CN117549880A - 一种混合动力汽车能源管理控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混合动力汽车能源管理控制系统，尤其涉及汽车能源管理技术领域，所述系统包括，信息获取模块，获取车辆信息、电池信息、路况信息和环境信息，电机分析模块，对发电机的转速与扭矩进行分析，调整模块，对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调整，模式分析模块，对汽车的工作模式进行分析，电池组管理模块，根据汽车的工作模式的分析结果、发电机的转速与扭矩的分析结果和电池容量对电池的充放电过程进行管理，校正模块，根据获取的环境信息对电池的放电过程的管理进行校正，优化模块，根据管理周期内的燃油效率对下一管理周期汽车的工作模式的分析过程进行优化，本发明提高了混合动力汽车能源的管理效率。

Description

一种混合动力汽车能源管理控制系统

技术领域

本发明涉及汽车能源管理技术领域，尤其涉及一种混合动力汽车能源管理控制系统。

背景技术

传统燃油汽车使用内燃机作为主要的动力源，而混合动力汽车结合了内燃机和电动机的优势，可以实现更高的燃油效率和更低的排放。为了实现最佳的燃油效率和性能，混合动力汽车需要通过合理的能源管理来协调和控制内燃机和电动机之间的能量转换和使用

中国专利公开号：CN1903629A公开了一种双能源混合动力汽车的随机能量管理方法，所述方法包括：从大量的车辆道路行驶记录中归纳出实际功率的统计规律，得到司机需求功率的状态转移概率矩阵，获得任意状态之间转换的单步成本，建立司机需求功率的马尔可夫随机模型。实际行驶时，司机的加速踏板信号代表了司机希望获得的转矩，因此以现有的车速、加速踏板为输入信号，可计算出车辆即将输出的功率，运用马尔可夫随机模型，对下一步各种可能的功率转移的最小总期望成本进行动态规划，得到最优控制量；由此可见，该方案在对混合动力汽车的能量进行管理时，仅针对车速、加速板进行考虑，存在混合动力汽车能源管理效率低的问题。

发明内容

为此，本发明提供一种混合动力汽车能源管理控制系统，用以克服现有技术中混合动力汽车能源管理效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种混合动力汽车能源管理控制系统，所述系统包括，

信息获取模块，用以获取车辆信息、电池信息、路况信息和环境信息；

电机分析模块，用以根据获取的油门开度对发电机的转速与扭矩进行分析；

调整模块，用以根据获取的汽车气缸数量、汽车气缸容积和路况信息对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调整，所述调整模块设有调节单元，其用以根据获取的汽车气缸数量和汽车气缸容积对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节，所述调整模块还设有修正单元，其用以根据获取的路况信息对发电机的转速与扭矩分析过程的调节过程进行修正；

模式分析模块，用以根据获取的电池电量、汽车行驶速度和发电机的转速与扭矩的分析结果对汽车的工作模式进行分析；

电池组管理模块，用以根据汽车的工作模式的分析结果、发电机的转速与扭矩的分析结果和电池容量对电池的充放电过程进行管理；

校正模块，用以根据获取的环境信息对电池的放电过程的管理进行校正，所述校正模块设有校正单元，其用以根据获取的环境温度对电池的放电过程的管理进行校正，所述校正模块还设有补偿单元，其用以根据获取的海拔高度对电池的放电过程的管理的校正过程进行补偿；

优化模块，用以根据管理周期内的燃油效率对下一管理周期汽车的工作模式的分析过程进行优化。

进一步地，所述电机分析模块将获取的油门开度y0与预设油门开度y1进行比对，并根据比对结果和汽车的行驶速度对电机的转速与扭矩进行分析,其中：

当y0≤y1时，所述电机分析模块判定汽车的油门开度小，并将电机的转速设为R1，设定R1=R0×{0.5×[1-0.5×(y1-y0)/y1]+0.5×v0/V},所述电机分析模块将电机的扭矩设为N1，若设定N1=N0×[1-(y1-y0)/y1]；

当y0＞y1时，所述电机分析模块判定汽车的油门开度大，并将电机的转速设为R2，设定R2=R0×{0.5×[1+(y0-y1)/y0]+0.5×v0/V},所述电机分析模块将电机的扭矩设为N2，设定N2=N0×[1+(y0-y1)/y0]；

其中，V为预设汽车行驶最大速度阈值，R0为预设转速，N0为预设扭矩。

进一步地，所述调节单元将获取的气缸容积b0和气缸数量m0与预设容积b1和预设数量m1进行比对，并根据比对结果计算出调节系数对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节，其中：

当b0≤b1且m0≤m1时，所述调节单元判定气缸容积小、气缸数量少并设置调节系数α对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节，设定α1={1-sin[(m1-m0)/(m1+m0)}×(π/2)]×0.6+0.4×[1-(b1-b0)/(b1+b0)]；

