驱动电机功率预测方法、装置、电子设备及车辆与流程

1.本公开涉及车辆技术领域，尤其涉及一种驱动电机功率预测方法、装置、电子设备及车辆。


背景技术：

2.目前，新能源车辆在强制动能量回收时，驱动电机回收功率超过功率极限值时，可能导致电池过充，另外，车辆在加速能量释放时，驱动电机消耗功率的增大可能导致电池过放甚至过热。通过提前对驱动电机进行功率预测，并根据预测到的功率提前对驱动电机进行控制，可避免电池过充或者过放的问题，消除电池热失控隐患，保障车辆的安全性。
3.相关技术中，采用基于历史数据训练得到的功率预测模型对驱动电机未来时刻的功率进行预测，但是由于车辆行驶过程中的外部因素(如路面情况)和内部因素(如驾驶需求)是实时变化的，基于历史数据训练得到的功率预测模型，无法准确预测驱动电机在未来时刻的功率。


技术实现要素：

4.本公开旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。
5.为此，本公开提出一种驱动电机功率预测方法、装置、电子设备及车辆，可以实现基于第一扭矩和多个目标扭矩，对驱动电机在第一时刻之后的多个第三时刻的目标扭矩和目标转速进行预测，并根据多个第三时刻的目标扭矩和目标转速，预测驱动电机在多个第三时刻的目标功率，由此，在第一时刻为当前时刻时，基于当前时刻的实时扭矩和当前时刻之后的未来时刻实时变化的目标扭矩，对驱动电机未来时刻的转速进行预测，得到未来时刻实时变化的目标转速，根据未来时刻实时变化的目标扭矩和目标转速，对未来时刻的功率进行预测，可避免车辆行驶过程中实时变化的外部因素和内部因素所导致的相关技术中功率预测不准确的问题，提高了功率预测的准确性。
6.本公开第一方面实施例提出了一种驱动电机功率预测方法，包括：根据目标车辆的驱动电机在第一时刻之前的多个第二时刻的历史扭矩请求，对所述驱动电机的扭矩进行预测，以得到所述驱动电机在第一时刻的第一扭矩和所述第一时刻之后的多个第三时刻的目标扭矩，其中，所述第一时刻为当前时刻；基于所述第一扭矩，对所述驱动电机的转速进行预测，得到所述驱动电机在多个所述第三时刻中首个第三时刻的目标转速，并根据多个所述目标扭矩，对所述驱动电机的转速进行预测，得到所述驱动电机在多个所述第三时刻中非首个第三时刻的目标转速；根据多个所述第三时刻的目标扭矩和目标转速，确定所述驱动电机在多个所述第三时刻的目标功率。
7.本公开第二方面实施例提出了一种驱动电机功率预测装置，包括：第一预测模块，用于根据目标车辆的驱动电机在第一时刻之前的多个第二时刻的历史扭矩请求，对所述驱动电机的扭矩进行预测，以得到所述驱动电机在第一时刻的第一扭矩和所述第一时刻之后的多个第三时刻的目标扭矩；第二预测模块，用于基于所述第一扭矩，对所述驱动电机的转
速进行预测，得到所述驱动电机在多个所述第三时刻中首个第三时刻的目标转速，并根据多个所述目标扭矩，对所述驱动电机的转速进行预测，得到所述驱动电机在多个所述第三时刻中非首个第三时刻的目标转速；确定模块，用于根据多个所述第三时刻的目标扭矩和目标转速，确定所述驱动电机在多个所述第三时刻的目标功率。
8.本公开第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开第一方面实施例所述的驱动电机功率预测方法。
9.本公开第四方面实施例提出了一种车辆，包括本公开第三方面实施例所述的电子设备。
10.本公开第五方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本公开第一方面实施例所述的驱动电机功率预测方法。
11.本公开第六方面实施例提出了一种计算机程序产品，包括计算机指令，其上存储有计算机程序，所述计算机指令在被处理器执行时实现本公开第一方面实施例所述的驱动电机功率预测方法。
