第二优化策略包括:
当初始动力电池SOC支持所述汽车全程采用纯电动驾驶模式时,使所述汽车全程处于纯电动驾驶模式;
当初始动力电池SOC不支持所述汽车全程采用纯电动驾驶模式时,使所述汽车以纯电动驾驶模式行驶至当前动力电池SOC低于其最低限值,并在油耗最低的约束条件下使所述汽车在后续路段采用发动机直驱、怠速充电和行车充电之中的任一种驾驶模式、任两种驾驶模式的有序排列组合或者三种驾驶模式的有序排列组合。
本实施例中,所述能量优化策略包括第三优化策略,所述第三优化策略对应于所述目标行车路线为复杂交通状况路线的情况,所述复杂交通状况路线包括至少一个通畅路段和至少一个拥堵路段;
所述第三优化策略包括:
当初始动力电池SOC支持所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式时,使所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式;
当初始动力电池SOC不支持所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式时,控制所述汽车在通畅路段采用行车充电驾驶模式以使所述汽车以纯电动驾驶模式最大程度地覆盖拥堵路段,并且在所述汽车以纯电动驾驶模式行驶至当前动力电池SOC低于其最低限值时,在油耗最低的约束条件下使所述汽车在后续路段采用发动机直驱、怠速充电和行车充电之中的任一种驾驶模式、任两种驾驶模式的有序排列组合或者三种驾驶模式的有序排列组合。
本实施例中,所述第三优化策略还包括:
当初始动力电池SOC大于所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式时所消耗的电量时,使所述汽车在通畅路段以纯电动驾驶模式行驶至当前动力电池SOC等于所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式时所消耗的电量,并且使所述汽车在后续通畅路段切换至电量保持模式;
当初始动力电池SOC等于所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式时所消耗的电量时,使所述汽车在所有通畅路段处于电量保持模式。
本实施例中,所述能量优化策略的触发条件为:
初始燃油余量支持所述汽车全程采用发动机直驱驾驶模式;
以及,在初始燃油余量不支持所述汽车全程采用发动机直驱驾驶模式时,推送加油建议。
本实施例的用于混合动力汽车驱动系统的能量管理方法,对规划路段进行全局能量优化,通过改变汽车的驱动模式,实现对出行旅程各路段的动力电池SOC的预先规划,针对不同的规划路段,划分场景,并针对不同的出行场景制定相应的控制策略。
相应地,本实施例还提出了一种用于混合动力汽车驱动系统的能量管理系统。
图2示出了本实施例的用于混合动力汽车驱动系统的能量管理系统的结构框图。参照图2,本实施例的用于混合动力汽车驱动系统的能量管理系统包括以下功能模块:
动力电池SOC规划模块,用于根据预先获取的目标行车路线的路况信息和汽车状态参数和/或环境温度数据,基于预定的能量优化策略规划对应于所述目标行车路线的目标动力电池SOC曲线;
能量管理模块,用于基于所述目标动力电池SOC曲线对相应的汽车进行跟随式能量管理;
数据获取模块,用于获取目标行车路线的路况信息和汽车状态参数和/或环境温度数据;
人机交互模块,用于提示所述能量管理模块的开关状态和工作状态、显示所述动力电池SOC规划模块的反馈信息以及响应于能量管理开关指令,开启或关闭所述能量管理模块,所述反馈信息包括所述目标动力电池SOC曲线、通过当前畅通路段所需时间、道路拥堵状态和握手信号;
通信模块,用于将获取的目标行车路线的路况信息和汽车状态参数和/或环境温度数据上传至所述动力电池SOC规划模块,并接收所述动力电池SOC规划模块的反馈信息;
