一種基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量管理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量管理方法，自動實時計算整車功率需求以及功率分配組合，在保證動力性和滿足不同用戶需求的前提下提高整車的燃油經(jīng)濟性。其技術(shù)方案為：系統(tǒng)自檢；整車控制器向能量源控制器、驅(qū)動電機控制器發(fā)送訪問信號，獲取信號數(shù)據(jù)；判斷信號數(shù)據(jù)是否完整；整車控制器根據(jù)信號數(shù)據(jù)，實時計算出整車需求功率、整車動力系統(tǒng)附件功率，通過模糊邏輯算法實時計算得出各能量源輸出功率；利用模糊邏輯算法對實時計算得出的能量源輸出功率進行調(diào)整修正，以得出功率分配組合；整車控制器基于功率分配組合通過CAN總線向各能量源控制器發(fā)送輸出功率分配結(jié)果，完成整車控制器對動力系統(tǒng)各能量源輸出功率的實時調(diào)整。
【專利說明】
一種基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量管理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及混合動力汽車控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于模糊邏輯算法實現(xiàn)的混合 動力系統(tǒng)能量管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 增程式電動汽車是一種特殊的混合動力電動汽車，旨在解決純電動汽車續(xù)航里程 短的問題，在純電動汽車的基礎(chǔ)上，增加1個增程器以增加電動汽車的續(xù)航里程。動力電池 作為其主要能源，增程器系統(tǒng)則是它的備用能源，當(dāng)動力電池電能降低到一定程度時，增程 器開始工作，為動力電池充電或直接驅(qū)動車輛，增加汽車續(xù)航里程。雙能源系統(tǒng)在整車能量 管理系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制下，與其他部件相互配合，可以進行多種優(yōu)化組合，形成不同的動力系 統(tǒng)工作模式，以適應(yīng)不同的行駛工況。
[0003] 能量管理策略的目標(biāo)通常是具有多個輸入變量和多個約束條件的多目標(biāo)非線性 優(yōu)化問題，其控制策略對車輛的動力性和燃油經(jīng)濟性均有顯著影響。通常在到達設(shè)計的車 輛行駛距離時，車載儲能系統(tǒng)達到耗盡狀態(tài)。一方面，過度的整車動力電池電量耗盡可能會 導(dǎo)致整車系統(tǒng)的高壓電氣損耗或是增程器能量剩余，影響汽車整體的能量效率;另一方面， 車輛電量消耗不充分可能無法獲得預(yù)先設(shè)計的減少燃料消耗的目的，動力電池系統(tǒng)的能力 遠沒有達到可利用極限。因此如何在混合動力汽車的應(yīng)用中獲得合適的不同能量源之間的 功率和能量流分配是能量管理策略的根本問題之一。在實際應(yīng)用中，由于行駛工況并不能 精確預(yù)知，因此合適的能量管理策略是實現(xiàn)混合動力汽車節(jié)能環(huán)保的關(guān)鍵所在。
[0004] 目前研究最為廣泛的四類混合動力汽車能量管理策略:基于規(guī)則的控制策略、瞬 時優(yōu)化控制策略、全局優(yōu)化控制策略和基于優(yōu)化算法的自適應(yīng)控制策略。
[0005] 基于規(guī)則的控制策略的工作機理是:事先憑理論分析和工作經(jīng)驗直覺設(shè)定一系列 的車輛預(yù)計工作狀態(tài)值，將其工作區(qū)域劃分。根據(jù)設(shè)置的臨界工作點來判斷車輛所工作的 區(qū)域，從而采取相應(yīng)的控制方式。基于規(guī)則邏輯門限算法相對簡單，能夠應(yīng)用于實車控制 器，結(jié)合離線優(yōu)化的結(jié)果，能夠?qū)?shù)進行優(yōu)化，從而得到更合理、經(jīng)濟的工作模式切換規(guī) 貝1J。這類策略的最大的優(yōu)點是易于工程實現(xiàn)。但是，基于規(guī)則的能量管理策略，無論是否進 行過控制參數(shù)優(yōu)化，其在燃油經(jīng)濟性的提高方面還是存在一定的局限性。
