一種燃料電池混合動力公交車能量管理方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于混合動力汽車【技術領域】，提供了一種燃料電池混合動力公交車能量管理方法及裝置，所述方法包括：獲取電動機轉速值、電池SOC值、總線電壓值以及油門踏板位置信息；根據(jù)電動機轉速值、油門踏板位置信息以及預存的電動機效率，獲取電動機所需轉矩以及整車所需功率；根據(jù)電池SOC值以及在線調整的共同狀態(tài)變量值，從存儲的多個數(shù)據(jù)表中選定一個數(shù)據(jù)表，并根據(jù)整車所需功率以及選定的數(shù)據(jù)表獲取當前DCDC功率最優(yōu)值；根據(jù)當前DCDC功率最優(yōu)值和總線電壓獲取當前DCDC電流的最優(yōu)值；根據(jù)電動機所需轉矩以及當前DCDC電流的最優(yōu)值產(chǎn)生相應的控制信號，以實現(xiàn)對所述燃料電池混合動力公交車動力分配的最優(yōu)化控制。
【專利說明】一種燃料電池混合動力公交車能量管理方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于混合動力汽車【技術領域】，尤其涉及一種燃料電池混合動力公交車能量管理方法及裝置。
【背景技術】
[0002]目前應用于混合動力汽車的能量管理策略主要分為兩類:一類是基于啟發(fā)式概念的策略；另一類是基于最優(yōu)控制理論的策略。
[0003]基于啟發(fā)式概念的策略出現(xiàn)在混合動力汽車早期的研究中，雖然在其實現(xiàn)方式上相對簡單，但需要豐富的經(jīng)驗知識去制定相關的控制規(guī)則。而且，在應用該策略時，混合動力汽車中動力源之間的動力分配比很難達到最優(yōu)化的目標。
[0004]基于最優(yōu)控制理論的策略雖然可從理論上保證動力分配的最優(yōu)化，但很難應用到實際車輛中。目前，廣泛應用于混合動力汽車能量管理理論分析的最優(yōu)控制理論是動態(tài)規(guī)劃算法，動態(tài)規(guī)劃算法在未來行駛工況已知的情況下可保證混合動力汽車能量管理的全局優(yōu)化結果，獲得混合動力汽車的燃油消耗的全局最優(yōu)值。但由于計算時間過長，動態(tài)規(guī)劃算法不適合直接應用于實際車輛。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明實施例的目的在于提供一種燃料電池混合動力公交車能量管理方法及裝置，以在實現(xiàn)燃料電池混合動力公交車動力分配最優(yōu)化的同時，縮短計算時間。
[0006]本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種燃料電池混合動力公交車能量管理方法，所述方法包括:
[0007]獲取電動機轉速值、電池SOC值、總線電壓值以及油門踏板位置信息；
[0008]根據(jù)所述電動機轉速值、油門踏板位置信息以及預存的電動機效率，獲取電動機所需轉矩以及整車所需功率；
[0009]根據(jù)所述電池SOC值以及在線調整的共同狀態(tài)變量值，從存儲的多個數(shù)據(jù)表中選定一個數(shù)據(jù)表，并根據(jù)所述整車所需功率以及選定的所述數(shù)據(jù)表獲取當前DCDC功率最優(yōu)值；
[0010]根據(jù)所述當前DCDC功率最優(yōu)值和所述總線電壓獲取當前DCDC電流的最優(yōu)值；
[0011]根據(jù)所述電動機所需轉矩以及所述當前DCDC電流的最優(yōu)值產(chǎn)生相應的控制信號，以實現(xiàn)對所述燃料電池混合動力公交車動力分配的控制。
[0012]本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種燃料電池混合動力公交車能量管理裝置，所述裝置包括:
[0013]信息獲取單元，用于獲取電動機轉速值、電池SOC值、總線電壓值以及油門踏板位
置信息；