云端使能模块,用于在预定的云端使能条件被满足时,使所述动力电池SOC规划模块进入工作状态;
车端使能模块,用于在预定的车端使能条件被满足时,使所述能量管理模块进入工作状态。
本实施例中,动力电池SOC规划模块基于云端服务器实现。
本实施例中,人机交互模块基于通信模块接收动力电池SOC规划模块的反馈信息,将功能开关、预测性累计里程、本次里程、累计节油量和累计节省油费等信息展示于车机仪表中。同时在车机的导航界面增加“图标”功能:进入能量管理模式时,相应图标高亮;退出能量管理模式时,相应图标灰暗;在导航界面,点击图标功能,弹出后台功能设置窗口,可设置能量管理模式的开启和关闭。同时增加导航界面图标和语音播报功能:系统激活,车机语音提示“进入该功能”,导航界面图标高亮;同时增加导航界面图标和语音播报功能:系统退出,车机语音提示“退出该功能”,导航界面图标灰暗。
本实施例中,动力电池SOC规划模块进行场景分析和能耗计算,并下发目标动力电池SOC曲线、通过当前畅通路段所需时间、道路拥堵状态和握手信号等反馈信息,这些反馈信息依次通过车载无线网关和通信模块发送到能量管理模块。该能量管理模块基于整车控制器实现,整车控制器综合考虑目标动力电池SOC与实际动力电池SOC的差值以及通过当前畅通路段所需时间,合理计算充电功率;在满足驾驶扭矩需求的同时,使汽车的发动机在燃油经济性较好区域通过电动机进行发电,在到达拥堵位置之前完成能量储备,同时整车控制器综合道路拥堵状态以及目标动力电池SOC与实际动力电池SOC的比较结果,仲裁AUTO模式下使用EV模式或发动机直驱模式来消耗动力电池SOC。
本实施例中,云端使能条件为当GPS、导航、所需CAN数据都收到后,并且vcuflg与云端开始请求握手,那么云端使能标志会进入工作状态。车端使能条件为云端下发的信息在合理范围内、通讯没有中断、不在P/N档、整车无严重故障、车辆处于上高压状态、动力电池SOC要高于某个值、车速大于某个值、整车能够进入AUTO模式、车机已判断激活预测性、云端判断可以进入预测性。车机和云端判断可以进入预测性,整车控制器将车辆参数(发动机/电机转速、发动机/电机扭矩、档位、动力电池SOC、环境参数、附件功耗等)通过CAN线发送给车机。
本实施例中,通信模块对车辆参数、导航地图信息、GPS数据等进行打包和格式处理,通过车载无线网关发送给云端使能模块和动力电池SOC规划模块。
以下对本实施例的汽车能量管理方法进行更为详细的说明:
动力电池SOC规划模块根据目标行车路线的路况信息、汽车状态参数以及环境温度数据等多种数据,进行场景分析,能耗计算,规划出对应于目标行车路线的目标动力电池SOC曲线。能量管理模块则根据目标动力电池SOC曲线,通过整车控制器对汽车的驱动模式进行控制,使得当前动力电池SOC趋近于目标动力电池SOC曲线上的对应值,进而使汽车在畅通路段在电动机高效区间进行发电,拥堵路段纯电行驶。汽车的驱动模式包括EV模式,HEV模式(行车充电或电量保持)和发动机直驱模式。
整体原则场景分析和控制策略:全程路段能量优化策略,评估动力电池SOC使用规划,智能切换工作模式,实现行车充电、放电、发动机直驱等。导航规划路段有畅通有拥堵,计算全程路段内所有拥堵路段所需要消耗的动力电池SOC值,与当前动力电池剩余SOC进行比较,整体分以下两种情况:
①若初始动力电池SOC可支持全路段拥堵路段行驶,则所有拥堵路段EV模式行驶,畅通路段动力电池SOC消耗或者保持。
②若初始动力电池SOC不可支持全路段拥堵路段行驶,则畅通路段行车充电,所有拥堵路段尽量EV模式行驶,若在拥堵路段,动力电池SOC<最低限制值(待定),则启动发动机(发动机直驱、怠速充电或行车充电)。
场景细分和控制策略:根据导航地图和车机提供的信息,对导航规划道路进行场景分析,识别场景后进行相应的策略控制;场景组合原则:开始畅通、开始拥堵、燃油满足规划路况要求、燃油不满足规划路况要求,对该四种情况分类,共划分14种场景。