[0006] 瞬時優(yōu)化控制策略通常采用等效燃油消耗最少或功率損失最小算法，通過將兩個 能量源的能量消耗用特定方法進行量化統(tǒng)一，計算出整車瞬時最小能耗。該策略在每一步 長內(nèi)是最優(yōu)的，但無法保證在整個行駛周期內(nèi)最優(yōu)，而且需要大量的浮點運算和比較精確 的車輛及動力系統(tǒng)模型，計算量大，實現(xiàn)困難。這類能量管理策略目前在計算機仿真上取得 了很好的燃料經(jīng)濟性效果，但在實車上并未廣泛應(yīng)用，因為其對于車輛實時行駛狀態(tài)參數(shù) 的采集、分析及處理要求較高，同時整車動力系統(tǒng)性能的變化對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的實時更新影 響較大。
[0007] 全局優(yōu)化控制策略，在事先知道汽車行駛的所有過程中所有工況參數(shù)的條件下， 可以實現(xiàn)能量管理的全局優(yōu)化。全局優(yōu)化模式實現(xiàn)了真正意義上的最優(yōu)化，但實現(xiàn)這種策 略的算法往往都比較復(fù)雜，計算量也很大，并且需要預(yù)先獲得所有的道路信息，在實際車輛 的實時控制中很難得到應(yīng)用。
[0008] 基于優(yōu)化算法的自適應(yīng)控制策略，可以根據(jù)當(dāng)前車輛行駛狀態(tài)和路況自動預(yù)測未 來一段時間內(nèi)的功率和能量需求來自動調(diào)整控制參數(shù)以適應(yīng)行駛工況的變化。所謂自適 應(yīng)，就是在每一時間步，根據(jù)當(dāng)前的行駛條件和路況要求來調(diào)整部件工作方式，通過優(yōu)化算 法，在保證目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)化的前提下，將能量需求合理地分配給各個能量源。雖然自適應(yīng)控 制策略的目標(biāo)函數(shù)模型優(yōu)化算法等各不相同，但由于自適應(yīng)控制要實時采集大量的動力系 統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，計算能耗，預(yù)測未來工況，優(yōu)化過程復(fù)雜，計算量大，導(dǎo)致其目前無法在實際中 得到應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 以下給出一個或多個方面的簡要概述以提供對這些方面的基本理解。此概述不是 所有構(gòu)想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認出所有方面的關(guān)鍵性或決定性要素亦非 試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個或多個方面的一 些概念以為稍后給出的更加詳細的描述之序。
[0010] 本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供了一種基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng) 能量管理方法，能夠根據(jù)整車實際狀態(tài)自動實時計算整車功率需求以及功率分配組合，在 保證動力性和滿足不同用戶需求的前提下能夠提高整車的燃油經(jīng)濟性，同時還易于在實車 上實現(xiàn)。
[0011] 本發(fā)明的技術(shù)方案為:本發(fā)明揭示了一種基于模糊邏輯算法的混合式系統(tǒng)能量管 理方法，其特征在于，混合式系統(tǒng)包括整車控制器、能量源控制器、電機控制器和CAN總線， 所述混合式系統(tǒng)能量管理方法包括：
[0012] 步驟1:對整車控制器、能量控制器和電機控制器進行自檢，若無故障則進入步驟 2，若有故障則進入故障處理機制；
[0013] 步驟2:整車控制器通過CAN總線向能量源控制器、驅(qū)動電機控制器發(fā)送訪問信號 并獲取模糊邏輯算法計算所需的信號數(shù)據(jù)；
[0014]步驟3:整車控制器判斷接收到的模糊邏輯算法計算所需的信號數(shù)據(jù)是否完整，若 完整則進入步驟4,若不完整則返回步驟2;
[0015]步驟4:整車控制器根據(jù)接收到的模糊邏輯算法計算所需的信號數(shù)據(jù)，實時計算出 整車需求功率和/或整車動力系統(tǒng)附件功率和/或能量源輸出功率。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量管理方法的一實施例，還包 括：
[0017] 步驟5:利用模糊邏輯算法對能量源輸出功率進行調(diào)整修正，得出輸出功率分配組 合；