12.本公开的技术方案，通过根据目标车辆的驱动电机在第一时刻之前的多个第二时刻的历史扭矩请求，对所述驱动电机的扭矩进行预测，以得到所述驱动电机在第一时刻的第一扭矩和所述第一时刻之后的多个第三时刻的目标扭矩，其中，第一时刻为当前时刻；基于所述第一扭矩，对所述驱动电机的转速进行预测，得到所述驱动电机在多个所述第三时刻中首个第三时刻的目标转速，并根据多个所述目标扭矩，对所述驱动电机的转速进行预测，得到所述驱动电机在多个所述第三时刻中非首个第三时刻的目标转速；根据多个所述第三时刻的目标扭矩和目标转速，确定所述驱动电机在多个所述第三时刻的目标功率，由此，在第一时刻为当前时刻时，基于当前时刻的实时扭矩和当前时刻之后的未来时刻实时变化的目标扭矩，对驱动电机未来时刻的转速进行预测，得到未来时刻实时变化的目标转速，根据未来时刻实时变化的目标扭矩和目标转速，对未来时刻的功率进行预测，可避免车辆行驶过程中实时变化的外部因素和内部因素所导致的相关技术中功率预测不准确的问题，提高了功率预测的准确性。
13.本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
14.本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
15.图1为根据本公开一个实施例所提供的驱动电机功率预测方法的流程示意图；
16.图2为根据本公开另一个实施例所提供的驱动电机功率预测方法的流程示意图；
17.图3为根据本公开另一个实施例所提供的驱动电机功率预测方法的流程示意图；
18.图4为根据本公开实施例所提供的驱动电机功率预测方法的流程示意图；
19.图5为根据本公开实施例所提供的利用驱动电机的控制延时特征预测未来时刻的
扭矩示意图；
20.图6为根据本公开实施例的预测驱动电机的功率序列的示意图；
21.图7为根据本公开一个实施例所提供的驱动电机功率预测装置的结构示意图；
22.图8为根据本公开一个实施例所提供的一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
23.下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。
24.相关技术中，无论是使用传统的数据拟合方法，还是机器学习、甚至深度学习方法，均为从过去的历史数据中去提取预测规律，拟合预测模型。但是，对于行驶过程中的车辆来说，存在两大问题：(1)车辆运行状态和执行目标是瞬时变化的，历史数据训练的预测模型无法覆盖全部情况，车辆的外部因素(如路面情况)和内部因素(如驾驶需求)的随机变化，严重影响预测模型的准确性；(2)基于历史数据训练的预测模型，太过依赖数据源对象，训练的预测模型难以兼顾其他的车辆，无法适用于量产的全部车辆，模型的泛用性差。
25.因此，针对上述问题，本公开提出一种驱动电机功率预测方法、装置、电子设备及车辆。
26.下面参考附图描述本公开实施例的驱动电机功率预测方法、装置、电子设备及车辆。
27.图1为根据本公开一个实施例所提供的驱动电机功率预测方法的流程示意图。
28.需要说明的是，本公开实施例的电机扭矩控制方法可应用于本公开实施例的电机功率预测装置，该装置可被配置于电子设备上，例如，车机系统、车载设备等。
29.如图1所示，该驱动电机功率预测方法可以包括以下步骤：
30.步骤101，根据目标车辆的驱动电机在第一时刻之前的多个第二时刻的历史扭矩请求，对驱动电机的扭矩进行预测，以得到驱动电机在第一时刻的第一扭矩和第一时刻之后的多个第三时刻的目标扭矩。
31.需要了解的是，由于驱动电机的输出扭矩与扭矩请求之间存在时延，因此，在本公开实施例中，可根据第一时刻之前的多个第二时刻的历史扭矩请求所请求的扭矩，对驱动电机在第一时刻以及第一时刻之后的多个第三时刻的扭矩进行预测，得到驱动电机在第一时刻的第一扭矩和第一时刻之后的多个第三时刻的目标扭矩。其中，在本公开实施例中，第一时刻可为当前时刻，驱动电机可指车辆中的单驱动电机。
32.步骤102，基于第一扭矩，对驱动电机的转速进行预测，得到驱动电机在多个第三时刻中首个第三时刻的目标转速，并根据多个目标扭矩，对驱动电机的转速进行预测，得到驱动电机在多个第三时刻中非首个第三时刻的目标转速。