场景Case 1-Case 4是本申请能量管理方法应用的的基础场景,Case 5-Case 14均是在Case 1-Case 4基础上拓展或迭代后形成的,详细场景分类如下:
燃油满足导航规划路径:
Case 1全程拥堵,初始动力电池SOC可支持导航规划路径:EV模式行驶,动力电池SOC全程均在降低,过程中除了能量回收外,动力电池SOC无增长区域。
Case 2全程拥堵,初始动力电池SOC不可支持导航规划路径:EV模式行驶,动力电池SOC全程均在降低,待动力电池SOC<最低限制值(待定),启动发动机(发动机直驱、怠速充电或行车充电)。
Case 3全程畅通,初始动力电池SOC可支持导航规划路径:过程中除了能量回收外,动力电池SOC无增长区域。
Case 4全程畅通,初始动力电池SOC不可支持导航规划路径:合理规划各路段的动力电池SOC使用情况,过程中包括行车发电、能量回收等情景。
Case 5分段拥堵——起点畅通,进入当前畅通路段时的动力电池SOC+当前畅通路段发电电量,可支持后续所有拥堵路段:当前畅通路段进行行车发电,储备电能,动力电池SOC增加,过程中除了能量回收外,动力电池SOC无增长区域;后续所有拥堵路段,EV模式行驶,该路段内动力电池SOC均在降低;后续畅通路段电量保持。
Case 6分段拥堵——起点畅通,进入当前畅通路段时的动力电池SOC+当前畅通路段发电电量,不支持后续所有拥堵路段:当前畅通路段进行行车发电,储备电能,动力电池SOC增加;拥堵路段,EV模式行驶,该路段内动力电池SOC均在降低;过程中若遇到有畅通路段,进行行车发电,直到可支持后续拥堵路段;若到该路段中某个拥堵路段,动力电池SOC<最低限制值(待定),则启动发动机(发动机直驱、怠速充电或行车充电),通过该拥堵路段;若后续还有规划路段,则后续场景则重复Case 6前半部分的场景,循环计算。
Case 7分段拥堵——起点拥堵,进入起点拥堵路段时的动力电池SOC可支持起点拥堵路段使用,进入畅通路段的动力电池SOC+当前畅通路段发电电量,可支持后续拥堵路段:起点拥堵路段,EV模式行驶,该路段动力电池SOC均在降低,过程中除了能量回收外,动力电池SOC无增长区域;通过起点拥堵路段之后,进入畅通路段的动力电池SOC+当前畅通路段发电电量,满足后续所有拥堵路段电量消耗,该畅通路段进行行车发电,储备电能,动力电池SOC增加;后续畅通路段进行电量保持。
Case 8分段拥堵——起点拥堵,进入起点拥堵路段时的动力电池SOC可支持起点拥堵路段使用,进入当前畅通路段的动力电池SOC+当前畅通路段发电电量,不支持后续所有拥堵路段:起点拥堵路段,EV模式行驶,该路段内动力电池SOC均在降低,过程中除了能量回收外,动力电池SOC无增长区域;通过起点拥堵路段之后,进入畅通路段的动力电池SOC+当前畅通路段发电电量,不满足后续所有拥堵路段电量消耗,当前畅通路段进行行车发电,储备电能,动力电池SOC增加;若到该规划路段中某个拥堵路段,当动力电池SOC<最低限制值(待定),启动发动机(发动机直驱、怠速充电或行车充电);若此时规划路段结束,则不进行计算动力电池SOC使用规划;若后续还有旅程,则重复Case 5/6。
Case 9分段拥堵——起点拥堵,进入起点拥堵路段时的动力电池SOC不可支持起点拥堵路段使用,后续场景同Case 5(进入当前畅通路段的动力电池SOC+当前畅通路段发电电量,可支持后续拥堵路段):当前拥堵路路段,EV模式行驶,该路段内动力电池SOC均在降低,当动力电池SOC<最低限制值(待定),启动发动机(发动机直驱、怠速充电或行车充电);后续场景控制策略与Case 5一致。
Case 10分段拥堵——起点拥堵,进入起点拥堵路段时的动力电池SOC不支持起点拥堵路段使用,后续场景同Case 6(进入畅通路段的动力电池SOC+当前畅通路段发电电量,不支持后续拥堵路段):当前拥堵路段,EV模式行驶,该路段内动力电池SOC均在降低,当动力电池SOC<最低限制值(待定),启动发动机(发动机直驱、怠速充电或行车充电);后续场景控制策略与Case 6一致。