当b0≤b1且m0＞m1时，所述调节单元判定气缸容积小、气缸数量多，并设置调节系数α2对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节，设定α2={1+sin[(m0-m1)/(m1+m0)}×(π/2)]×0.6+0.4×[1-(b1-b0)/(b1+b0)]；

当b0＞b1且m0≤m1时，所述调节单元判定气缸容积大、气缸数量少，并设置调节系数α3对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节，设定α2={1-sin[(m1-m0)/(m1+m0)}×(π/2)]×0.6+0.4×[1+(b0-b1)/(b1+b0)]；

当b0＞b1且m0＞m1时，所述调节单元判定气缸容积大、气缸数量少，并设置调节系数α3对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节，设定α3={1+sin[(m0-m1)/(m1+m0)}×(π/2)]×0.6+0.4×[1+(b0-b1)/(b1+b0)]；

所述调节单元根据调节系数αd对发电机的转速Rr和扭矩Nn进行调节，并将调节后的发电机的转速Rr设为Rr’,设定Rr’=Rr×αd，将调节后的扭矩Nn设为Nn’，设定Nn’=Nn×αd，其中，r=1,2,d=1,2,3,4,n=1,2。

进一步地，所述修正单元将获取的爬坡路段长度L0与各预设路段长度进行比对，并根据比对结果计算出修正系数对发电机的转速与扭矩的分析过程的调节过程进行修正，其中：

当L0≤L1时，所述修正单元判定爬坡路段长度短，并设置修正系数β1对发电机的转速与扭矩的分析过程的调节过程进行修正，设定β1=1-(L1-L0)/(L1+L0);

当L1＜L0＜L2时，所述修正单元判定爬坡路段长度正常，不进行修正；

当L0≥L2时，所述修正单元判定爬坡路段长度长，并设置修正系数β2对发电机的转速与扭矩的分析过程的调节过程进行修正，设定β2=1+(L0-L2)/(L2+L0);

所述修正单元根据修正系数βx对发电机的转速与扭矩的分析过程的调节过程进行修正，并将修正后的调节系数αd设为αd’，设定αd’=αd×βx，其中，x=1,2。

进一步地，所述模式分析模块将获取的电池电量a0与预设电量a1进行比对，并根据比对结果对汽车的工作模式进行一次分析，其中：

当a0≤a1时，所述模式分析模块判定电池电量低，判定汽车的工作模式为混动模式；

当a0＞a1时，所述模式分析模块判定电池电量正常；

当电池电量正常时，所述模式分析模块将汽车的行驶速度v0与预设速度v1进行比对，并根据比对结果和电机的转速与扭矩的分析结果对汽车的工作模式进行二次分析，其中：

当v0＜v1时，所述模式分析模块判定汽车行驶速度正常，若Rr≤R0且Nn≤N0,所述模式分析模块判定汽车的工作模式为电动模式，若Rr＞R0或Nn＞N0,所述模式分析模块判定汽车的工作模式为混动模式；

当v0≥v1时，所述模式分析模块判定汽车行驶速度快，并判定汽车的工作模式为混动模式。

进一步地，所述电池组管理模块设有充电管理单元，当汽车的工作模式的判定结果为混动模式时，所述充电管理单元将电池电量a0与各预设电量阈值进行比对，并根据比对结果对电池的充电速率进行管理，其中：

当a0≤f1时，所述充电管理单元判定电池电量少，并将电池的充电速率设为K1，设定K1=k0×{1+sin[(f1-a0)/f1×(π/2)]}；

当f1＜a0＜f2时，所述充电管理单元判定电池电量正常，并将电池的充电速率设为K2，设定K2=k0；

当a0≥f2时，所述充电管理单元判定电池电量多，并将电池的充电速率设为K3，设定K3=0.32×k0×cos[(a0-f2)/f2×(π/2)]；

其中，f1为预设最小电量，f2为预设最大电量，k0为预设充电速率。

进一步地，所述电池组管理模块还设有放电管理单元，所述放电管理单元将发电机的转速与扭矩的分析结果和电池的容量C对电池的放电速率进行管理，所述放电管理单元将电池的放电速率设为Q，设定Q=q0×0.25×{Rr/R0+Nn/N0+a0/[(f1+f2)/2]+C/C0}。

进一步地，所述校正单元将获取的环境温度t0与各预设温度进行比对，并根据比对结果对电池的放电速率的管理过程进行校正，其中：

当t0≤t1时，所述校正单元判定环境温度低，并设置校正系数J1对电池的放电速率的管理过程进行校正，设定J1=1+0.3×(t1-t0)/(t0+t1);

当t1＜t0＜t2时，所述校正单元判定环境温度正常，不进行校正；

当t0≥t2时，所述校正单元判定环境温度高，并设置校正系数J2对电池的放电速率的管理过程进行校正，设定J2=e^{-0.023(t0-t2)}；

所述校正单元根据校正系数Jj对电池的放电速率的管理过程进行校正，并将校正后的电池的放电速率Q设为Q1，设定Q1=Q×Jj，j=1,2;