[0014]第一計算單元，用于根據(jù)所述電動機轉速值、油門踏板位置信息以及預存的電動機效率，獲取電動機所需轉矩以及整車所需功率；[0015]第二計算單元，用于根據(jù)所述電池SOC值以及在線調整的共同狀態(tài)變量值，從存儲的多個數(shù)據(jù)表中選定一個數(shù)據(jù)表，并根據(jù)所述整車所需功率以及選定的所述數(shù)據(jù)表獲取當前DCDC功率最優(yōu)值；
[0016]第三計算單元，用于根據(jù)所述當前DCDC功率最優(yōu)值和所述總線電壓獲取當前D⑶C電流的最優(yōu)值；
[0017]控制單元，用于根據(jù)所述電動機所需轉矩以及所述當前DCDC電流的最優(yōu)值產(chǎn)生相應的控制信號，以實現(xiàn)對所述燃料電池混合動力公交車動力分配的控制。
[0018]本發(fā)明實施例與現(xiàn)有技術相比存在的有益效果是:本發(fā)明實施例通過獲取電動機轉速值、電池SOC值、總線電壓值以及油門踏板位置信息，根據(jù)所述電動機轉速值、油門踏板位置信息以及預存的電動機效率，獲取電動機所需轉矩以及整車所需功率。根據(jù)所述電池SOC值以及在線調整的共同狀態(tài)變量值，從存儲的多個數(shù)據(jù)表中選定一個數(shù)據(jù)表，并根據(jù)所述整車所需功率以及選定的所述數(shù)據(jù)表獲取當前DCDC功率最優(yōu)值，再根據(jù)所述當前DCDC功率最優(yōu)值和所述總線電壓獲取當前DCDC電流的最優(yōu)值，最后根據(jù)所述電動機所需轉矩以及所述當前DCDC電流的最優(yōu)值產(chǎn)生相應的控制信號，以實現(xiàn)對所述燃料電池混合動力公交車動力分配的最優(yōu)化控制。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明實施例實現(xiàn)簡單、高效，可有效縮短計算時間。而且通過在線調整共同狀態(tài)變量值使每一時刻都能給車輛控制系統(tǒng)提供最優(yōu)化的必要條件從而使車輛控制系統(tǒng)達到動力分配最優(yōu)化的結果。另外，本發(fā)明實施例在實現(xiàn)燃料電池混合動力公交車動力分配最優(yōu)化的過程中不需要增加額外的硬件，從而可有效降低成本，具有較強的易用性和實用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0020]圖1是本發(fā)明實施例一提供的燃料電池混合動力公交車的組成結構示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明實施例一提供的燃料電池混合動力公交車能量管理系統(tǒng)的框架結構示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明實施例二提供的燃料電池混合動力公交車能量管理方法的實現(xiàn)流程圖；
[0023]圖4是本發(fā)明實施例二提供的基于龐特里亞金最小值原理獲取數(shù)據(jù)表的示例圖；
[0024]圖5是本發(fā)明實施例二提供的龐特里亞金最小值原理在某一時刻的獲取最優(yōu)解的不意圖；
[0025]圖6是本發(fā)明實施例三提供的燃料電池混合動力公交車能量管理裝置的組成結構圖；
[0026]圖7是本發(fā)明實施例四提供的燃料電池混合動力公交車能量管理裝置的組成結構圖。
【具體實施方式】[0027]以下描述中，為了說明而不是為了限定，提出了諸如特定系統(tǒng)結構、技術之類的具體細節(jié)，以便透切理解本發(fā)明實施例。然而，本領域的技術人員應當清楚，在沒有這些具體細節(jié)的其它實施例中也可以實現(xiàn)本發(fā)明。在其它情況中，省略對眾所周知的系統(tǒng)、裝置、電路以及方法的詳細說明，以免不必要的細節(jié)妨礙本發(fā)明的描述。
[0028]為了說明本發(fā)明所述的技術方案，下面通過具體實施例來進行說明。
[0029]實施例一:
[0030]圖1示出了本發(fā)明實施例一提供的燃料電池混合動力公交車的組成結構，為了便于說明，僅示出了與本實施例相關的部分。