燃油不满足规划路径:
Case 11推送加油建议,驾驶员加油,初始动力电池SOC可支持规划路径:考虑推送加油建议;油加满后,不再推送加油建议,并执行Case 1、3、5、7、9的场景。
Case 12推送加油建议,驾驶员加油,初始动力电池SOC不可支持规划路径:考虑推送加油建议;油加满后,不再推送加油建议,并执行Case 2、4、6、8、10的场景。
Case 13推送加油建议,但驾驶员未加,初始动力电池SOC可支持规划路径:考虑推送加油建议;未加油,持续推送加油建议,并执行1、3、5、7、9的场景。
Case 14推送加油建议,但驾驶员未加,初始动力电池SOC不可支持规划路径:起始点到旅途耗尽点之间做能量优化,并考虑推送加油建议。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (7)
1.一种用于混合动力汽车驱动系统的能量管理方法,其特征在于,包括:
根据预先获取的目标行车路线的路况信息和汽车状态参数和/或环境温度数据,基于预定的能量优化策略规划对应于所述目标行车路线的目标动力电池SOC曲线;
基于所述目标动力电池SOC曲线对相应的汽车进行跟随式能量管理;
所述能量优化策略规划包括第一优化策略、第二优化策略和第三优化策略,其中,
所述第一优化策略对应于所述目标行车路线为全程通畅路线的情况,所述第一优化策略包括:
当初始动力电池SOC支持所述汽车全程采用纯电动驾驶模式时,使所述汽车全程处于纯电动驾驶模式;
当初始动力电池SOC不支持所述汽车全程采用纯电动驾驶模式时,在油耗最低的约束条件下使所述汽车切换于纯电动驾驶模式和行车发电驾驶模式;
所述第二优化策略对应于所述目标行车路线为全程拥堵路线的情况,所述第二优化策略包括:
当初始动力电池SOC支持所述汽车全程采用纯电动驾驶模式时,使所述汽车全程处于纯电动驾驶模式;
当初始动力电池SOC不支持所述汽车全程采用纯电动驾驶模式时,使所述汽车以纯电动驾驶模式行驶至当前动力电池SOC低于其最低限值,并在油耗最低的约束条件下使所述汽车在后续路段采用发动机直驱、怠速充电和行车充电之中的任一种驾驶模式、任两种驾驶模式的有序排列组合或者三种驾驶模式的有序排列组合;
所述第三优化策略对应于所述目标行车路线为复杂交通状况路线的情况,所述复杂交通状况路线包括至少一个通畅路段和至少一个拥堵路段,所述第三优化策略包括:
当初始动力电池SOC支持所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式时,使所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式;
当初始动力电池SOC不支持所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式时,控制所述汽车在通畅路段采用行车充电驾驶模式,控制所述汽车以纯电动驾驶模式行驶于拥堵路段直至当前动力电池SOC低于其最低限值,并在油耗最低的约束条件下使所述汽车在后续路段采用发动机直驱、怠速充电和行车充电之中的任一种驾驶模式、任两种驾驶模式的有序排列组合或者三种驾驶模式的有序排列组合。
2.根据权利要求1所述的能量管理方法,其特征在于,所述第三优化策略还包括:
当初始动力电池SOC大于所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式时所消耗的电量时,使所述汽车在通畅路段以纯电动驾驶模式行驶至当前动力电池SOC等于所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式时所消耗的电量,并且使所述汽车在后续通畅路段切换至电量保持模式;