[0018] 步驟6:整車控制器基于功率分配組合通過CAN總線向各能量源控制器發(fā)送輸出功 率分配結(jié)果，完成整車控制器對能量源輸出功率的實時調(diào)整。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明的基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量管理方法的一實施例，所述 混合式系統(tǒng)還包括動力電池控制器、增程器控制器、整車動力附件，其能量源包括動力電 池、增程器，整車控制器通過CAN總線分別和動力電池控制器、增程器控制器、驅(qū)動電機控制 器、整車動力附件連接，增程器與增程器控制器之間、動力電池與動力電池控制器之間通過 CAN總線連接，增程器通過高壓電線與動力電池連接。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量管理方法的一實施例，整車 動力附件包括整車散熱子系統(tǒng)、空調(diào)子系統(tǒng)以及大燈、繼電器的電器件、包括儀表的用電 器。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量管理方法的一實施例，步驟 2中的信號數(shù)據(jù)包括當(dāng)前動力電池 SOC、A t時間內(nèi)S0C變化量A S0C、增程器系統(tǒng)剩余燃料質(zhì) 量Hire、整車需求功率Pvehicde、整車動力系統(tǒng)附件功率Pauxm ary。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量管理方法的一實施例，步驟 4中的整車需求功率計算如下：
[0023] 整車需求功率
= mg，m為整車滿載質(zhì)量，f為滾動阻力系數(shù)，a為坡度，Cd為空氣阻力系數(shù)，A為汽車迎風(fēng)面 積，V為汽車當(dāng)前車速，％為整體傳動效率，S為汽車質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)，a為行駛道路坡度角，當(dāng)a 小于一定值時cosa = l，a = sin a = tana = i，i為道路坡度，Pauxilialy為整車動力附件系統(tǒng)功 率。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量管理方法的一實施例，整車 動力附件系統(tǒng)功率Pauxm ary為包括整車散熱子系統(tǒng)、空調(diào)子系統(tǒng)以及大燈、繼電器的電器 件、儀表的用電器在內(nèi)的所有低壓用電器件全部以最大功率工作時的總和。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量管理方法的一實施例，步驟 4中的增程器的輸出功率的實時計算如下：
[0026] 增程器輸出功率
其中Ere為剩余燃料 經(jīng)過增程器可以轉(zhuǎn)化出的電能，T為動力電池根據(jù)前一段荷電狀態(tài)S0C的消耗率估算出的可 持續(xù)使用的時間，M是增程器所用燃料的熱值，n是增程器系統(tǒng)將燃料轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn) 換效率，SOCt為動力電池當(dāng)前荷電狀態(tài)，S0C minS動力電池所允許的截止值，A t為采樣周 期，A S0C為采樣周期內(nèi)的S0C變化量，mre為當(dāng)前增程器系統(tǒng)燃料的剩余質(zhì)量。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量管理方法的一實施例，步驟 5的能量源輸出功率的調(diào)整修正如下：
[0029] 其中Pre為調(diào)整后的增程器的輸出功率，Pre_cal為實時計算得到的增程器的輸出功 率，P re_max為增程器最大可持續(xù)輸出功率，Pre_min為增程器最低許可輸出功率；
[0030] 動力電池輸出功率Pbattery = PVehiCle-Pre〇
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量管理方法的一實施例，該能 量控制方法包括適用于增程式電動車混合動力系統(tǒng)的能量管理策略。
[0032] 本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果：
[0033] 1)本發(fā)明基于模糊邏輯算法可以提供實時檢測當(dāng)前車輛的能量消耗率及各個能 量源的實時狀態(tài)，通過模糊邏輯計算預(yù)測未來整車的功率請求，根據(jù)模糊邏輯的計算結(jié)果 和相應(yīng)的邏輯規(guī)則實時調(diào)整各能量源的輸出功率，實時性好；
[0034] 2)本發(fā)明中的模糊邏輯計算公式和邏輯規(guī)則具有以下作用:a)當(dāng)動力電池電量消 耗過快時可實時提高增程器功率輸出，電量消耗率較低時可實時降低增程器功率輸出，避 免了動力電池大電流充放電，兼顧了動力電池壽命和能量轉(zhuǎn)換效率;b)根據(jù)相應(yīng)的模糊邏 輯規(guī)則可以避免增程器系統(tǒng)的低效率工作區(qū)域，提高了整車燃油經(jīng)濟性；
