车辆能量管理方法、装置、存储介质及车辆与流程

本公开涉及混合动力车辆，具体地，涉及一种车辆能量管理方法、装置、存储介质及车辆。

背景技术：

1、随着排放要求的日益严苛以及国家对新能源技术的扶持，促进了各大车企了对新能源汽车的研发。纯电车是各大车企的研发和投产的主要方向，由于目前技术限制，电池能量密度、里程、充电时间以及安全性等问题，在商用车领域，尤其是重型商用车，其还有很大的局限性。相对于纯电车型，燃料电池作为一种高效、零排放的能量转换装置，并且具有较高的续驶里程，在卡车型的应用前景十分广阔。卡车型通常为由燃料电池和动力电池组成的混合动力车辆，例如，重卡燃料电池混动车辆，该类车辆多是通过以下方式进行能量管理：功率跟随方式、根据动力电池荷电状态不同燃料电池定点工作在相应的功率点的方式、根据整车路况进行能量全局优化的方式、等等。以上能量管理方式会根据车辆当前的需求功率对燃料电池和动力电池进行分配，以满足行驶需求。但是，其并未考虑大型车辆在坡道上行驶时燃料电池效率和/或制动能量回收最大化的问题。

技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种车辆能量管理方法、装置、存储介质及车辆，以提高车辆的能量管理效率。

2、为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种车辆能量管理方法，所述车辆包括燃料电池和动力电池，所述方法包括：

3、获取所述车辆当前的第一整车需求功率和所述车辆所处位置前方预设距离内的坡道的道路信息；

4、根据所述坡道的道路信息，确定所述车辆行驶至坡道起始点处时所述动力电池的第一目标荷电状态；

5、根据所述动力电池的当前荷电状态、所述目标荷电状态和所述车辆从当前位置行驶至所述坡道起始点处的第一时长，确定所述动力电池当前的需求功率；

6、根据所述第一整车需求功率和所述动力电池当前的需求功率，确定所述燃料电池当前的需求功率。

7、可选地，所述根据所述坡道的道路信息，确定所述车辆行驶至坡道起始点处时所述动力电池的第一目标荷电状态，包括：

8、根据所述坡道的道路信息，确定所述动力电池的荷电状态在所述坡道上的变化量；

9、根据预设的荷电状态阈值和所述变化量，确定所述车辆行驶至坡道起始点处时所述动力电池的第一目标荷电状态。

10、可选地，所述坡道包括上坡路段且所述坡道起始点为所述上坡路段的起始点；所述坡道的道路信息包括上坡路段信息；

11、所述根据所述坡道的道路信息，确定所述动力电池的荷电状态在所述坡道上的变化量，包括：

12、确定所述车辆行驶至所述上坡路段的终止点处时所述动力电池的第二目标荷电状态；

13、根据所述上坡路段信息和所述第二目标荷电状态，确定所述动力电池的荷电状态在所述上坡路段上的第一变化量；

14、所述根据预设的荷电状态阈值和所述变化量，确定所述车辆行驶至坡道起始点处时所述动力电池的第一目标荷电状态，包括：

15、将所述第二目标荷电状态与所述第一变化量之和确定为所述车辆行驶至所述上坡路段的起始点处时所述动力电池的第一目标荷电状态。

16、可选地，所述上坡路段信息包括上坡坡度、上坡坡长和上坡速度；

17、所述根据所述上坡路段信息和所述第二目标荷电状态确定所述动力电池的荷电状态在所述上坡路段上的第一变化量，包括：

18、根据所述上坡坡度和所述上坡速度，确定所述车辆在所述上坡路段上的电机扭矩和电机转速；

19、根据所述车辆在所述上坡路段上的电机扭矩和电机转速，确定所述车辆在所述上坡路段上的第二整车需求功率；

20、根据所述第二整车需求功率、所述动力电池的额定功率和所述第二目标荷电状态，确定所述动力电池在所述上坡路段上的上坡需求功率；

21、根据所述上坡需求功率、所述上坡坡长和所述上坡速度，确定所述动力电池的荷电状态在所述上坡路段上的第一变化量。

22、可选地，所述根据所述第二整车需求功率、所述动力电池的额定功率和所述第二目标荷电状态，确定所述动力电池在所述上坡路段上的上坡需求功率，包括：

23、根据所述第二目标荷电状态、预设的荷电状态阈值和所述动力电池的容量，确定所述动力电池在所述上坡路段上消耗的电量阈值；

24、在所述第二整车需求功率小于或等于所述动力电池的额定功率时，根据所述第二整车需求功率、所述上坡坡长和所述上坡速度，预估所述车辆在所述上坡路段上消耗的第一电量，若所述第一电量小于或等于所述电量阈值，则确定所述动力电池的上坡需求功率为所述第二整车需求功率，以及，若所述第一电量大于所述电量阈值，则确定所述动力电池的上坡需求功率为第一数值；