当初始动力电池SOC等于所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式时所消耗的电量时,使所述汽车在所有通畅路段处于电量保持模式。
3.根据权利要求1-2任一项所述的能量管理方法,其特征在于,所述能量优化策略的触发条件为:
初始燃油余量支持所述汽车全程采用发动机直驱驾驶模式;
以及,在初始燃油余量不支持所述汽车全程采用发动机直驱驾驶模式时,推送加油建议。
4.一种用于混合动力汽车驱动系统的能量管理系统,其特征在于,包括:
动力电池SOC规划模块,用于根据预先获取的目标行车路线的路况信息和汽车状态参数和/或环境温度数据,基于预定的能量优化策略规划对应于所述目标行车路线的目标动力电池SOC曲线;
能量管理模块,用于基于所述目标动力电池SOC曲线对相应的汽车进行跟随式能量管理;
所述能量优化策略规划包括第一优化策略、第二优化策略和第三优化策略,其中,
所述第一优化策略对应于所述目标行车路线为全程通畅路线的情况,所述第一优化策略包括:
当初始动力电池SOC支持所述汽车全程采用纯电动驾驶模式时,使所述汽车全程处于纯电动驾驶模式;
当初始动力电池SOC不支持所述汽车全程采用纯电动驾驶模式时,在油耗最低的约束条件下使所述汽车切换于纯电动驾驶模式和行车发电驾驶模式;
所述第二优化策略对应于所述目标行车路线为全程拥堵路线的情况,所述第二优化策略包括:
当初始动力电池SOC支持所述汽车全程采用纯电动驾驶模式时,使所述汽车全程处于纯电动驾驶模式;
当初始动力电池SOC不支持所述汽车全程采用纯电动驾驶模式时,使所述汽车以纯电动驾驶模式行驶至当前动力电池SOC低于其最低限值,并在油耗最低的约束条件下使所述汽车在后续路段采用发动机直驱、怠速充电和行车充电之中的任一种驾驶模式、任两种驾驶模式的有序排列组合或者三种驾驶模式的有序排列组合;
所述第三优化策略对应于所述目标行车路线为复杂交通状况路线的情况,所述复杂交通状况路线包括至少一个通畅路段和至少一个拥堵路段,所述第三优化策略包括:
当初始动力电池SOC支持所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式时,使所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式;
当初始动力电池SOC不支持所述汽车在所有拥堵路段采用纯电动驾驶模式时,控制所述汽车在通畅路段采用行车充电驾驶模式,控制所述汽车以纯电动驾驶模式行驶于拥堵路段直至当前动力电池SOC低于其最低限值,并在油耗最低的约束条件下使所述汽车在后续路段采用发动机直驱、怠速充电和行车充电之中的任一种驾驶模式、任两种驾驶模式的有序排列组合或者三种驾驶模式的有序排列组合。
5.根据权利要求4所述的能量管理系统,其特征在于,还包括:
数据获取模块,用于获取目标行车路线的路况信息和汽车状态参数和/或环境温度数据;
人机交互模块,用于提示所述能量管理模块的开关状态和工作状态、显示所述动力电池SOC规划模块的反馈信息以及响应于能量管理开关指令,开启或关闭所述能量管理模块,所述反馈信息包括所述目标动力电池SOC曲线、通过当前畅通路段所需时间、道路拥堵状态和握手信号。
6.根据权利要求5所述的能量管理系统,其特征在于,所述动力电池SOC规划模块基于云端服务器实现,所述能量管理系统还包括:
通信模块,用于将获取的目标行车路线的路况信息和汽车状态参数和/或环境温度数据上传至所述动力电池SOC规划模块,并接收所述动力电池SOC规划模块的反馈信息。
7.根据权利要求6所述的能量管理系统,其特征在于,还包括:
云端使能模块,用于在预定的云端使能条件被满足时,使所述动力电池SOC规划模块进入工作状态;
车端使能模块,用于在预定的车端使能条件被满足时,使所述能量管理模块进入工作状态。
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