[0035] 3)該模糊邏輯算法解決了【背景技術(shù)】中提到的混合動力汽車動力電池電量過度消 耗或者是消耗不充分的問題；
[0036] 4)該模糊邏輯算法對控制器硬件要求較低，易于在整車上實現(xiàn)；
[0037] 5)本發(fā)明所采用的能量管理算法可應(yīng)用于燃料電池_蓄電池，內(nèi)燃機-蓄電池，內(nèi) 燃機-超級電容等多種形式的新能源汽車混合動力系統(tǒng)，具有良好的擴展性。
【附圖說明】
[0038] 圖1示出了本發(fā)明的基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量管理方法的較佳實施 例的流程圖。
[0039]圖2示出了適用本發(fā)明的增程式混合動力電動車動力系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0040] 在結(jié)合以下附圖閱讀本公開的實施例的詳細描述之后，能夠更好地理解本發(fā)明的 上述特征和優(yōu)點，但不以任何形式限制本發(fā)明。在附圖中，各組件不一定是按比例繪制，并 且具有類似的相關(guān)特性或特征的組件可能具有相同或相近的附圖標(biāo)記。應(yīng)當(dāng)指出的是，對 于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改 進，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0041] 先說明本發(fā)明的混合動力系統(tǒng)能量管理方法的總體構(gòu)思，其基于模糊邏輯算法， 該模糊邏輯算法將混合動力系統(tǒng)的能量管理策略簡化為一組多輸入、單輸出的能力管理規(guī) 貝lj，使用模糊邏輯計算方式根據(jù)動力電池 SOC、A t時間內(nèi)S0C變化量A S0C、增程器系統(tǒng)剩余 燃料質(zhì)量mre5、整車需求功率PV(5hic;le5、整車動力系統(tǒng)附件功率p auxiliary等參數(shù)通過實時計算來 控制混合動力系統(tǒng)能量源的輸出功率，在滿足用戶需求的前提下提供高整車的燃油經(jīng)濟 性。
[0042] 再結(jié)合圖2描述應(yīng)用本實施例的方法的增程式電動車混合動力系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)。 如圖2所示，動力系統(tǒng)包括動力電池1、增程器2、增程器系統(tǒng)3、驅(qū)動電機4、整車控制器VMS 5、動力電池控制器BMS 6、增程器控制器RES 7、驅(qū)動電機控制器PEU 8、整車動力系統(tǒng)附件 9、CAN 總線 10。
[0043] 整車控制器VMS 5分別通過CAN總線10連接增程器控制器RES 7與動力電池控制器 BMS 6、驅(qū)動電機控制器PEU 8和整車動力系統(tǒng)附件9。增程器2與增程器控制器RES 7連接， 動力電池1與動力電池控制器BMS 6連接，增程器2通過高壓電線與動力電池1連接。
[0044]能量管理策略的控制參數(shù)通過CAN總線10在整車控制器VMS 5與作為能量源的動 力電池控制器6和增程器控制器7之間完成數(shù)據(jù)交互。整車控制器VMS 5從CAN總線獲10得能 量管理策略計算所需數(shù)據(jù)后提供模糊邏輯算法公式計算出增程器輸出功率，再通過CAN總 線10將輸出功率組合發(fā)送給各個能量源的控制器(動力電池控制器6和增程器控制器7)，以 完成動力系統(tǒng)能量源功率的實時調(diào)整。
[0045] 整車動力系統(tǒng)附件9包括整車散熱子系統(tǒng)、空調(diào)子系統(tǒng)以及大燈、繼電器等電器 件、儀表等用電器功耗。
[0046] 基于圖2所示的增程式電動車混合動力系統(tǒng)，本發(fā)明的基于模糊邏輯算法的混合 動力系統(tǒng)能量管理方法的較佳實施例的流程如圖1所示。
[0047] 在步驟S201中，整車控制器VMS、驅(qū)動電機控制器PEU、動力電池控制器BMS、增程器 控制器RES分別對其負責(zé)的子系統(tǒng)進行自檢，判斷有無故障，若無則進入各系統(tǒng)就緒狀態(tài)， 執(zhí)行步驟203;若有，則進行故障處理機制步驟S202。
[0048] 在步驟203中，整車控制器VMS通過CAN總線向動力電池控制器BMS、增程器控制器 RES、驅(qū)動電機控制器PEU發(fā)送訪問信號，從中獲取能量管理策略計算所需的信號數(shù)據(jù)。 [0049]所需的信號數(shù)據(jù)包括當(dāng)前動力電池 S0C(State of Charge，即動力蓄電池的荷電 狀態(tài)，表征的是蓄電池使用一段時間后的剩余容量）、At時間內(nèi)S0C變化量A S0C、增程器系 統(tǒng)剩余燃料質(zhì)量mra、整車需求功率Pgic^、整車動力系統(tǒng)附件功率Pauxm ary。
