[发明专利]一种基于未来驱动功率需求的纯电动汽车整车功率分配方法

说明书

本发明提供了一种基于未来驱动功率需求的纯电动汽车整车功率分配方法，马尔科夫链预测下一状态的速度、加速度信息，GPS导航系统计算坡度信息，并根据车辆自身参数计算未来需求功率；判断下一状态是否为急加速或者爬坡，如果是则判断SOC是否在阈值范围内，如果否则优先满足当前状态功率需求；当SOC在阈值范围内，则同时满足当前状态和下一状态的功率需求；当SOC不在阈值范围内，如果当前状态为急加速或者爬坡状态，则优先满足当前状态功率需求且进行适当减速，否则优先满足下一状态功率需求。本发明在尽可能维持动力电池SOC在阈值范围内的情况下，考虑到未来状态的需求功率，减少未来状态急加速或者爬坡时电机处于欠功率状态而有损电机的情况。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种基于未来驱动功率需求的纯电动汽车整车功率分配方法。

背景技术

纯电动汽车为有限单能量源，其动力来源全部来自于动力电池。相比于传统燃油汽车，纯电动汽车的动力性更好。然而由于动力电池技术的发展还不完善，纯电动汽车的发展受到了限制，合理的利用纯电动汽车有限能量成为了纯电动汽车发展的重要方向。当前单电源纯电动汽车的功率分配主要是以整车能量消耗最小为原则对驱动电机和附件进行功率分配，忽视了坡道对功率分配的影响。汽车在急加速和爬坡时需要较大的驱动功率，当动力电池提供给电机的驱动功率无法满足要求时，电机会处于欠功率状态而损坏电机。因此为了减少电机处于欠功率的状态，需要提前预测出未来功率需求，对电机的功率进行合理分配。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于未来驱动功率需求的纯电动汽车整车功率分配方法，旨在通过预测得到未来状态的驱动功率需求，合理分配动力电池有限能量，以减少电机欠功率的状态，实现本发明的技术方案如下：

一种基于未来驱动功率需求的纯电动汽车整车功率分配方法，包括如下步骤：

步骤1)：通过马尔可夫预测法预测本车下一状态的速度、加速度信息，通过GPS导航系统计算坡度信息，并根据本车自身参数计算下一状态驱动需求功率；

步骤2)：判断下一状态是否为急加速或者爬坡，如果是，则执行步骤3)；如果否，则优先满足当前功率需求；

步骤3)：判断动力电池SOC是否在阈值范围内，如果是，则保证动力电池同时满足当前状态和下一状态的功率需求；如果否，则执行步骤4)；

步骤4)：判断当前状态是否为急加速或者爬坡状态，如果是，则优先满足当前状态功率需求，并通过适当减速来满足下一状态功率需求；如果否，则优先满足下一状态的功率需求。

进一步，所述马尔可夫预测法采用滚动优化的方式：将滚动历史时间窗T内的速度、加速度历史数据进行状态划分，计算状态转移概率矩阵来预测下一状态的速度、加速度值。

进一步，所述滚动历史时间窗的取值范围为100-200s。

进一步，所述状态转移概率矩阵为

进一步，所述下一状态的需求功率为：其中m为车载质量，g为重力加速度，f为滚动阻力系数，C_D为空气阻力系数，A为迎风面积，α为坡度值，δ为旋转质量换算系数，v_t+1为马尔科夫链预测模型预测出下一状态的速度，为马尔科夫链预测模型预测出的下一状态加速度。

进一步，所述急加速定义为加速踏板开度大于50％时的加速度，当a_t+1＞a为急加速，当i＞0为爬坡。

本发明的有益效果为：

1)本发明在进行纯电动汽车功率分配时，考虑到纯电动汽车未来驱动功率需求的影响，以经济运行模式和动力运行模型相结合的方式进行功率分配。在未来汽车急加速和爬坡时，保证电机可以提供足够的功率来驱动汽车行驶，而不至使电机处于欠功率状态而有损电机；而在没有急加速和爬坡时，以整车能量消耗最小为原则进行功率分配。