其中，t1为预设最低温度，t2为预设最高温度。

进一步地，所述补偿单元将获取的海拔高度g0与预设海拔高度g1进行比对，并根据比对结果对电池的放电速率的管理过程的校正过程进行补偿，其中：

当g0≤g1时，所述补偿单元判定海拔高度正常，不进行补偿；

当g0＞g1时，所述补偿单元判定海拔高度高，并设置补偿系数γ对电池的放电速率的管理过程的校正过程进行补偿，设定γ=1-(g0-g1)/(g0+g1),将补偿后的校正系数设为Jj’,设定Jj’=Jj×γ。

进一步地，所述优化模块将管理周期的燃油效率w0与预设燃油效率w1进行比对，并根据比对结果对下一管理周期汽车工作模式的分析过程进行优化，其中：

当w0≤w1时，所述优化模块判定当前管理周期燃油效率低，并设置优化系数u对下一管理周期汽车工作模式的分析过程进行优化，设定u=1-(w1-w0)/(w1+w0),并将优化后的预设速度v1设为v1’，设定v1’=v1×u;

当w0＞w1时，所述优化模块判定当前管理周期燃油效率正常，不进行优化。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，所述电机分析模块通过设置预设油门开度以提高电机的转速与扭矩分析的准确性，从而提高汽车工作模式分析的准确性，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率，所述调节单元通过设置预设容积与预设数量以提高调节系数的准确性，以减少汽车本身设备参数对发电机的转速与扭矩的分析过程的影响，从而提高电机的转速与扭矩分析的准确性，最终提高混合动力汽车能源管理效率，所述修正单元通过设置预设爬坡长度以提高修正系数的准确性，从而提高电机的转速与扭矩分析的准确性，最终提高混合动力汽车能源管理效率，所述模式分析模块通过设置预设电量和预设速度以提高汽车工作模式分析的准确性，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率，所述充电管理单元通过设置预设电量阈值以提高充电速率管理的准确性，以减少电量因素对充电速率管理的影响，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率，所述放电管理单元通过设置预设电量以提高充电速率管理的准确性，以减少电量因素对充电速率管理的影响，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率，所述校正单元通过设置预设温度以提高校正系数的准确性，从而减少环境温度这一因素对电池的放电速率的管理过程的影响，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率，所述补偿单元通过设置预设海拔以提高补偿系数的准确性，从而减少海拔这一因素对电池的放电速率的管理过程的影响，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率，所述优化模块通过设置预设燃油效率以提高优化系数的准确性，进而提高汽车工作模式分析的准确性，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率。

附图说明

图1为本实施例混合动力汽车能源管理控制系统的结构示意图；

图2为本实施例调整模块的结构示意图；

图3为本实施例电池组管理模块的结构示意图；

图4为本实施例校正模块的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本实施例混合动力汽车能源管理控制系统的结构示意图，所述系统包括，

信息获取模块，用以获取车辆信息、电池信息、路况信息和环境信息，所述车辆信息包括汽车行驶速度、汽车的油门开度、汽车气缸数量和汽车气缸容积，所述电池信息包括电池电量和电池容量，所述路况信息为爬坡路段长度，所述环境信息包括海拔高度和环境温度；本实施例中不对车辆信息、电池信息、路况信息和环境信息的获取方式作具体限定，本领域技术人员可自由设置，只需满足车辆信息、电池信息、路况信息和环境信息的获取要求即可，其中，所述汽车行驶速度可通过汽车的速度计获取、汽车的油门开度可通过汽车的压力传感器获取，汽车气缸数量和汽车气缸容积可通过交互获取，所述电池电量可通过电压传感器获取，所述电池容量可通过交互获取，所述路况信息可通过第三方导航软件获取，所述环境温度可通过气象网站获取，所述海拔高度可通过GPS设备获取；

电机分析模块，用以根据获取的油门开度对发电机的转速与扭矩进行分析，电机分析模块与所述信息获取模块连接；

调整模块，用以根据获取的汽车气缸数量、汽车气缸容积和路况信息对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调整，调整模块与所述电机分析模块连接；

模式分析模块，用以根据获取的电池电量、汽车行驶速度和发电机的转速与扭矩的分析结果对汽车的工作模式进行分析，模式分析模块与所述调整模块连接；

电池组管理模块，用以根据汽车的工作模式的分析结果、发电机的转速与扭矩的分析结果和电池容量对电池的充放电过程进行管理，电池组管理模块与所述模式分析模块连接；

校正模块，用以根据获取的环境信息对电池的放电过程的管理进行校正，校正模块与所述电池组管理模块连接；

优化模块，用以根据管理周期内的燃油效率对下一管理周期汽车的工作模式的分析过程进行优化，优化模块与所述校正模块连接；本实施例中所述燃油效率为混动汽车的燃油量与充电量的比值，本实施例中不对混动汽车的燃油量与充电量的获取方式作具体限定，本领域技术人员可自由设置，只需满足混动汽车的燃油量与充电量的获取要求即可，其中，混动汽车的燃油量可通过燃油计和车载充电仪表获取，本实施例中不对管理周期的设置作具体限定，本领域技术人员可自由设置，只需满足管理周期的设置要求即可，其中，管理周期可设置为7天、10天、15天。