[0031]如圖1所示，所述混合動力公交車為燃料電池混合動力公交車，所述燃料電池混合動力公交車包括燃料電池系統(tǒng)、DCDC變換器、DCAC轉換器、電動機、電池以及車體。
[0032]所述燃料電池混合動力公交車的動力源為燃料電池系統(tǒng)和電池。由于燃料電池系統(tǒng)的電壓值不等于總線電壓值Ubus,因此需要一個直流(Direct Current-Direct Current,DCDC)變換器來調整其輸出。在所述燃料電池混合動力公交車的組成結構中，電動機是唯一的直接驅動車輛的動力組件，燃料電池系統(tǒng)和電池都需要通過電動機給車輛提供動力。當車輛行駛狀況(包括電動機轉速值ωπ和油門踏板位置信息)已知時，通過電動機相應的效率可得出兩個動力源所需的總的動力。本實施例需要將所述總的動力最優(yōu)化地分配到所述兩個動力源。本實施例將燃料電池系統(tǒng)和DCDC變換器看成一個整體的動力源，通過控制D⑶C電流值來分配兩個動力源之間的動力。D⑶C電流值Id。一旦確定，電池的電流值Ibat隨之而定。
[0033]基于圖1所示的燃料電池混合動力公交車的組成結構，本實施例還提供了一種燃料電池混合動力公交車能量管理系統(tǒng)的框架架構，為了便于說明，僅示出了與本實施例相關的部分。
[0034]如圖2所示，所述燃料電池混合動力公交車能量管理系統(tǒng)包括整車控制器、CAN總線、電動機控制單元、DCDC控制單元、電池控制單元、油門踏板位置傳感器以及車速傳感器。
[0035]在本實施例中，整車控制器通過CAN總線與電動機控制單元、D⑶C控制單元和電池控制單元交換信號，并從油門踏板位置傳感器和車速傳感器獲取信號。需要說明的是，所述整車控制器是實現(xiàn)基于龐特里亞金最小值原理的能量管理策略的核心部分。所述整車控制器利用從電動機控制單元、DCDC控制單元、電池控制單元、油門踏板位置傳感器以及車速傳感器獲取的信息，經(jīng)過計算以及查數(shù)據(jù)表之后，將相關結果信號返回給各個控制單元，使之產(chǎn)生相應的控制信號，以實現(xiàn)對燃料電池混合動力公交車動力分配的最優(yōu)化。
[0036]需要說明的是，圖2所述框架結構僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明的保護范圍。
[0037]實施例二:
[0038]圖3示出了本發(fā)明實施例二提供的燃料電池混合動力公交車能量管理方法的實現(xiàn)流程，該方法的執(zhí)行主體為圖2所示系統(tǒng)中的整車控制器，該方法過程詳述如下:
[0039]在步驟S301中，獲取電動機轉速值、電池SOC值、總線電壓值以及油門踏板位置信
肩、O
[0040]具體的可以是，所述整車控制器從CAN總線獲取電動機轉速值Om、電池SOC(電池電荷狀態(tài))值以及總線電壓值Ubus，并從油門踏板位置傳感器獲取油門踏板位置信息a。[0041]在步驟S302中，根據(jù)所述電動機轉速值、油門踏板位置信息以及預存的電動機效率，獲取電動機所需轉矩以及整車所需功率。
[0042]在本實施例中，所述電動機效率！^為已知值，預先存儲在所述整車控制器內。當所述整車控制器獲取所述電動機轉速值ωπ和油門踏板位置信息α后，根據(jù)所述電動機轉速值Qm、油門踏板位置信息α以及存儲的電動機效率nm，獲取電動機所需轉矩Tm，ra(1(本領域技術人員熟知電動機的轉矩可通過所述電動機轉速ωπ和油門踏板位置信息α獲取)以及整車所需功率Pv，ra(1。示例性的，如公式(I)所示:
[0043]Pv；req = Tffl；req(?m, α).ωω/ηω (I)
[0044]在步驟S303中，根據(jù)所述電池SOC值以及在線調整的共同狀態(tài)變量值，從存儲的多個數(shù)據(jù)表中選定一個數(shù)據(jù)表，并根據(jù)所述整車所需功率以及選定的所述數(shù)據(jù)表獲取當前D⑶C功率最優(yōu)值。
