駛工況下對(duì)應(yīng)的各個(gè)能量源參數(shù)；
[0037]所述的能量源參數(shù)包括燃料電池的電堆輸出電壓Ui(t)和電流Ii(t)、蓄電池端電 壓化(t)和電流l2 (t)、超級(jí)電容電壓Us(t)和電流Is(t)。
[0038] 步驟2、根據(jù)能量源參數(shù)得到=能源的效率隨功率變化的情況，結(jié)合電動(dòng)車動(dòng)力系 統(tǒng)能量消耗率，采用自適應(yīng)遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，獲得最優(yōu)的電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)功率分配 比例。所述數(shù)據(jù)更新具體包括W下步驟：
[0039] 步驟21，實(shí)車行駛時(shí)，能量切換系統(tǒng)向CAN總線通訊系統(tǒng)詢問(wèn)計(jì)算所需能量源參 數(shù)；
[0040] 步驟22,數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)采集計(jì)算所需能量源參數(shù)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到只讀 存儲(chǔ)器中；
[0041]步驟23，確定不同狀態(tài)下的燃料電池功率Pi(t)、蓄電池功率P2(t)和超級(jí)電容補(bǔ) 償功率P3(t)，并確定能量系統(tǒng)提供的總功率P,自（t) =Pi(t)+P2(t)+P3(t)。結(jié)合電動(dòng)車動(dòng) 力系統(tǒng)能量消耗率，構(gòu)建燃料電池-蓄電池-超級(jí)電容=能量源純電動(dòng)汽車能量控制數(shù)學(xué) 模型，所述數(shù)學(xué)模型為：
[0042]
[0043] S.t.P總(t) =Pi(t)+P2(t)+P3(t)
[0044]Pi(t) =niUi(t)Ii(t)
[004引 P2(t) =
[0046] P3(t) = n3U3(t)l3(t)
[0047] 0. 3《so。（t)《0. 9
[0048] 0. 3《SOC2(t)《0. 9
[0049] 式中，ECR為電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)能量消耗率，
L為汽車的行駛距 離，單位為km ;E_J為車輛行駛過(guò)程中消耗的能量，
由功率對(duì)時(shí)間t的梯形積分求得，單位為J;1. 1X10 7為單位換算系數(shù)；S0C1 (t)為混合動(dòng) 力系統(tǒng)的蓄電池剩余電量，S0C2(t)為混合動(dòng)力系統(tǒng)的超級(jí)電容剩余電量，111為燃料電池 的效率，112為蓄電池的效率，n3為超級(jí)電容的效率。采用自適應(yīng)遺傳算法對(duì)燃料電池-蓄 電池-超級(jí)電容=能量源純電動(dòng)汽車能量控制數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化，從而獲得W蓄電池剩余 電量SO。(t)、超級(jí)電容剩余電量S0C2(t)和整車需求功率P(t)為輸入變量，蓄電池輸出功 率Pi(t)、燃料電池輸出功率P2(t)和超級(jí)電容輸出功率P3(t)為輸出控制量的能量分配。
[0050] 步驟3、根據(jù)混合動(dòng)力系統(tǒng)的蓄電池剩余電量SOCi(t)、超級(jí)電容剩余電量S0C2(t) 和整車需求功率P(t)，結(jié)合步驟2獲得的電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)功率分配比例，完成實(shí)車行駛時(shí) 的能量分配。所述實(shí)車行駛時(shí)能量分配具體包括W下步驟：
[0051] 步驟31，能量切換系統(tǒng)向CAN總線通訊系統(tǒng)詢問(wèn)所需剩余電量參數(shù)和整車需求功 率值；
[0052] 步驟32,數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)從混合動(dòng)力系統(tǒng)各部件向CAN總線通訊系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù) 據(jù)中選取所需的剩余電量參數(shù)和整車需求功率值，并發(fā)送給能量切換系統(tǒng)；
[0053] 步驟33,能量切換系統(tǒng)判斷是否已接接收到完整的數(shù)據(jù)，是則執(zhí)行步驟34,否則 返回步驟32;
[0054] 步驟34，能量切換系統(tǒng)根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)，結(jié)合燃料電池-蓄電池-超級(jí)電容立能 量源純電動(dòng)汽車能量控制數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出最優(yōu)功率分配；