请参阅图2所示，其为本实施例调整模块的结构示意图，所述调整模块包括，

调节单元，用以根据获取的汽车气缸数量和汽车气缸容积对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节；

修正单元，用以根据获取的路况信息对发电机的转速与扭矩分析过程的调节过程进行修正，修正单元与所述调节单元连接。

请参阅图3所示，其为本实施例电池组管理模块的结构示意图，所述电池组管理模块包括，

充电管理单元，用以根据获取的电池电量对电池的充电过程进行管理；

放电管理单元，用以根据汽车的工作模式的分析结果、发电机的转速与扭矩的分析结果和电池剩余容量对电池的放电过程进行管理，放电管理单元与所述充电管理单元连接。

请参阅图4所示，其为本实施例校正模块的结构示意图，所述校正模块包括，

校正单元，用以根据获取的环境温度对电池的放电过程的管理进行校正；

补偿单元，用以根据获取的海拔高度对电池的放电过程的管理的校正过程进行补偿。

具体而言，本实施例里应用于云端，具体应用于混动汽车在高海拔地区的能源管理，通过对电机转速与扭矩进行分析，根据分析结果对汽车的工作模式进行分析，并根据电机转速与扭矩的分析结果与工作模式的分析结果对电池组的充放电进行管理，将汽车电池组充放电速率的管理结果传输至车载系统内，通过车载系统对汽车电池组的充放电速率进行控制，提高了混合动力汽车能源管理效率。

具体而言，所述电机分析模块通过设置预设油门开度以提高电机的转速与扭矩分析的准确性，从而提高汽车工作模式分析的准确性，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率，所述调节单元通过设置预设容积与预设数量以提高调节系数的准确性，以减少汽车本身设备参数对发电机的转速与扭矩的分析过程的影响，从而提高电机的转速与扭矩分析的准确性，最终提高混合动力汽车能源管理效率，所述修正单元通过设置预设爬坡长度以提高修正系数的准确性，从而提高电机的转速与扭矩分析的准确性，最终提高混合动力汽车能源管理效率，所述模式分析模块通过设置预设电量和预设速度以提高汽车工作模式分析的准确性，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率，所述充电管理单元通过设置预设电量阈值以提高充电速率管理的准确性，以减少电量因素对充电速率管理的影响，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率，所述放电管理单元通过设置预设电量以提高充电速率管理的准确性，以减少电量因素对充电速率管理的影响，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率，所述校正单元通过设置预设温度以提高校正系数的准确性，从而减少环境温度这一因素对电池的放电速率的管理过程的影响，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率，所述补偿单元通过设置预设海拔以提高补偿系数的准确性，从而减少海拔这一因素对电池的放电速率的管理过程的影响，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率，所述优化模块通过设置预设燃油效率以提高优化系数的准确性，进而提高汽车工作模式分析的准确性，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率。

具体而言，所述电机分析模块将获取的油门开度y0与预设油门开度y1进行比对，并根据比对结果和汽车的行驶速度对电机的转速与扭矩进行分析,其中：

当y0≤y1时，所述电机分析模块判定汽车的油门开度小，并将电机的转速设为R1，设定R1=R0×{0.5×[1-0.5×(y1-y0)/y1]+0.5×v0/V},所述电机分析模块将电机的扭矩设为N1，若设定N1=N0×[1-(y1-y0)/y1]；

当y0＞y1时，所述电机分析模块判定汽车的油门开度大，并将电机的转速设为R2，设定R2=R0×{0.5×[1+(y0-y1)/y0]+0.5×v0/V},所述电机分析模块将电机的扭矩设为N2，设定N2=N0×[1+(y0-y1)/y0]；

其中，V为预设汽车行驶最大速度阈值，R0为预设转速，N0为预设扭矩。

具体而言，所述电机分析模块通过设置预设油门开度以提高电机的转速与扭矩分析的准确性，从而提高汽车工作模式分析的准确性，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率；本实施例中不对预设油门开度y1、预设汽车行驶最大速度阈值V、预设转速R0和预设扭矩N0的设置作具体限定，本领域技术人员可自由设置，只需满足预设油门开度y1、预设汽车行驶最大速度阈值V、预设转速R0和预设扭矩N0的设置要求即可，其中，y1的最佳取值为35%，V的最佳取值为180km/h，R0的最佳取值为4000转/分钟，N0的最佳取值为300牛/米。