[0045]在本實施例中，所述整車控制器根據(jù)所述電池SOC值以及在線調整的共同狀態(tài)變量值(Costate，龐特里亞金最小值原理的一個控制參數(shù))，從預先存儲在所述整車控制器中的多個數(shù)據(jù)表中選定一個數(shù)據(jù)表，并根據(jù)所述整車所需功率Ρν;Μ1以及選定的所述數(shù)據(jù)表獲取當前D⑶C功率最優(yōu)值巧。
[0046]在步驟S304中，根據(jù)所述當前DCDC功率最優(yōu)值和所述總線電壓獲取當前DCDC電流的最優(yōu)值。
[0047]在本實施例中，根據(jù)所述當前DCDC功率最優(yōu)值巧和所述總線電壓Ubus獲取當前DCDC電流的最優(yōu)值總。示例性的，如公式(2)所示: [0048]Kk =PiIUbuS⑴
[0049]在步驟S305中，根據(jù)所述電動機所需轉矩以及所述當前DCDC電流的最優(yōu)值產(chǎn)生相應的控制信號，以實現(xiàn)對所述燃料電池混合動力公交車動力分配的控制。
[0050]具體的可以是，所述整車控制器將所述電動機所需轉矩Tmirai以及所述當前DCDC電流的最優(yōu)值/I通過CAN總線傳輸?shù)诫姍C控制單元以及DCDC控制單元，使之產(chǎn)生相應的控制信號，以實現(xiàn)對所述燃料電池混合動力公交車功率分配的控制。
[0051]需要說明的是，本實施例可以根據(jù)整車所需功率PV，M(^P所述總線電壓Ubus獲取整車所需電流Ιν，_，具體如公式(3)所示:
[0052]Iv；req = Pv；req/Ubus (3)
[0053]那么，相應的電池電流的最優(yōu)值丨如公式⑷所示:
[0054]Ibat = Ivj'eq -1I( 4 )
[0055]作為本發(fā)明的一優(yōu)選示例，本實施例所述數(shù)據(jù)表是將龐特里亞金最小值原理應用于燃料電池混合動力公交車的能量管理系統(tǒng)，并通過計算機仿真獲得的，具體如下:
[0056]步驟1:選定一公交路線，通過計算機仿真評估車輛在所述公交線路內電池SOC值范圍、共同狀態(tài)變量Costate值范圍以及整車所需功率Ρν，_值范圍，所述電池SOC值范圍內包括多個電池SOC值(如S0C1、S0C2等)、所述共同狀態(tài)變量值范圍內包括多個共同狀態(tài)變量值(如Costatel、Costate2等)，所述整車所需功率值范圍內包括多個整車所需功率值(如 Pv,req,2 等)；
[0057]步驟2:在給定電池SOC值和共同狀態(tài)變量值的情況下，在所述整車所需功率值范圍內依次變換整車所需功率值，基于龐特里亞金最小值原理獲得變換的所述整車所需功率值對應的DCDC功率的最優(yōu)值，并基于變換的所述整車所需功率值以及獲得的對應的DCDC功率的最優(yōu)值構建一個二維數(shù)據(jù)表(如圖4所示)，其中，依次變換整車所需功率值的次數(shù)為所述整車所需功率值范圍內整車所需功率值的個數(shù)，所述給定的電池SOC值和共同狀態(tài)變量值為所述電池SOC值范圍和共同狀態(tài)變量值范圍內的值；
[0058]步驟3:在所述電池SOC值范圍和共同狀態(tài)變量值范圍內，依次變換電池SOC值和共同狀態(tài)變量值，并重復執(zhí)行步驟2以獲得多個二維數(shù)據(jù)表(如圖4所示)，其中，依次變換電池SOC值和共同狀態(tài)變量值的次數(shù)為電池SOC值和共同狀態(tài)變量值的組合數(shù)。
[0059]另外，本實施例在獲取ECDC功率最優(yōu)值時，整車控制器必須要給出costate的值。而不同的costate值會得到不同的D⑶C功率值。因此,正確選取costate值是基于龐特里亞金最小值原理的能量管理策略的關鍵。
[0060]因此，作為本發(fā)明的另一優(yōu)選示例，本實施例所述在線調整共同狀態(tài)變量值具體包括:
[0061]步驟1:對每個公交路線定義一個代表工況，所述代表工況包括車輛在所述公交線路內預設位置點的車速。
