一种燃料电池混合动力汽车的能量控制方法
【专利摘要】本发明提供了一种燃料电池混合动力汽车的能量控制方法，实时获取车辆状态数据，根据所述车辆状态数据并利用预存的数据表实时获取电机的转矩及DCDC电流最优值，可以有效实现燃料电池混合动力汽车能量的最优控制，利用庞特里亚金最小值原理得到上述数据表，消耗的计算时间短，有利于实际应用。
【专利说明】一种燃料电池混合动力汽车的能量控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及混合动力汽车控制【技术领域】，具体地涉及一种燃料电池混合动力汽车的能量控制方法。
【背景技术】
[0002]环境污染问题和资源短缺问题是目前全世界范围内的焦点问题。汽车对这两个问题都有着很大的负面影响，而近几十年来中国民用汽车的数量一直以惊人的速度增长，为了改善这些问题，国外很多科研机构、大学以及汽车公司正努力开发、研制以及量产各种新能源汽车，而面临着更加严峻情形的中国政府也已把目光投向了新能源汽车，燃料电池混合动力汽车以氢气为燃油，且不产生任何有害尾气，因此，燃料电池混合动力汽车是未来汽车发展的重要方向之一。
[0003]混合 动力汽车通常采用两个动力源，因此，在车辆的行驶过程中需要对这两个动力源进行动力分配，这就涉及到能量管理策略的问题，能量管理策略在混合动力汽车中起着非常关键的作用，好的能量管理策略才能实现混合动力汽车的节能、环保等目标。目前，人们研究开发了几种混合动力汽车的能量管理策略，这些能量管理策略可大致分为两类:一类是基于启发式概念的策略，另一类是基于最优控制理论的策略。前者出现在混合动力汽车早期的研究中，且目前上市的混合动力汽车也普遍采用这类策略，这类策略在其实现上相对简单，但需要丰富的经验知识去制定相关的控制规则，而且应用这类策略时，混合动力汽车的燃油经济性很难达到最优化的目标。为了弥补上述缺点，人们后来开始研究基于最优控制理论的能量管理策略，这类策略可从理论上保证动力分配的最优化，但是现有的这类策略很难应用到实际车辆，目前广泛应用于混合动力汽车能量管理理论分析的最优控制理论是动态规划算法，动态规划算法在未来行驶工况已知的情况下保证混合动力汽车能量管理的全局优化结果，得出混合动力汽车的燃油消耗的全局最优值，但由于计算时间过长，导致动态规划算法目前无法在实际中得到应用，其他优化方案也都存在一些缺陷，如只适用于工况呈现规律性的混合动力公交车或具体实现困难等。
【发明内容】
[0004]为此，本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术中用于混合动力汽车能量管理的最优控制理论算法计算时间长，无法在实际中得到应用的缺点，提出一种燃料电池混合动力汽车的能量控制方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:
[0006]一种燃料电池混合动力汽车的能量控制方法，包括如下步骤:
[0007]S1:获取车辆状态数据，所述车辆状态数据包括电机转速值Om、电池SOC值、总线电压值Ubus以及踏板位置信息值α ;
[0008]S2:根据电机转速值ωπ和踏板位置信息值α获取电机需要的转矩T1^eq，根据所述转矩\_、电机转速值和电机效率nm获取整车所需功率ρν，_:[0009]Pv,req = Tm；req(om, a ).0m/ nm
[0010]S3:预存多个数据表,每一数据表中记载在特定电池SOC值、costate值的情况下，整车所需功率Ρν，_以及D⑶C最优功率的对应关系；
[0011]S4:根据电池SOC值以及给定的COState值选择对应的数据表；从对应的数据表中获取与整车所需功率ρν，_对应的DCDC最优功率Plc，由DCDC最优功率和总线电压值
Ubus获取当前D⑶C电流最优值/,
【权利要求】
1.一种燃料电池混合动力汽车的能量控制方法，其特征在于，包括如下步骤: S1:获取车辆状态数据，所述车辆状态数据包括电机转速值Om、电池SOC值、总线电压值Ubus以及踏板位置信息值α ； S2:根据电机转速值ωπ和踏板位置信息值α获取电机需要的转矩Tmirai，根据所述转矩!^^、电机转速值ωπ和电机效率nm获取整车所需功率Ρν，_:
2.根据权利要求1所述的燃料电池混合动力汽车的能量控制方法，其特征在于，步骤S3中的所述数据表是根据庞特里亚金最小值原理得出，包括如下步骤: S31:给定一个电池SOC值和costate值，依次变换整车所需功率Ρν，_，再利用庞特里亚金最小值原理求出每一整车所需功率Ρν，_对应的Drac最优功率/^，根据每一整车所需功率PVpq以及DCDC最优功_ P,的对应关系获得在该给定电池SOC值和COState值情况下对应的数据表； S32:变换电池SOC值和costate值，重复步骤S31获取不同电池SOC值和costate值对应的数据表。
3.根据权利要求2所述的燃料电池混合动力汽车的能量控制方法，其特征在于，所述步骤S31中DCDC最优功率的计算过程为: S311:在车辆驾驶过程的每一时刻，根据步骤S2可获取整车所需功率Pv，_，那么所述燃料电池混合动力汽车控制系统的状态方程为:
【文档编号】B60W20/00GK104002804SQ201410214417
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】郑春花, 徐国卿 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院