具体而言，所述调节单元将获取的气缸容积b0和气缸数量m0与预设容积b1和预设数量m1进行比对，并根据比对结果计算出调节系数对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节，其中：

当b0≤b1且m0≤m1时，所述调节单元判定气缸容积小、气缸数量少并设置调节系数α对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节，设定α1={1-sin[(m1-m0)/(m1+m0)}×(π/2)]×0.6+0.4×[1-(b1-b0)/(b1+b0)]；

当b0≤b1且m0＞m1时，所述调节单元判定气缸容积小、气缸数量多，并设置调节系数α2对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节，设定α2={1+sin[(m0-m1)/(m1+m0)}×(π/2)]×0.6+0.4×[1-(b1-b0)/(b1+b0)]；

当b0＞b1且m0≤m1时，所述调节单元判定气缸容积大、气缸数量少，并设置调节系数α3对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节，设定α2={1-sin[(m1-m0)/(m1+m0)}×(π/2)]×0.6+0.4×[1+(b0-b1)/(b1+b0)]；

当b0＞b1且m0＞m1时，所述调节单元判定气缸容积大、气缸数量少，并设置调节系数α3对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节，设定α3={1+sin[(m0-m1)/(m1+m0)}×(π/2)]×0.6+0.4×[1+(b0-b1)/(b1+b0)]；

所述调节单元根据调节系数αd对发电机的转速Rr和扭矩Nn进行调节，并将调节后的发电机的转速Rr设为Rr’,设定Rr’=Rr×αd，将调节后的扭矩Nn设为Nn’，设定Nn’=Nn×αd，其中，r=1,2,d=1,2,3,4,n=1,2。

具体而言，所述调节单元通过设置预设容积与预设数量以提高调节系数的准确性，以减少汽车本身设备参数对发电机的转速与扭矩的分析过程的影响，从而提高电机的转速与扭矩分析的准确性，最终提高混合动力汽车能源管理效率；本实施例中不对预设容积与预设数量的设置作具体限定，本领域技术人员可自由设置，只需满足预设容积与预设数量的设置要求即可，其中，b1的最佳取值为1.3L，m1的最佳取值为4。

具体而言，所述修正单元将获取的爬坡路段长度L0与各预设路段长度进行比对，并根据比对结果计算出修正系数对发电机的转速与扭矩的分析过程的调节过程进行修正，其中：

当L0≤L1时，所述修正单元判定爬坡路段长度短，并设置修正系数β1对发电机的转速与扭矩的分析过程的调节过程进行修正，设定β1=1-(L1-L0)/(L1+L0);

当L1＜L0＜L2时，所述修正单元判定爬坡路段长度正常，不进行修正；

当L0≥L2时，所述修正单元判定爬坡路段长度长，并设置修正系数β2对发电机的转速与扭矩的分析过程的调节过程进行修正，设定β2=1+(L0-L2)/(L2+L0);

所述修正单元根据修正系数βx对发电机的转速与扭矩的分析过程的调节过程进行修正，并将修正后的调节系数αd设为αd’，设定αd’=αd×βx，其中，x=1,2,L1为预设最短路段长度，L2为预设最长路段长度。

具体而言，所述修正单元通过设置预设爬坡长度以提高修正系数的准确性，从而提高电机的转速与扭矩分析的准确性，最终提高混合动力汽车能源管理效率；本实施例中不对预设爬坡长度的设置作具体限定，本领域技术人员可自由设置，只需满足预设爬坡长度的设置要求即可，其中，L1的最佳取值为30m，L2的最佳取值为60m。

具体而言，所述模式分析模块将获取的电池电量a0与预设电量a1进行比对，并根据比对结果对汽车的工作模式进行一次分析，其中：

当a0≤a1时，所述模式分析模块判定电池电量低，判定汽车的工作模式为混动模式；

当a0＞a1时，所述模式分析模块判定电池电量正常；

当电池电量正常时，所述模式分析模块将汽车的行驶速度v0与预设速度v1进行比对，并根据比对结果和电机的转速与扭矩的分析结果对汽车的工作模式进行二次分析，其中：

当v0＜v1时，所述模式分析模块判定汽车行驶速度正常，若Rr≤R0且Nn≤N0,所述模式分析模块判定汽车的工作模式为电动模式，若Rr＞R0或Nn＞N0,所述模式分析模块判定汽车的工作模式为混动模式；

当v0≥v1时，所述模式分析模块判定汽车行驶速度快，并判定汽车的工作模式为混动模式。

具体而言，所述模式分析模块通过设置预设电量和预设速度以提高汽车工作模式分析的准确性，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率；本实施例中不对预设电量和预设速度的设置作具体限定，本领域技术人员可自由设置，只需满足预设电量和预设速度的设置要求即可，其中，a1的最佳取值为20%，v1的最佳取值为96km/h。