[00巧]步驟35,能量切換系統(tǒng)通過(guò)CAN總線通訊系統(tǒng)向動(dòng)力系統(tǒng)控制器發(fā)送功率分配結(jié) 果，動(dòng)力系統(tǒng)控制器根據(jù)分配結(jié)果控制相應(yīng)的能量源輸出功率，至此完成了能量切換系統(tǒng) 對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)各能量輸出功率的分配。
[0056] 本發(fā)明可W根據(jù)實(shí)車系統(tǒng)的實(shí)際情況，快速改變各能源的分配參數(shù)，實(shí)現(xiàn)在線自 調(diào)整，自動(dòng)切換工作模式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于能量消耗率最小的混合能源電動(dòng)汽車的能量控制方法，其特征在于，包括 以下步驟： 步驟1、在實(shí)車行駛時(shí)，測(cè)量不同行駛工況下對(duì)應(yīng)的各個(gè)能量源參數(shù)； 步驟2、根據(jù)能量源參數(shù)得到三能源的效率隨功率變化的情況，結(jié)合電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)能 量消耗率，采用自適應(yīng)遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，獲得最優(yōu)的電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)功率分配比例， 在線更新數(shù)據(jù)； 步驟3、根據(jù)混合動(dòng)力系統(tǒng)的蓄電池剩余電量SOQ(t)、超級(jí)電容剩余電量S0C2 (t)和整 車需求功率P(t)，結(jié)合步驟2獲得的電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)功率分配比例，完成實(shí)車行駛時(shí)的能 量分配。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于能量消耗率最小的混合能源電動(dòng)汽車的能量控制方法， 其特征在于，步驟1中所述的能量源參數(shù)包括燃料電池的電堆輸出電壓仏(t)和電流L(t)、 蓄電池端電壓U2 (t)和電流I2 (t)、超級(jí)電容電壓U3 (t)和電流I3 (t)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于能量消耗率最小的混合能源電動(dòng)汽車的能量控制方法， 其特征在于，步驟2所述數(shù)據(jù)更新具體包括以下步驟： 步驟21，確定不同狀態(tài)下的燃料電池功率Pi(t)、蓄電池功率P2 (t)和超級(jí)電容補(bǔ)償功 率P3 (t)，并確定能量系統(tǒng)提供的總功率P,& (t) =Pi(t) +P2 (t) +P3 (t); 步驟22、結(jié)合電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)能量消耗率，構(gòu)建燃料電池-蓄電池-超級(jí)電容三能量源 純電動(dòng)汽車能量控制數(shù)學(xué)模型，所述數(shù)學(xué)模型為： min;ECR|P|(l)，R(t),f'(U! s.t.P總(t) =Pi(t) +P2 (t) +P3 (t) Pi(t) =niu1(t)i1(t) P2(t) =n2u2(t)i2(t) P3(t) =n3u3(t)i3(t) 0? 3 彡SOQ(t)彡 0? 9 0? 3 彡S0C2(t)彡 0? 9 式中，ECR為電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)能量消耗率，L為汽車的行駛距離， 單位為km;E_J為車輛行駛過(guò)程中消耗的能量，，由 功率對(duì)時(shí)間t的梯形積分求得，單位為J; 1. 1X10 7為單位換算系數(shù)；SOCi(t)為混合動(dòng)力 系統(tǒng)的蓄電池剩余電量，S0C2(t)為混合動(dòng)力系統(tǒng)的超級(jí)電容剩余電量，1為燃料電池的 效率，n2為蓄電池的效率，n3為超級(jí)電容的效率； 步驟23、采用自適應(yīng)遺傳算法對(duì)步驟22中燃料電池-蓄電池-超級(jí)電容三能量源純 電動(dòng)汽車能量控制數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化，從而獲得以蓄電池剩余電量soqa)、超級(jí)電容剩余 電量S0C2(t)和整車需求功率P(t)為輸入變量，蓄電池輸出功率Pi(t)、燃料電池輸出功率 p2(t)和超級(jí)電容輸出功率p3(t)為輸出控制量的能量分配。