25、在所述第二整车需求功率大于所述动力电池的额定功率时，根据所述动力电池的额定功率、所述上坡坡长和所述上坡速度，预估所述车辆在所述上坡路段上消耗的第二电量，若所述第二电量小于或等于所述电量阈值，则确定所述动力电池的上坡需求功率为所述额定功率，以及，若所述第二电量大于所述电量阈值，则确定所述动力电池的上坡需求功率为所述第一数值；

26、其中，所述第一数值为所述电量阈值与所述车辆在所述上坡路段上行驶的第二时长的比值。

27、可选地，所述根据所述车辆在所述上坡路段上的电机扭矩和电机转速，确定所述车辆在所述上坡路段上的第二整车需求功率，包括：

28、通过以下公式确定所述车辆在所述上坡路段上的第二整车需求功率：

29、

30、其中，pdischargeb_c表征所述车辆在所述上坡路段上的所述第二整车需求功率，ttqb_c表征所述车辆在所述上坡路段上的电机扭矩，ntmb_c表征所述车辆在所述上坡路段上的电机转速，ηtm表征电机效率。

31、可选地，所述坡道还包括下坡路段，且所述上坡路段的终止点为所述下坡路段的起始点，所述坡道的道路信息还包括下坡路段信息；所述确定所述车辆行驶至所述上坡路段的终止点时所述动力电池的第二目标荷电状态，包括：

32、根据所述下坡路段信息，确定所述动力电池的荷电状态在所述下坡路段上的第二变化量；

33、将预设的荷电状态阈值与所述第二变化量的差确定为所述车辆行驶至所述下坡路段的起始点时所述动力电池的第二目标荷电状态。

34、可选地，所述下坡路段信息包括下坡坡度、下坡坡长和下坡速度；所述根据所述下坡路段信息，确定所述动力电池的荷电状态在所述下坡路段上的第二变化量，包括：

35、根据所述下坡坡度和所述下坡速度，确定所述车辆在所述下坡路段上的电机扭矩和电机转速；

36、根据所述车辆在所述下坡路段上的电机扭矩和电机转速，确定所述车辆在下坡路段上的第三整车需求功率；

37、根据所述第三整车需求功率、所述下坡坡长和所述下坡速度，确定所述动力电池的荷电状态在所述下坡路段上的第二变化量。

38、可选地，所述根据所述车辆在所述下坡路段上的电机扭矩和电机转速，确定所述车辆在所述下坡路段上的第三整车需求功率，包括：

39、通过以下公式确定所述车辆在所述下坡路段上的第三整车需求功率：

40、

41、其中，pchargec_d表征所述车辆在所述下坡路段上的所述第三整车需求功率，ttqc_d表征所述车辆在所述下坡路段上的电机扭矩，ntmc_d表征所述车辆在所述下坡路段上的电机转速，ηtm表征电机效率，ηcharge表征所述动力电池的充电效率。

42、可选地，所述坡道包括下坡路段，所述坡道起始点为所述下坡路段的起始点，所述坡道的道路信息包括下坡路段信息；

43、所述根据所述坡道的道路信息，确定所述动力电池的荷电状态在所述坡道上的变化量，包括：

44、根据所述下坡路段信息，确定所述动力电池的荷电状态在所述下坡路段上的第二变化量；

45、所述根据预设的荷电状态阈值和所述变化量，确定所述车辆行驶至坡道起始点处时所述动力电池的第一目标荷电状态，包括：

46、将所述预设的荷电状态阈值与所述第二变化量的差确定所述车辆行驶至所述下坡路段的起始点时所述动力电池的第一目标荷电状态。

47、本公开第二方面提供一种车辆能量管理装置，所述车辆包括燃料电池和动力电池，所述装置包括：

48、获取模块，用于获取所述车辆当前的第一整车需求功率和所述车辆所处位置前方预设距离内的坡道的道路信息；

49、第一确定模块，用于根据所述坡道的道路信息，确定所述车辆行驶至坡道起始点处时所述动力电池的第一目标荷电状态；

50、第二确定模块，用于根据所述动力电池的当前荷电状态、所述目标荷电状态和所述车辆从当前位置行驶至所述坡道起始点处的第一时长，确定所述动力电池当前的需求功率；

51、第三确定模块，用于根据所述第一整车需求功率和所述动力电池当前的需求功率，确定所述燃料电池当前的需求功率。

52、本公开第三方面提供一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本公开第一方面任一项所述的车辆能量管理方法的步骤。

53、本公开第四方面提供一种车辆，包括：

54、燃料电池和动力电池；

55、存储器，其上存储有计算机程序；

56、处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现本公开第一方面任一项所述的车辆能量管理方法的步骤。

57、采用上述技术方案，基于可预见性的坡道的道路信息，确定车辆行驶至坡道起始点处时动力电池的第一目标荷电状态，进而对燃料电池和动力电池的功率进行管理，以使车辆行驶至坡道起始点处时动力电池的荷电状态达到第一目标荷电状态。如此，在车辆行驶至坡道之前，对整车能量进行管理，进而当车辆在坡道上行驶时能够充分利用燃料电池和动力电池的能量，提高车辆的能量管理效率。

58、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。