本申请涉及车辆智能化控制,尤其涉及一种新能源车辆能量智能管理系统、控制方法及相关设备。
背景技术:
1、当前混合动力汽车的能量管理策略主要是以满足功率需求、维持电池的荷电状态(state of charge,soc)为控制准则。当车辆运行时,能量管理策略结合动力源的效率特点合理分配各动力源的功率,来提高动力系统的驱动效率。但是,这样的能量管理策略仅基于车辆自身的运行状况来进行能量控制,往往会导致车辆的油耗增加,能耗较高。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种新能源车辆能量智能管理系统、控制方法及相关设备,能够降低用户出行油耗,提升驾乘体验。
2、第一方面,本申请实施例提供了一种新能源车辆能量智能管理系统,该系统包括:
3、驱动装置,所述驱动装置包括发动机、驱动电机和发电机,所述发动机用以选择性的输出动力至车辆的轮端;所述驱动电机用以输出动力至所述轮端;所述发电机与所述发动机相连,以在所述发动机的带动下进行发电;
4、动力电池,所述动力电池用以给所述驱动电机供电,以及根据所述发电机或者所述驱动电机输出的交流电进行充电;
5、控制装置,所述控制装置用于获取多域数据融合信息,所述多域数据融合信息至少包括座舱域信息和动力域信息,其中,所述座舱域信息至少包括用户行为信息和预设出行路径的路况信息,所述动力域信息至少包括车辆状态信息;
6、根据所述多域数据融合信息预测预设出行路径的路径整车能耗,所述预设出行路径包括多个路段,所述路径整车能耗包括所述多个路段的路段整车能耗;
7、以所述预设出行路径的油耗最低为目标,根据各路段的路段整车能耗规划所述各路段的目标soc;
8、根据各路段的目标soc和实际整车需求,对所述驱动装置和所述动力电池进行控制,使得所述发动机工作时处于高效工作区间。
9、第二方面,本申请实施例提供了新能源车辆能量智能管理系统的控制方法,该方法包括:
10、获取多域融合信息,多域融合信息至少包括座舱域信息和动力域信息,其中,座舱域信息至少包括用户行为信息和预设出行路径的路况信息,动力域信息至少包括车辆状态信息;
11、根据多域融合信息预测预设出行路径的路径整车能耗,预设出行路径包括多个路段,路径整车能耗包括多个路段的路段整车能耗;
12、以预设出行路径的油耗最低为目标,根据各路段的路段整车能耗规划各路段的目标soc;
13、根据各路段的目标soc和实际整车需求,对新能源车辆的发动机、驱动电机、发电机和所述动力电池进行控制,使得所述发动机工作时处于高效工作区间。
14、第三方面,本申请实施例提供了一种控制装置,该装置包括:
15、多源数据融合单元,所述多源数据融合单元用于获取多域数据融合信息,所述多域数据融合信息至少包括座舱域信息和动力域信息,其中,所述座舱域信息至少包括用户行为信息和预设出行路径的路况信息,所述动力域信息至少包括车辆状态信息;
16、能耗预测单元,所述能耗预测单元用于根据所述多域数据融合信息预测预设出行路径的路径整车能耗,所述预设出行路径包括多个路段,所述路径整车能耗包括所述多个路段的路段整车能耗;
17、动态规划单元,所述动态规划单元用于以所述预设出行路径的油耗最低为目标,根据各路段的路段整车能耗规划所述各路段的目标soc;
18、智能控制单元,所述智能控制单元用于根据各路段的目标soc和实际整车需求,对新能源车辆的发动机、驱动电机、发电机和动力电池进行控制,使得所述发动机工作时处于高效工作区间。
19、第四方面,本申请实施例提供了一种控制装置,该控制装置包括存储器、通信接口以及处理器,其中,存储器、通信接口和处理器相互连接;存储器存储有计算机程序,处理器调用存储器中存储的计算机程序,用于实现上述第二方面的方法。
20、第五方面,本申请实施例提供了一种车辆,该车辆包括新能源车辆能量智能管理系统用于执行上述第二方面的方法。
21、第六方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述第二方面的方法。
22、第七方面,本申请实施例提供了一种新能源车辆能量智能管理系统,包括:
23、发动机,所述发动机用以选择性的输出动力至车辆的轮端;
24、驱动电机,所述驱动电机用以输出动力至所述轮端;
25、发电机,所述发电机与所述发动机相连,以在所述发动机的带动下进行发电;
26、动力电池,所述动力电池用以给所述驱动电机供电,以及根据所述发电机或者所述驱动电机输出的交流电进行充电;
27、控制装置,所述控制装置包括:
28、多源数据融合单元,所述多源数据融合单元用于获取多域数据融合信息,所述多域数据融合信息至少包括座舱域信息和动力域信息,其中,所述座舱域信息至少包括用户行为信息和预设出行路径的路况信息,所述动力域信息至少包括车辆状态信息;
29、能耗预测单元,所述能耗预测单元用于根据所述多域数据融合信息预测预设出行路径的路径整车能耗,所述预设出行路径包括多个路段,所述路径整车能耗包括所述多个路段的路段整车能耗;
30、动态规划单元,所述动态规划单元用于以所述预设出行路径的油耗最低为目标,根据各路段的路段整车能耗规划所述各路段的目标soc;
31、智能控制单元,所述智能控制单元用于根据各路段的目标soc和实际整车需求,对所述发动机、驱动电机、发电机和所述动力电池进行控制,使得所述发动机工作时处于高效工作区间。
32、第八方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,计算机程序产品包括计算机程序,该计算机程序存储在计算机存储介质中;计算机设备的处理器从计算机存储介质中读取该计算机程序,处理器执行该计算机程序,使得计算机设备执行上述第二方面的方法。
33、本申请实施例中,以出行路径的油耗最低为目标规划各路段的目标soc,根据各路段的目标soc和实际整车需求控车,实现混合动力汽车的油电合理分配,降低车辆油耗和用车成本;同时通过对所述发动机、驱动电机、发电机和所述动力电池进行控制,使得所述发动机工作时处于高效工作区间,提高发动机的nvh性能,避免发动机频繁启停,提升驾乘舒适性;而且根据多域融合信息预测预设出行路径的路径整车能耗,即将座舱域和动力域信息进行融合进行路径整车能耗预测,提高了能耗预测的准确性,进一步提升节油性能。
1.一种新能源车辆能量智能管理系统,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述车辆状态信息至少包含所述车辆的静态参数,所述路况信息至少包括道路交通流速度;
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述车辆的静态参数至少包括:车辆的空气阻力、滚动阻力、加速阻力、坡度阻力。
4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述车辆状态信息至少包括车型信息,所述用户行为信息至少包括用户的驾驶风格,所述路况信息至少包括道路类型,包括:
5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述道路类型至少包括:普通道路、快速道路、高速道路、拥堵道路;所述用户的驾驶风格根据加速踏板的开度的变化率和加速度的变化率至少分成激烈、普通和温和。
6.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述根据所述多域数据融合信息预测预设出行路径的路径整车能耗,包括:
7.如权利要求6所述的系统,其特征在于,所述根据所述车辆在所述预设出行路径上的理论需求能耗和参考需求能耗,预测得到所述预设出行路径的路径整车能耗,包括:
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,还包括:
9.如权利要求6所述的系统,其特征在于,所述车辆状态信息至少包含所述车辆的静态参数、车型信息,所述用户行为信息至少包括用户的驾驶风格,所述路况信息至少包括道路交通流速度、道路类型;
10.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述车辆状态信息至少包括所述车辆的静态参数和路径整车能耗最小的目标车速,所述路况信息至少包括道路交通流速度,所述用户行为信息至少包括用户的驾驶风格;
11.如权利要求10所述的系统,其特征在于,所述控制装置还被配置为控制所述车辆基于所述目标车速在所述预设路径上行驶。
12.如权利要求10所述的系统,其特征在于,所述控制装置还被配置为基于所述整车能耗最小目的标车速生成提示信息,所述提示信息用以提示驾驶员基于所述整车能耗最小的目标车速控制所述车辆行驶。
13.如权利要求12所述的系统,其特征在于,所述提示信息包括目标车速和/或者踏板控制信息中的至少一种。
14.如权利要求10所述的系统,其特征在于,所述控制装置还被配置为:
15.如权利要求10所述的系统,其特征在于,所述控制装置还被配置为:
16.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述路况信息包括:道路类型、道路名称、道路交通标志、道路限速、拥堵等级、路程长度、通行所需时长、平均车速、坡度、交通灯信息和天气信息中的至少一个;
17.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制装置还被配置为:
18.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制装置还被配置为包括:
19.如权利要求1所述的系统,其特征在于,若导航系统自启功能关闭,导航系统关闭,且所述预设出行路径为通勤路线,则所述控制装置还被配置为,根据所述车辆根据所述通勤路线对应的历史行车数据,对所述发动机、驱动电机、发电机和所述动力电池进行控制,使得所述发动机工作时处于高效工作区间。
20.如权利要求1所述的系统,其特征在于,若导航系统自启功能关闭,导航系统关闭,且所述预设出行路径不是通勤路线,所述控制装置还被配置为:
21.如权利要求20所述的系统,其特征在于,所述对所述车辆在预设时间段内的车速进行预测,得到所述车辆在所述预设时间段内的预测车速,包括:
22.如权利要求20所述的系统,其特征在于,所述控制装置还被配置为当确定与前车的距离或者与前车的相对速度不满足安全行驶条件时,控制车辆制动。
23.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制装置还被配置为:若智能驾驶功能开启,导航辅助驾驶功能关闭,自适应巡航控制功能开启,前方不存在车辆,且车速规划未激活,所述控制装置还被配置为:控制所述车辆基于当前车速行驶;或者
24.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制装置还被配置为:
25.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制装置还被配置为根据驾驶员风格、所述车辆的当前车速或者所述车辆所处环境信息,调整保电soc;根据所述车辆的实际soc和调整后的保电soc的比较结果对所述发动机、驱动电机、发电机和所述动力电池进行控制,使得所述发动机工作时处于高效工作区间。
26.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制装置还被配置为根据充电状态、所述预设出行路径和用户预约上车时间对所述动力电池的温度进行调整;或者
27.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制装置还被配置为预测所述预设出行路径的终点,当与所述终点的距离小于预设距离时,暂停根据所述发动机的目标水温偏差对所述发动机的水温进行调整,且提高所述发动机的水温,直至所述车辆到达所述终点之前所述发动机的水温高于预设温度阈值。
28.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述控制装置还被配置为预测所述预设出行路径的终点,当与所述终点的距离小于预设距离时,暂停根据所述动力电池的目标温度偏差对所述动力电池的温度进行调整,且对动力电池的温度进行调整,直至所述车辆到达所述终点时所述动力电池的温度位于预设温度区间内。
29.如权利要求28所述的系统,其特征在于,所述控制装置还被配置为预测所述预设出行路径的终点,当与所述终点的距离小于预设距离时,暂停控制所述车辆的乘员舱温度达到所述乘员舱目标温度,且对乘员舱目标温度进行修正。
30.一种新能源车辆能量智能管理系统的控制方法,其特征在于,包括:
31.如权利要求30所述的方法,其特征在于,所述以所述预设出行路径的油耗最低为目标,根据各路段的路段整车能耗规划所述各路段的目标soc,包括:
32.如权利要求31所述的方法,其特征在于,所述根据所述各路段的动力电池的起始soc和路段整车能耗规划所述各路段的目标soc,包括:
33.根据权利要求32所述的方法,其特征在于,所述预设出行路径的首个路段结束时的目标soc是根据所述车辆在所述预设出行路径的起始soc和所述首个路段的预测soc变化量确定的;
34.根据权利要求33所述的方法,其特征在于,所述预测soc变化量包括第一预测soc变化量和第二预测soc变化量;所述预设出行路径的首个路段的目标soc的上限值是根据所述起始soc和所述首个路段的第一预测soc变化量确定的;