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的于能量消耗率最小的混合能源電動(dòng)汽車的能量控制方法，其 特征在于，步驟3實(shí)車行駛時(shí)能量分配具體包括以下步驟： 步驟31，能量切換系統(tǒng)向CAN總線通訊系統(tǒng)詢問(wèn)所需剩余電量參數(shù)和整車需求功率 值； 步驟32,數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)從混合動(dòng)力系統(tǒng)各部件向CAN總線通訊系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中 選取所需的剩余電量參數(shù)和整車需求功率值，并發(fā)送給能量切換系統(tǒng)； 步驟33,能量切換系統(tǒng)判斷是否已接接收到完整的數(shù)據(jù)，是則執(zhí)行步驟34,否則返回 步驟32 ; 步驟34，能量切換系統(tǒng)根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)，結(jié)合燃料電池-蓄電池-超級(jí)電容三能量源 純電動(dòng)汽車能量控制數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出最優(yōu)功率分配； 步驟35,能量切換系統(tǒng)通過(guò)CAN總線通訊系統(tǒng)向動(dòng)力系統(tǒng)控制器發(fā)送功率分配結(jié)果， 動(dòng)力系統(tǒng)控制器根據(jù)分配結(jié)果控制相應(yīng)的能量源輸出功率，至此完成了能量切換系統(tǒng)對(duì)動(dòng) 力系統(tǒng)各能量輸出功率的分配。5. -種混合能源動(dòng)力電動(dòng)汽車能量分配控制系統(tǒng)，其特征在于，包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、數(shù) 據(jù)采集控制系統(tǒng)、CAN總線通訊系統(tǒng)、氫燃料電池系統(tǒng)、超級(jí)電容系統(tǒng)、蓄電池系統(tǒng)及能量切 換系統(tǒng)、DC/DC轉(zhuǎn)換器；所述氫燃料電池系統(tǒng)、超級(jí)電容系統(tǒng)、蓄電池系統(tǒng)均通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換 器與能量切換系統(tǒng)相連，在能量切換系統(tǒng)的控制下工作，所述能量切換系統(tǒng)通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn) 換器與電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相連，為其提供動(dòng)力。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合能源動(dòng)力電動(dòng)汽車能量分配控制系統(tǒng)，其特征在于，還 包括數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)與氫燃料電池系統(tǒng)、超級(jí)電容系統(tǒng)、蓄電池 系統(tǒng)及能量切換系統(tǒng)相連。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于能量消耗率最小的混合能源電動(dòng)汽車能量控制方法。該方法包括以下步驟：(1)在實(shí)車行駛時(shí)，測(cè)量不同行駛工況下對(duì)應(yīng)的各個(gè)能量源參數(shù)；(2)根據(jù)能量源參數(shù)得到三能源的效率隨功率變化的情況，結(jié)合電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)能量消耗率，采用自適應(yīng)遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，獲得最優(yōu)的電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)功率分配比例；(3)能量切換系統(tǒng)根據(jù)混合動(dòng)力系統(tǒng)的SOC參數(shù)和整車需求功率，結(jié)合步驟2獲得的電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)功率分配比例，完成實(shí)車行駛時(shí)的能量分配。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以根據(jù)實(shí)車系統(tǒng)的實(shí)際情況，快速改變各能源的分配參數(shù)，實(shí)現(xiàn)在線自調(diào)整，使新型多能源汽車保持最佳運(yùn)行狀態(tài)，具有很好的工程實(shí)用價(jià)值。
【IPC分類】B60L11/18, B60L11/00, B60L15/00
【公開號(hào)】CN105015355
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510429990
【發(fā)明人】王艷, 方斌, 周健, 畢月, 周雪瑩, 曹浩, 宋金龍, 孫美玲, 周煒
【申請(qǐng)人】南京理工大學(xué)
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年7月21日