具体而言，当汽车的工作模式的判定结果为混动模式时，所述充电管理单元将电池电量a0与各预设电量阈值进行比对，并根据比对结果对电池的充电速率进行管理，其中：

当a0≤f1时，所述充电管理单元判定电池电量少，并将电池的充电速率设为K1，设定K1=k0×{1+sin[(f1-a0)/f1×(π/2)]}；

当f1＜a0＜f2时，所述充电管理单元判定电池电量正常，并将电池的充电速率设为K2，设定K2=k0；

当a0≥f2时，所述充电管理单元判定电池电量多，并将电池的充电速率设为K3，设定K3=0.32×k0×cos[(a0-f2)/f2×(π/2)]；

其中，f1为预设最小电量，f2为预设最大电量，k0为预设充电速率。

具体而言，所述充电管理单元通过设置预设电量阈值以提高充电速率管理的准确性，以减少电量因素对充电速率管理的影响，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率；本实施例中不对预设电量和预设速度的设置作具体限定，本领域技术人员可自由设置，只需满足预设电量阈值和预设预设充电速率的设置要求即可，其中，f1的最佳取值为30%，f2的最佳取值为60%，k0的最佳取值12千瓦。

具体而言，所述放电管理单元将发电机的转速与扭矩的分析结果和电池的容量C对电池的放电速率进行管理，所述放电管理单元将电池的放电速率设为Q，设定Q=q0×0.25×{Rr/R0+Nn/N0+a0/[(f1+f2)/2]+C/C0}，其中，q0为预设放电速率，C0为预设电容。

具体而言，所述放电管理单元通过设置预设电量以提高充电速率管理的准确性，以减少电量因素对充电速率管理的影响，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率；本实施例中不对预设放电速率和预设预设电容的设置作具体限定，本领域技术人员可自由设置，只需满足预设放电速率和预设预设电容的设置要求即可，其中，q0的最佳取值为10kw，C0的最佳取值为15kw/h。

具体而言，所述校正单元将获取的环境温度t0与各预设温度进行比对，并根据比对结果对电池的放电速率的管理过程进行校正，其中：

当t0≤t1时，所述校正单元判定环境温度低，并设置校正系数J1对电池的放电速率的管理过程进行校正，设定J1=1+0.3×(t1-t0)/(t0+t1);

当t1＜t0＜t2时，所述校正单元判定环境温度正常，不进行校正；

当t0≥t2时，所述校正单元判定环境温度高，并设置校正系数J2对电池的放电速率的管理过程进行校正，设定J2=e^{-0.023(t0-t2)}；

所述校正单元根据校正系数Jj对电池的放电速率的管理过程进行校正，并将校正后的电池的放电速率Q设为Q1，设定Q1=Q×Jj，j=1,2;

其中，t1为预设最低温度，t2为预设最高温度。

具体而言，所述校正单元通过设置预设温度以提高校正系数的准确性，从而减少环境温度这一因素对电池的放电速率的管理过程的影响，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率；本实施例中不对预设温度的取值作具体限定，本领域技术人员可自由设置，只需满足预设温度的取值要求即可，其中，t1的最佳取值为6℃，t2的最佳取值为30℃。

具体而言，所述补偿单元将获取的海拔高度g0与预设海拔高度g1进行比对，并根据比对结果对电池的放电速率的管理过程的校正过程进行补偿，其中：

当g0≤g1时，所述补偿单元判定海拔高度正常，不进行补偿；

当g0＞g1时，所述补偿单元判定海拔高度高，并设置补偿系数γ对电池的放电速率的管理过程的校正过程进行补偿，设定γ=1-(g0-g1)/(g0+g1),将补偿后的校正系数设为Jj’,设定Jj’=Jj×γ。

具体而言，所述补偿单元通过设置预设海拔以提高补偿系数的准确性，从而减少海拔这一因素对电池的放电速率的管理过程的影响，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率；本实施例中不对预设海拔的取值作具体限定，本领域技术人员可自由设置，只需满足预设海拔的取值要求即可，其中，g1的最佳取值为1300m。

具体而言，所述优化模块将管理周期的燃油效率w0与预设燃油效率w1进行比对，并根据比对结果对下一管理周期汽车工作模式的分析过程进行优化，其中：

当w0≤w1时，所述优化模块判定当前管理周期燃油效率低，并设置优化系数u对下一管理周期汽车工作模式的分析过程进行优化，设定u=1-(w1-w0)/(w1+w0),并将优化后的预设速度v1设为v1’，设定v1’=v1×u;

当w0＞w1时，所述优化模块判定当前管理周期燃油效率正常，不进行优化。

具体而言，所述优化模块通过设置预设燃油效率以提高优化系数的准确性，进而提高汽车工作模式分析的准确性，进而提高电池组充放电的管理效率，最终提高混合动力汽车能源管理效率；本实施例中不对预设燃油效率的取值作具体限定，本领域技术人员可自由设置，只需满足预设燃油效率的取值要求即可，其中，w1的最佳取值为0.25升/千瓦时。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合动力汽车能源管理控制系统，其特征在于，包括，