[0050]在步驟204中，整車控制器VMS判斷接收到的信號數(shù)據(jù)是否完整，若是，則執(zhí)行步驟 205;若無，則返回步驟203。
[0051]在步驟205中，整車控制器VMS根據(jù)接收到的能量管理策略計算需求數(shù)據(jù)，通過實 時計算得出整車請求功率Pvehicde，通過模糊邏輯算法和相應(yīng)規(guī)則得出增程器輸出功率Pre和 動力電池輸出功率Pbattery，經(jīng)過實時調(diào)整最終得出功率分配組合P VehiCle = F(Pbattery，Pre， Pauxmary)，然后進入步驟206。
[0052]在步驟205中涉及的模糊邏輯算法如下：
[0053] a)整車請求功率
；?G = mg，m 為整 車滿載質(zhì)量，f為滾動阻力系數(shù)，％為整車傳動效率，a為坡度，Cd為空氣阻力系數(shù)，A為汽車迎 風(fēng)面積，V為汽車當(dāng)前車速，S為汽車質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)，通常行駛道路的坡度角不大時C0Sa = l，a = sin a = tan a = i，i為道路坡度，Pauxilialy為整車動力系統(tǒng)的附件功率，主要為整車散 熱子系統(tǒng)、空調(diào)子系統(tǒng)以及大燈、繼電器的電器件、儀表燈的用電器，P auxmary取值為上述所 有低壓用電器件全部以最大功率工作時的總和；
[0055] b)增程器輸出功率的實時計算值
[0056] 其中Ere為剩余燃料經(jīng)過增程器可以轉(zhuǎn)化出的電能，T為動力電池根據(jù)前一段S0C的 消耗率估算出的可持續(xù)使用的時間，M是增程器所用燃料的熱值(XX MJ/kg)，n是增程器系 統(tǒng)將燃料轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換效率（％ )，SOCt為動力電池當(dāng)前荷電狀態(tài)，S0Cmin為動力電 池所允許的截止值，At為采樣周期(h)，AS0C為采樣周期內(nèi)的S0C變化量，m re當(dāng)前增程器系 統(tǒng)燃料的剩余質(zhì)量。
[0057]在步驟206中，通過模糊邏輯算法對實時計算得出的能量源輸出功率進行調(diào)整修 正，以得到功率分配組合。具體如下:a)如果Pre_cal大于增程器系統(tǒng)最大可持續(xù)功率P re_max， 則只能以Pre_max輸出；如果P re_cal小于增程器系統(tǒng)最低許可輸出功率，則以Pryin輸出。其中 pre3_mln為根據(jù)增程器系統(tǒng)特性曲線定義的低效率區(qū)對應(yīng)的功率點。以發(fā)動機為例，p re3_mln為 避免發(fā)動機進入低轉(zhuǎn)速區(qū)域?qū)?yīng)的功率點。
[0058]總結(jié)公式為：
[0060]電池輸出功率Pbattery = Pvehicle-Pre 〇
[0061 ] 在步驟207中，整車控制器VMS通過CAN總線向動力電池控制器BMS和增程器控制器 RES發(fā)送功率輸出結(jié)果，完成整車控制器VMS對動力系統(tǒng)各能量源輸出功率分配。
[0062]盡管為使解釋簡單化將上述方法圖示并描述為一系列動作，但是應(yīng)理解并領(lǐng)會， 這些方法不受動作的次序所限，因為根據(jù)一個或多個實施例，一些動作可按不同次序發(fā)生 和/或與來自本文中圖示和描述或本文中未圖示和描述但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他 動作并發(fā)地發(fā)生。
[0063]本領(lǐng)域技術(shù)人員將進一步領(lǐng)會，結(jié)合本文中所公開的實施例來描述的各種解說性 邏輯板塊、模塊、電路、和算法步驟可實現(xiàn)為電子硬件、計算機軟件、或這兩者的組合。為清 楚地解說硬件與軟件的這一可互換性，各種解說性組件、框、模塊、電路、和步驟在上面是以 其功能性的形式作一般化描述的。此類功能性是被實現(xiàn)為硬件還是軟件取決于具體應(yīng)用和 施加于整體系統(tǒng)的設(shè)計約束。技術(shù)人員對于每種特定應(yīng)用可用不同的方式來實現(xiàn)所描述的 功能性，但這樣的實現(xiàn)決策不應(yīng)被解讀成導(dǎo)致脫離了本發(fā)明的范圍。