[0062]具體的可以是，以所述公交路線內公交車站的位置為分點對所述公交線路進行分段，再以指定距離(如20米)對每一段進行再分段。通過反復測量(如50次)獲取每一個小段點處的平均速度，并將所述平均速度信息整理成一個代表工況存儲至所述整車控制器。
[0063]步驟2:基于所述代表工況，通過計算機仿真獲取相應的共同狀態(tài)變量值。
[0064]在本實施例中，對燃料電池混合動力城市公交在所述代表工況上行駛的情況應用龐特里亞金最小值原理，并通過計算機仿真獲取使仿真結束時的電池SOC值與仿真之前的電池SOC值相等的Costate值，將該Costate值存儲至整車控制器。
[0065]步驟3:獲取所述車輛經(jīng)過每個所述位置點的實際車速，通過比較所述實際車速與所述代表工況中對應位置點的車速以調整所獲取的共同狀態(tài)變量值。
[0066]實際應用時，通過在每一個小段點處比較車速傳感器獲取的實際速度和所述代表工況中對應位置點的車速以調整所獲取的Costate值。示例性的，如公式(5)所示:
[0067]P (k) = pr+a.(vveh，c (k)-vveh，r (k)) (5)
[0068]其中，p(k)為在第k個位置點(即所述小段點)調整后的共同狀態(tài)變量值，Pr為調整前所獲取的共同狀態(tài)變量值，a為預先預定的調整參數(shù)，v_。為在第k個位置點獲取的實際車速，vveh,r為從代表工況中獲得的第k個位置點的車速。
[0069]需要說明的是，本實施例所述數(shù)據(jù)表、代表工況信息以及共同狀態(tài)變量為事先獲取，并保存在整車控制器中。
[0070]需要說明的是，在龐特里亞金最小值原理的應用中，如何確定控制參數(shù)(如本實施例的Costate值)是最重要的一個問題同時也是一大難題。城市公交是一種特殊的車輛群體，每天都在指定的公交線路上反復行駛，因此其工況具有一定的規(guī)律性。這種特性恰好給龐特里亞金最小值原理的應用提供了很大的方便。因此，本實施例在將龐特里亞金最小值原理應用于燃料電池混合動力城市公交時，采用上述方案調整Costate值。
[0071]進一步的，本實施例還給出了根據(jù)龐特里亞金最小值原理在燃料電池混合動力公交中獲取DCDC功率最優(yōu)值的過程，具體如下:
[0072]在燃料電池混合動力公交車的動力分配控制過程中，公交車行駛的每一時刻，整車所需功率Pv，_可根據(jù)(I)式獲得，則燃料電池混合動力公交車能量管理系統(tǒng)的狀態(tài)方程可表不為:
[0073]
【權利要求】
1.一種燃料電池混合動力公交車能量管理方法，其特征在于，所述方法包括: 獲取電動機轉速值、電池SOC值、總線電壓值以及油門踏板位置信息； 根據(jù)所述電動機轉速值、油門踏板位置信息以及預存的電動機效率，獲取電動機所需轉矩以及整車所需功率； 根據(jù)所述電池SOC值以及在線調整的共同狀態(tài)變量值，從存儲的多個數(shù)據(jù)表中選定一個數(shù)據(jù)表，并根據(jù)所述整車所需功率以及選定的所述數(shù)據(jù)表獲取當前DCDC功率最優(yōu)值；根據(jù)所述當前DCDC功率最優(yōu)值和所述總線電壓獲取當前DCDC電流的最優(yōu)值； 根據(jù)所述電動機所需轉矩以及所述當前DCDC電流的最優(yōu)值產(chǎn)生相應的控制信號，以實現(xiàn)對所述燃料電池混合動力公交車動力分配的控制。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在從存儲的多個數(shù)據(jù)表中選定一個數(shù)據(jù)表之前，還包括: 步驟1:選定一公交路線，通過計算機仿真評估車輛在所述公交線路內電池SOC值范圍、共同狀態(tài)變量值范圍以及整車所需功率值范圍； 步驟2:在給定電池SOC值和共同狀態(tài)變量值的情況下，在所述整車所需功率值范圍內依次變換整車所需功率值，基于龐特里亞金最小值原理獲得變換的所述整車所需功率值對應的DCDC功率的最優(yōu)值，并基于變換的所述整車所需功率值以及獲得的對應的DCDC功率的最優(yōu)值構建一個二維數(shù)據(jù)表，其中，依次變換整車所需功率值的次數(shù)為所述整車所需功率值范圍內整車所需功率值 的個數(shù)，所述給定的電池SOC值和共同狀態(tài)變量值為所述電池SOC值范圍和共同狀態(tài)變量值范圍內的值； 步驟3:在所述電池SOC值范圍和共同狀態(tài)變量值范圍內，依次變換電池SOC值和共同狀態(tài)變量值，并重復執(zhí)行步驟2以獲得多個二維數(shù)據(jù)表，其中，依次變換電池SOC值和共同狀態(tài)變量值的次數(shù)為電池SOC值和共同狀態(tài)變量值的組合數(shù)。