信息获取模块，用以获取车辆信息、电池信息、路况信息和环境信息；

电机分析模块，用以根据获取的油门开度对发电机的转速与扭矩进行分析；

调整模块，用以根据获取的汽车气缸数量、汽车气缸容积和路况信息对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调整，所述调整模块设有调节单元，其用以根据获取的汽车气缸数量和汽车气缸容积对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节，所述调整模块还设有修正单元，其用以根据获取的路况信息对发电机的转速与扭矩分析过程的调节过程进行修正；

模式分析模块，用以根据获取的电池电量、汽车行驶速度和发电机的转速与扭矩的分析结果对汽车的工作模式进行分析；

电池组管理模块，用以根据汽车的工作模式的分析结果、发电机的转速与扭矩的分析结果和电池容量对电池的充放电过程进行管理；

校正模块，用以根据获取的环境信息对电池的放电过程的管理进行校正，所述校正模块设有校正单元，其用以根据获取的环境温度对电池的放电过程的管理进行校正，所述校正模块还设有补偿单元，其用以根据获取的海拔高度对电池的放电过程的管理的校正过程进行补偿；

优化模块，用以根据管理周期内的燃油效率对下一管理周期汽车的工作模式的分析过程进行优化。

2.根据权利要求1所述的混合动力汽车能源管理控制系统，其特征在于，所述电机分析模块将获取的油门开度y0与预设油门开度y1进行比对，并根据比对结果和汽车的行驶速度对电机的转速与扭矩进行分析,其中：

当y0≤y1时，所述电机分析模块判定汽车的油门开度小，并将电机的转速设为R1，设定R1=R0×{0.5×[1-0.5×(y1-y0)/y1]+0.5×v0/V},所述电机分析模块将电机的扭矩设为N1，若设定N1=N0×[1-(y1-y0)/y1]；

当y0＞y1时，所述电机分析模块判定汽车的油门开度大，并将电机的转速设为R2，设定R2=R0×{0.5×[1+(y0-y1)/y0]+0.5×v0/V},所述电机分析模块将电机的扭矩设为N2，设定N2=N0×[1+(y0-y1)/y0]；

其中，V为预设汽车行驶最大速度阈值，R0为预设转速，N0为预设扭矩。

3.根据权利要求2所述的混合动力汽车能源管理控制系统，其特征在于，所述调节单元将获取的气缸容积b0和气缸数量m0与预设容积b1和预设数量m1进行比对，并根据比对结果计算出调节系数对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节，其中：

当b0≤b1且m0≤m1时，所述调节单元判定气缸容积小、气缸数量少并设置调节系数α对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节，设定α1={1-sin[(m1-m0)/(m1+m0)}×(π/2)]×0.6+0.4×[1-(b1-b0)/(b1+b0)]；

当b0≤b1且m0＞m1时，所述调节单元判定气缸容积小、气缸数量多，并设置调节系数α2对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节，设定α2={1+sin[(m0-m1)/(m1+m0)}×(π/2)]×0.6+0.4×[1-(b1-b0)/(b1+b0)]；

当b0＞b1且m0≤m1时，所述调节单元判定气缸容积大、气缸数量少，并设置调节系数α3对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节，设定α2={1-sin[(m1-m0)/(m1+m0)}×(π/2)]×0.6+0.4×[1+(b0-b1)/(b1+b0)]；

当b0＞b1且m0＞m1时，所述调节单元判定气缸容积大、气缸数量少，并设置调节系数α3对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节，设定α3={1+sin[(m0-m1)/(m1+m0)}×(π/2)]×0.6+0.4×[1+(b0-b1)/(b1+b0)]；

所述调节单元根据调节系数αd对发电机的转速Rr和扭矩Nn进行调节，并将调节后的发电机的转速Rr设为Rr’,设定Rr’=Rr×αd，将调节后的扭矩Nn设为Nn’，设定Nn’=Nn×αd，其中，r=1,2,d=1,2,3,4,n=1,2。

4.根据权利要求3所述的混合动力汽车能源管理控制系统，其特征在于，所述修正单元将获取的爬坡路段长度L0与各预设路段长度进行比对，并根据比对结果计算出修正系数对发电机的转速与扭矩的分析过程的调节过程进行修正，其中：

当L0≤L1时，所述修正单元判定爬坡路段长度短，并设置修正系数β1对发电机的转速与扭矩的分析过程的调节过程进行修正，设定β1=1-(L1-L0)/(L1+L0);

当L1＜L0＜L2时，所述修正单元判定爬坡路段长度正常，不进行修正；

当L0≥L2时，所述修正单元判定爬坡路段长度长，并设置修正系数β2对发电机的转速与扭矩的分析过程的调节过程进行修正，设定β2=1+(L0-L2)/(L2+L0);