[0064]結(jié)合本文所公開的實施例描述的各種解說性邏輯板塊、模塊、和電路可用通用處 理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編 程邏輯器件、分立的門或晶體管邏輯、分立的硬件組件、或其設(shè)計成執(zhí)行本文所描述功能的 任何組合來實現(xiàn)或執(zhí)行。通用處理器可以是微處理器，但在替換方案中，該處理器可以是任 何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器、或狀態(tài)機。處理器還可以被實現(xiàn)為計算設(shè)備的組合，例 如DSP與微處理器的組合、多個微處理器、與DSP核心協(xié)作的一個或多個微處理器、或任何其 他此類配置。
[0065]結(jié)合本文中公開的實施例描述的方法或算法的步驟可直接在硬件中、在由處理器 執(zhí)行的軟件模塊中、或在這兩者的組合中體現(xiàn)。軟件模塊可駐留在RAM存儲器、閃存、ROM存 儲器、EPROM存儲器、EEPR0M存儲器、寄存器、硬盤、可移動盤、CD-ROM、或本領(lǐng)域中所知的任 何其他形式的存儲介質(zhì)中。示例性存儲介質(zhì)耦合到處理器以使得該處理器能從/向該存儲 介質(zhì)讀取和寫入信息。在替換方案中，存儲介質(zhì)可以被整合到處理器。處理器和存儲介質(zhì)可 駐留在ASIC中。ASIC可駐留在用戶終端中。在替換方案中，處理器和存儲介質(zhì)可作為分立組 件駐留在用戶終端中。
[0066]在一個或多個示例性實施例中，所描述的功能可在硬件、軟件、固件或其任何組合 中實現(xiàn)。如果在軟件中實現(xiàn)為計算機程序產(chǎn)品，則各功能可以作為一條或更多條指令或代 碼存儲在計算機可讀介質(zhì)上或藉其進行傳送。計算機可讀介質(zhì)包括計算機存儲介質(zhì)和通信 介質(zhì)兩者，其包括促成計算機程序從一地向另一地轉(zhuǎn)移的任何介質(zhì)。存儲介質(zhì)可以是能被 計算機訪問的任何可用介質(zhì)。作為示例而非限定，這樣的計算機可讀介質(zhì)可包括ram、rom、 EEPR0M、CD_R0M或其它光盤存儲、磁盤存儲或其它磁存儲設(shè)備、或能被用來攜帶或存儲指令 或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的合意程序代碼且能被計算機訪問的任何其它介質(zhì)。任何連接也被正當(dāng)?shù)?稱為計算機可讀介質(zhì)。例如，如果軟件是使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)字訂戶線 (DSL)、或諸如紅外、無線電、以及微波之類的無線技術(shù)從web網(wǎng)站、服務(wù)器、或其它遠程源傳 送而來，則該同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、DSL、或諸如紅外、無線電、以及微波之類的無線 技術(shù)就被包括在介質(zhì)的定義之中。如本文中所使用的盤（disk)和碟（disc)包括壓縮碟 (CD)、激光碟、光碟、數(shù)字多用碟(DVD)、軟盤和藍光碟，其中盤(disk)往往以磁的方式再現(xiàn) 數(shù)據(jù)，而碟(disc)用激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述的組合也應(yīng)被包括在計算機可讀介質(zhì) 的范圍內(nèi)。
[0067]提供對本公開的先前描述是為使得本領(lǐng)域任何技術(shù)人員皆能夠制作或使用本公 開。對本公開的各種修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都將是顯而易見的，且本文中所定義的普 適原理可被應(yīng)用到其他變體而不會脫離本公開的精神或范圍。由此，本公開并非旨在被限 定于本文中所描述的示例和設(shè)計，而是應(yīng)被授予與本文中所公開的原理和新穎性特征相一 致的最廣范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種基于模糊邏輯算法的混合式系統(tǒng)能量管理方法，其特征在于，混合式系統(tǒng)包括 整車控制器、能量源控制器、電機控制器和CAN總線，所述混合式系統(tǒng)能量管理方法包括： 步驟1:對整車控制器、能量控制器和電機控制器進行自檢，若無故障則進入步驟2，若 有故障則進入故障處理機制； 步驟2:整車控制器通過CAN總線向能量源控制器、驅(qū)動電機控制器發(fā)送訪問信號并獲 取模糊邏輯算法計算所需的信號數(shù)據(jù)； 步驟3:整車控制器判斷接收到的模糊邏輯算法計算所需的信號數(shù)據(jù)是否完整，若完整 則進入步驟4,若不完整則返回步驟2; 步驟4:整車控制器根據(jù)接收到的模糊邏輯算法計算所需的信號數(shù)據(jù)，實時計算出整車 需求功率和/或整車動力系統(tǒng)附件功率和/或能量源輸出功率。