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于龐特里亞金最小值原理獲得變換的所述整車所需功率值對應的DCDC功率的最優(yōu)值的關系式為:
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在線調整共同狀態(tài)變量值包括: 對每個公交路線定義一個代表工況，所述代表工況包括車輛在所述公交線路內預設位置點的車速； 基于所述代表工況，通過計算機仿真獲取相應的共同狀態(tài)變量值； 獲取所述車輛經(jīng)過每個所述位置點的實際車速，通過比較所述實際車速與所述代表工況中對應位置點的車速以調整所獲取的共同狀態(tài)變量值。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述調整所獲取的共同狀態(tài)變量值的公式為:
P (k) = Pr+a.(vveh, c (k) -vveh； r (k)) 其中，p(k)為在第k個位置點調整后的共同狀態(tài)變量值，P1?為調整前所獲取的共同狀態(tài)變量值，a為預先預定的調整參數(shù)，v_。為在第k個位置點獲取的實際車速，為從代表工況中獲得的第k個位置點的車速。
6.一種燃料電池混合動力公交車能量管理裝置，其特征在于，所述裝置包括: 信息獲取單元，用于獲取電動機轉速值、電池SOC值、總線電壓值以及油門踏板位置信息； 第一計算單元，用于根據(jù)所述電動機轉速值、油門踏板位置信息以及預存的電動機效率，獲取電動機所需轉矩以及整車所需功率； 第二計算單元，用于根據(jù)所述電池SOC值以及在線調整的共同狀態(tài)變量值，從存儲的多個數(shù)據(jù)表中選定一個數(shù)據(jù)表，并根據(jù)所述整車所需功率以及選定的所述數(shù)據(jù)表獲取當前DCDC功率最優(yōu)值； 第三計算單元，用于根據(jù)所述當前DCDC功率最優(yōu)值和所述總線電壓獲取當前DCDC電流的最優(yōu)值； 控制單元，用于根據(jù)所述電動機所需轉矩以及所述當前DCDC電流的最優(yōu)值產(chǎn)生相應的控制信號，以實現(xiàn)對所述燃料電池混合動力公交車動力分配的控制。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，在第二計算單元從存儲的多個數(shù)據(jù)表中選定一個數(shù)據(jù)表之前，所述裝置還包括: 范圍評估單元，用于選定一公交路線，通過計算機仿真評估車輛在所述公交線路上電池SOC值范圍、共同狀態(tài)變量值范圍以及整車所需功率值范圍； 數(shù)據(jù)表構建單元，用于在給定電池SOC值和共同狀態(tài)變量值的情況下，在所述整車所需功率值范圍內依次變換整車所需功率值，基于龐特里亞金最小值原理獲得變換的所述整車所需功率值對應的DCDC功率的最優(yōu)值，并基于變換的所述整車所需功率值以及獲得的對應的DCDC功率的最優(yōu)值構建一個二維數(shù)據(jù)表，其中，依次變換整車所需功率值的次數(shù)為所述整車所需功率值范圍內整車所需功率值的個數(shù)，所述給定的電池SOC值和共同狀態(tài)變量值為所述電池SOC值范圍和共同狀態(tài)變量值范圍內的值； 變換單元，用于在所述電池SOC值范圍和共同狀態(tài)變量值范圍內，依次變換電池SOC值和共同狀態(tài)變量值，并返回所述數(shù)據(jù)表構建單元繼續(xù)執(zhí)行以獲得多個二維數(shù)據(jù)表，其中，依次變換電池SOC值和共同狀態(tài)變量值的次數(shù)為電池SOC值和共同狀態(tài)變量值的組合數(shù)。