所述修正单元根据修正系数βx对发电机的转速与扭矩的分析过程的调节过程进行修正，并将修正后的调节系数αd设为αd’，设定αd’=αd×βx，其中，x=1,2。

5.根据权利要求2所述的混合动力汽车能源管理控制系统，其特征在于，所述模式分析模块将获取的电池电量a0与预设电量a1进行比对，并根据比对结果对汽车的工作模式进行一次分析，其中：

当a0≤a1时，所述模式分析模块判定电池电量低，判定汽车的工作模式为混动模式；

当a0＞a1时，所述模式分析模块判定电池电量正常；

当电池电量正常时，所述模式分析模块将汽车的行驶速度v0与预设速度v1进行比对，并根据比对结果和电机的转速与扭矩的分析结果对汽车的工作模式进行二次分析，其中：

当v0＜v1时，所述模式分析模块判定汽车行驶速度正常，若Rr≤R0且Nn≤N0,所述模式分析模块判定汽车的工作模式为电动模式，若Rr＞R0或Nn＞N0,所述模式分析模块判定汽车的工作模式为混动模式；

当v0≥v1时，所述模式分析模块判定汽车行驶速度快，并判定汽车的工作模式为混动模式。

6.根据权利要求5所述的混合动力汽车能源管理控制系统，其特征在于，所述电池组管理模块设有充电管理单元，当汽车的工作模式的判定结果为混动模式时，所述充电管理单元将电池电量a0与各预设电量阈值进行比对，并根据比对结果对电池的充电速率进行管理，其中：

当a0≤f1时，所述充电管理单元判定电池电量少，并将电池的充电速率设为K1，设定K1=k0×{1+sin[(f1-a0)/f1×(π/2)]}；

当f1＜a0＜f2时，所述充电管理单元判定电池电量正常，并将电池的充电速率设为K2，设定K2=k0；

当a0≥f2时，所述充电管理单元判定电池电量多，并将电池的充电速率设为K3，设定K3=0.32×k0×cos[(a0-f2)/f2×(π/2)]；

其中，f1为预设最小电量，f2为预设最大电量，k0为预设充电速率。

7.根据权利要求2所述的混合动力汽车能源管理控制系统，其特征在于，所述电池组管理模块还设有放电管理单元，所述放电管理单元将发电机的转速与扭矩的分析结果和电池的容量C对电池的放电速率进行管理，所述放电管理单元将电池的放电速率设为Q，设定Q=q0×0.25×{Rr/R0+Nn/N0+a0/[(f1+f2)/2]+C/C0}。

8.根据权利要求7所述的混合动力汽车能源管理控制系统，其特征在于，所述校正单元将获取的环境温度t0与各预设温度进行比对，并根据比对结果对电池的放电速率的管理过程进行校正，其中：

当t0≤t1时，所述校正单元判定环境温度低，并设置校正系数J1对电池的放电速率的管理过程进行校正，设定J1=1+0.3×(t1-t0)/(t0+t1);

当t1＜t0＜t2时，所述校正单元判定环境温度正常，不进行校正；

当t0≥t2时，所述校正单元判定环境温度高，并设置校正系数J2对电池的放电速率的管理过程进行校正，设定J2=e^{-0.023(t0-t2)}；

所述校正单元根据校正系数Jj对电池的放电速率的管理过程进行校正，并将校正后的电池的放电速率Q设为Q1，设定Q1=Q×Jj，j=1,2;

其中，t1为预设最低温度，t2为预设最高温度。

9.根据权利要求8所述的混合动力汽车能源管理控制系统，其特征在于，所述补偿单元将获取的海拔高度g0与预设海拔高度g1进行比对，并根据比对结果对电池的放电速率的管理过程的校正过程进行补偿，其中：

当g0≤g1时，所述补偿单元判定海拔高度正常，不进行补偿；

当g0＞g1时，所述补偿单元判定海拔高度高，并设置补偿系数γ对电池的放电速率的管理过程的校正过程进行补偿，设定γ=1-(g0-g1)/(g0+g1),将补偿后的校正系数设为Jj’,设定Jj’=Jj×γ。

10.根据权利要求5所述的混合动力汽车能源管理控制系统，其特征在于，所述优化模块将管理周期的燃油效率w0与预设燃油效率w1进行比对，并根据比对结果对下一管理周期汽车工作模式的分析过程进行优化，其中：

当w0≤w1时，所述优化模块判定当前管理周期燃油效率低，并设置优化系数u对下一管理周期汽车工作模式的分析过程进行优化，设定u=1-(w1-w0)/(w1+w0),并将优化后的预设速度v1设为v1’，设定v1’=v1×u;

当w0＞w1时，所述优化模块判定当前管理周期燃油效率正常，不进行优化。