35.根据权利要求34所述的方法,其特征在于,所述预设出行路径中的目标路段的soc是根据所述目标路段的第一预测soc范围和所述目标路段的第二预测soc范围确定的;
36.根据权利要求35所述的方法,其特征在于,所述目标路段的目标soc的上限值和下限值由所述目标路段的第一预测soc范围和所述目标路段的第二预测soc范围的交集确定。
37.根据权利要求35所述的方法,其特征在于,所述终点soc是根据所述车辆的动力电池在所述预设出行路径起点的起始soc确定的。
38.根据权利要求37所述的方法,其特征在于,在所述起始soc大于等于第一预设阈值的情况下,所述终点soc为第二预设阈值;
39.如权利要求30所述的方法,其特征在于,所述各路段的划分与所述预设出行路径的路况信息相关,所述各路段是根据预设出行路径的道路类型和拥堵等级中的至少一个划分得到。
40.如权利要求30所述的方法,其特征在于,还包括:
41.如权利要求40所述的方法,其特征在于,还包括:
42.如权利要求41所述的方法,其特征在于,所述预设出行路径的终点具备充电条件,具体包括:若所述终点存在充电地址,且所述充电地址中存在处于空闲状态的充电桩,则确定所述终点具备充电条件。
43.如权利要求31所述的方法,其特征在于,所述根据所述各路段的起始soc、目标soc和实际整车需求,对所述发动机、驱动电机、发电机和所述动力电池进行控制,使得所述发动机工作时处于高效工作区间,包括:
44.如权利要求30所述的方法,其特征在于,所述预设出行路径的确定方式包括:
45.如权利要求44所述的方法,其特征在于,所述响应用户输入的终点,确定预设出行路径,包括:
46.如权利要求30所述的方法,其特征在于,还包括:
47.如权利要求46所述的方法,其特征在于,所述确定在所述预设出行路径行驶过程中的补能策略,包括:
48.如权利要求45所述的方法,其特征在于,所述基于所述车辆的起点和所述终点,确定至少一条候选节能路径,包括:
49.如权利要求48所述的方法,其特征在于,所述基于所述车辆的起点和所述终点,确定至少一条候选行驶路径,包括:
50.如权利要求49所述的方法,其特征在于,所述基于所述车辆的起点和所述终点,确定至少一条候选行驶路径,包括:
51.如权利要求30所述的方法,其特征在于,所述车辆状态信息至少包括所述车辆的静态参数和路径整车能耗最小的目标车速,所述路况信息至少包括道路交通流速度,所述用户行为信息至少包括用户的驾驶风格;
52.如权利要求51所述的方法,其特征在于,所述目标车速采用以下方式确定:
53.如权利要求52所述的方法,其特征在于,所述限制条件还包括如下一种或者多种:出行时长、交通流速度信息、加速限制、减速限制、区域最大允许通过车速、红绿灯信息。
54.如权利要求51所述的方法,其特征在于,所述目标车速采用以下方式确定:
55.如权利要求54所述的方法,其特征在于,所述基于所述预设出行路径的道路交通流速度、当前车速以及限制条件信息确定平滑速度序列,并将所述平滑速度序列作为初始速度解输入至车辆模型,包括:
56.如权利要求55所述的方法,其特征在于,所述根据驾驶风格、道路交通流速度以及交通灯位置信息对不同行车场景的路段的速度修正,以对所述平滑速度序列进行局部修正,包括:
57.如权利要求55所述的方法,其特征在于,所述根据驾驶风格、道路交通流速度以及交通灯位置信息对不同行车场景的路段的速度修正,以对所述平滑速度序列进行局部修正,包括:
58.一种新能源车辆能量智能管理系统,其特征在于,包括:
59.一种控制装置,其特征在于,所述控制装置包括存储器、通信接口以及处理器,其中,所述存储器、所述通信接口和所述处理器相互连接;所述存储器存储有计算机程序,所述处理器调用所述存储器中存储的计算机程序,用于实现权利要求30-57任一所述的方法。
60.一种控制装置,其特征在于,所述控制装置包括:
61.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括如权利要求1-29任一所述的新能源车辆能量智能管理系统。
62.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求30-57任一所述的方法。
63.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序适于由处理器加载并执行如权利要求30-57任一所述的方法。