8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)表構建單元基于龐特里亞金最小值原理獲得變換的所述整車所需功率值對應的DCDC功率的最優(yōu)值的關系式為:
9.如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第二計算單元包括: 工況信息獲取模塊，用于對每個公交路線定義一個代表工況，所述代表工況包括車輛在所述公交線路內預設位置點的車速； 共同狀態(tài)變量值獲取模塊，用于基于所述代表工況，通過計算機仿真獲取相應的共同狀態(tài)變量值； 共同狀態(tài)變量值調整模塊，用于獲取所述車輛經(jīng)過每個所述位置點的實際車速，通過比較所述實際車速與所述代表工況中對應位置點的車速以調整所獲取的共同狀態(tài)變量值。
10.如權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述調整所獲取的共同狀態(tài)變量值的公式為:
P (k) = Pr+a.(vveh, c (k) -vveh； r (k)) 其中，p(k)為在第k個位置點調整后的共同狀態(tài)變量值，P1?為調整前所獲取的共同狀態(tài)變量值，a為預先預定的調整參數(shù)，v_。為在第k個位置點獲取的實際車速，為從代表工況中獲得的第k個位置點的車速。
11.一種燃料 電池混合動力公交車能量管理裝置，其特征在于，所述裝置包括: 信息獲取單元，用于獲取電動機轉速值、電池SOC值、總線電壓值以及油門踏板位置信息； 第一計算單元，用于根據(jù)所述電動機轉速值、油門踏板位置信息以及預存的電動機效率，獲取電動機所需轉矩以及整車所需功率； 第二計算單元，用于根據(jù)所述電池SOC值以及在線調整的共同狀態(tài)變量值，從存儲的多個數(shù)據(jù)表中選定一個數(shù)據(jù)表，并根據(jù)所述整車所需功率以及選定的所述數(shù)據(jù)表獲取當前DCDC功率最優(yōu)值； 第三計算單元，用于根據(jù)所述當前DCDC功率最優(yōu)值和所述總線電壓獲取當前DCDC電流的最優(yōu)值； 控制單元，用于根據(jù)所述電動機所需轉矩以及所述當前DCDC電流的最優(yōu)值產(chǎn)生相應的控制信號，以實現(xiàn)對所述燃料電池混合動力公交車動力分配的控制。
12.如權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 存儲單元，用于存儲多個數(shù)據(jù)表、代表工況以及共同狀態(tài)變量值，其中所述代表工況包括車輛在公交線路內預設位置點的車速，所述共同狀態(tài)變量值是基于所述代表工況，通過計算機仿真獲取的共同狀態(tài)變量值； 所述第二計算單元，具體用于獲取所述車輛經(jīng)過每個所述位置點的實際車速，通過比較所述實際車速與所述代表工況中對應位置點的車速以調整所獲取的共同狀態(tài)變量值。
13.如權利要求12所述的裝置，其特征在于，所述調整所獲取的共同狀態(tài)變量值的公式為:
P (k) = Pr+a.(vveh, c (k) -vveh； r (k)) 其中，p(k)為在第k個位置點調整后的共同狀態(tài)變量值，P1?為調整前所獲取的共同狀態(tài)變量值，a為預先預定的調整參數(shù)，v_。為在第k個位置點獲取的實際車速，為從代表工況中獲得的第k個位置點的車速。
【文檔編號】B60L11/18GK103991389SQ201410213491
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月20日 優(yōu)先權日:2014年5月20日
【發(fā)明者】鄭春花, 徐國卿 申請人:中國科學院深圳先進技術研究院