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量管理方法，其特征在 于，還包括： 步驟5:利用模糊邏輯算法對能量源輸出功率進行調(diào)整修正，得出輸出功率分配組合； 步驟6:整車控制器基于功率分配組合通過CAN總線向各能量源控制器發(fā)送輸出功率分 配結(jié)果，完成整車控制器對能量源輸出功率的實時調(diào)整。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量管理方法，其特征在 于，所述混合式系統(tǒng)還包括動力電池控制器、增程器控制器、整車動力附件，其能量源包括 動力電池、增程器，整車控制器通過CAN總線分別和動力電池控制器、增程器控制器、驅(qū)動電 機控制器、整車動力附件連接，增程器與增程器控制器之間、動力電池與動力電池控制器之 間通過CAN總線連接，增程器通過高壓電線與動力電池連接。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量管理方法，其特征在 于，整車動力附件包括整車散熱子系統(tǒng)、空調(diào)子系統(tǒng)以及大燈、繼電器的電器件、包括儀表 的用電器。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量管理方法，其特征在 于，步驟2中的信號數(shù)據(jù)包括當(dāng)前動力電池 SOC、Δ t時間內(nèi)SOC變化量Δ SOC、增程器系統(tǒng)剩 余燃料質(zhì)量mre、整車需求功率Pvehicde、整車動力系統(tǒng)附件功率Pauxm ary。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5中任一所述的基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量管理方法， 其特征在于，步驟4中的整車需求功率計算如下： 整車需求功豸mg，m為整車滿載質(zhì)量，f為滾動阻力系數(shù)，α為坡度，Cd為空氣阻力系數(shù)，A為汽車迎風(fēng)面積，V 為汽車當(dāng)前車速，％為整體傳動效率，δ為汽車質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)，α為行駛道路坡度角，當(dāng)α小于 一定值時cos a = l，a = sin a = tan a = i，i為道路坡度，Pauxiliary為整車動力附件系統(tǒng)功 率。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量控制方法，其特征在 于，整車動力附件系統(tǒng)功率Pauxm ary為包括整車散熱子系統(tǒng)、空調(diào)子系統(tǒng)以及大燈、繼電器 的電器件、儀表的用電器在內(nèi)的所有低壓用電器件全部以最大功率工作時的總和。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量控制方法，其特征在 于，步驟4中的增程器的輸出功率的實時計算如下： 增程器輸出功薄其中Ere為剩余燃料經(jīng)過 增程器可以轉(zhuǎn)化出的電能，T為動力電池根據(jù)前一段荷電狀態(tài)SOC的消耗率估算出的可持續(xù) 使用的時間，M是增程器所用燃料的熱值，η是增程器系統(tǒng)將燃料轉(zhuǎn)化為電能的能量轉(zhuǎn)換效 率，SOCt為動力電池當(dāng)前荷電狀態(tài)，SOC minS動力電池所允許的截止值，At為采樣周期，Δ SOC為采樣周期內(nèi)的SOC變化量，mre為當(dāng)前增程器系統(tǒng)燃料的剩余質(zhì)量。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量控制方法，其特征在 于，步驟5的能量源輸出功率的調(diào)整修正如下：其中Pre為調(diào)整后的增程器的輸出功率，Pr^l為實時計算得到的增程器的輸出功率， Pre_max為增程器最大可持續(xù)輸出功率，Prejnin為增程器最低許可輸出功率； 動力電池輸出功率Pbattery = Pvehicle-Pre 〇10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模糊邏輯算法的混合動力系統(tǒng)能量管理方法，其特征在 于，該能量控制方法包括適用于增程式電動車混合動力系統(tǒng)的能量管理策略。
【文檔編號】B60W20/10GK105882648SQ201610300469
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】劉旭鵬, 李科迪, 童珎, 何榮國
【申請人】上汽大眾汽車有限公司