[发明专利]一种基于大数据库的混合动力能量管理策略全局优化系统

说明书

本发明公开了一种基于大数据库的混合动力能量管理策略全局优化系统，由远程数据库模块和车载终端两部分组成，所述车载终端包括数据采集模块、待处理数据存储模块、混合动力整车控制器、中央处理器模块、个性化数据存储模块；数据采集模块包括GPS模块、加速踏板位置采集模块、制动踏板位置采集模块、转向力矩采集模块、变速器档位采集模块、六轴传感器模块、发动机运转参数采集模块、电池荷电状态采集模块。本发明综合利用当前发展迅速的车联网技术、传感器技术、GPS技术，通过每一辆装载该系统的车辆的行驶信息贡献，快速建立起一个覆盖全地域的路况信息大数据库。

技术领域

本发明属于现代交通技术领域，涉及一种混合动力汽车行驶工况预测、能量管理策略全局优化的系统，更具体的说，是涉及一种基于大数据库的混合动力能量管理策略全局优化系统。

背景技术

面对能源和环境的压力，发展节能和新能源汽车势在必行。混合动力汽车由于具有较高的燃油经济性和较低的排放，成为各大汽车产商迈向新能源汽车领域的一条重要途径。而混合动力汽车的能量管理控制策略对实现其高效率，低排放有着决定性的影响，因此成为整车的灵魂和核心技术。当前，混合动力汽车的能量管理策略主要分为基于简单规则的控制策略，瞬时优化控制策略和全局优化控制策略三种类型。

基于简单规则的控制策略主要为逻辑门限值控制方法，该方法根据发动机和电动机的MAP图，来设定发动机的关断条件，转矩限值，转速限值，电池的SOC限值等，使发动机，电动机，电池都工作在高效率区间，从而提高燃油经济性，此控制方法快速简单，实用性强，因此获得了广泛的应用，但由于门限值为固定值，没有考虑到实际的行车工况，从而无法获得整车系统的最大效率。

瞬时优化控制策略是在车辆行驶的每个时刻，计算所有满足驾驶人需求转矩的发动机和电机输出转矩组合对应的燃油消耗量和消耗的电量，将该瞬时的燃油消耗表示为发动机燃油消耗和消耗电量的等效燃油消耗，调整电机输出转矩，获得该瞬时燃油消耗的最小值，将该最小值所对应的发动机和电机输出转矩组合作为混合动力总成的工作点，同时，该方法还可综合考虑排放性能，从而获得综合最优性能，但是此种方法需要进行大量的浮点运算，实时性较差，控制效果过分依赖各部件性能特性参数的精确性，受电池老化、发动机动态特性等的影响，在实际车辆的实时控制中难以实现。

瞬时优化控制策略是针对某个实时的工况进行优化，可以保证车辆瞬时的最优燃油经济性和排放性，但是由优化理论可知，瞬时最小值之和并不等于和的最小值，因此并不能保证在整个车辆运行期间内最优，全局优化控制策略才能够实现真正意义上的最优化。全局优化控制策略是以一段既定的完整的行驶路况上的整车等效燃油消耗、排放等为目标函数,在满足车辆机械约束等条件下建立全局优化数学模型,在满足电机、发动机、电池等条件的制约下,求得全局的最优能量分配方案。但是由于全局优化控制策略需要预先知道整个行驶工况，才能获得最佳的优化效果，因而限制了其的广泛应用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，针对当前整个行程工况难以预测导致全局优化无法实现的问题，提出了一种基于大数据库的混合动力能量管理策略全局优化系统，该系统综合利用当前发展迅速的车联网技术、传感器技术、GPS技术，通过每一辆装载该系统的车辆的行驶信息贡献，快速建立起一个覆盖全地域的路况信息大数据库，另外，通过采集驾驶信息，实现对驾驶员偏好的自学习，从而在行程开始前，可以通过大数据库预测整个行程的工况，并结合驾驶员偏好修正，实现混合动力能量控制的全局优化，达到更好的燃油经济性和排放性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的基于大数据库的混合动力能量管理策略全局优化系统，由远程数据库模块和车载终端两部分组成，所述车载终端包括数据采集模块、待处理数据存储模块、混合动力整车控制器、中央处理器模块、个性化数据存储模块；