33.进而，基于第一扭矩和多个目标扭矩，可对驱动电机在多个第三时刻的目标扭矩进行预测，得到驱动电机在多个第三时刻的目标转速。比如，基于第一扭矩和第一时刻的第一转速，对多个第三时刻中的首个第三时刻的目标转速进行预测，基于多个第三时刻中的非首个第三时刻的前一第三时刻的目标转速和目标扭矩，对该非首个第三时刻的目标转速进行预测。
34.步骤103，根据多个第三时刻的目标扭矩和目标转速，确定驱动电机在多个第三时刻的目标功率。
35.在本公开实施例中，针对任一第三时刻，获取任一第三时刻的目标扭矩和目标转速，根据任一第三时刻的目标扭矩和目标转速之间的乘积，确定驱动电机在任一第三时刻的目标功率。
36.综上，通过根据目标车辆的驱动电机在第一时刻之前的多个第二时刻的历史扭矩请求，对驱动电机的扭矩进行预测，以得到驱动电机在第一时刻的第一扭矩和第一时刻之后的多个第三时刻的目标扭矩；基于第一扭矩，对驱动电机的转速进行预测，得到驱动电机在多个第三时刻中首个第三时刻的目标转速，并根据多个目标扭矩，对驱动电机的转速进行预测，得到驱动电机在多个第三时刻中非首个第三时刻的目标转速；根据多个第三时刻的目标扭矩和目标转速，确定驱动电机在多个第三时刻的目标功率，由此，在第一时刻为当前时刻时，基于当前时刻的实时扭矩和当前时刻之后的未来时刻实时变化的目标扭矩，对驱动电机未来时刻的转速进行预测，得到未来时刻实时变化的目标转速，根据未来时刻实时变化的目标扭矩和目标转速，对未来时刻的功率进行预测，可避免车辆行驶过程中实时变化的外部因素和内部因素所导致的相关技术中功率预测不准确的问题，提高了功率预测的准确性。
37.为了清楚地说明上述实施例中是如何基于第一扭矩和多个目标扭矩，对驱动电机的转速进行预测，以得到驱动电机在多个所述第三时刻的目标转速的，本公开提出另一种驱动电机功率预测方法。
38.图2为根据本公开另一个实施例所提供的驱动电机功率预测方法的流程示意图。
39.如图2所示，该驱动电机功率预测方法可包括如下步骤：
40.步骤201，根据目标车辆的驱动电机在第一时刻之前的多个第二时刻的历史扭矩请求，对驱动电机的扭矩进行预测，以得到驱动电机在第一时刻的第一扭矩和第一时刻之后的多个第三时刻的目标扭矩。
41.步骤202，获取转速预测模型。
42.其中，转速预测模型用于表征驱动电机在任一时刻的扭矩和转速与任一时刻的下一相邻时刻的转速之间的映射关系。
43.为了提高电机功率预测的准确性，可构建转速预测模型，其中，转速预测模型用于表征驱动电机在任一时刻的扭矩和转速与任一时刻的下一相邻时刻的转速之间的映射关系，其中，驱动电机在任一时刻的扭矩和转速与任一时刻的下一相邻时刻的转速之间呈正相关关系。
44.作为本公开实施例的一种可能的实现方式，可基于刚体转动定理，构建转速预测模型，为了提高转速预测模型的准确性，可采用设定的旋转阻尼系数对转速预测模型进行修正。其中，转速预测模型可用于指示驱动电机在任一时刻的扭矩和转速与任一时刻的下一相邻时刻的转速之间的映射关系。
45.作为一种示例，将设定的旋转阻尼系数和驱动电机在任一时刻的转速之间的乘积，作为第一系数；将驱动电机在任一时刻的扭矩和第一系数之间的差值，作为第二系数；在任一时刻和任一时刻的下一相邻时刻之间的时间区间内，对第二系数进行积分计算，得到第三系数；根据第三系数与设定的等效转动惯量之间的比值，构建用于预测驱动电机在
任一时刻的下一相邻时刻的转速的转速预测模型。
46.其中，以任一时刻为ti为例，下一相邻时刻t
i+1
为例，转速预测模型可如下：
[0047][0048]
其中，是t
i+1
时刻驱动电机的转速，j是设定的转动惯量，是驱动电机在ti时刻的扭矩，d是驱动电机的旋转阻尼系数，是驱动电机在ti时刻的转速，是第一系数，是第二系数，是第三系数。
[0049]
需要说明的是，根据刚体转动定理，构建转速预测模型，采用设定的旋转阻尼系数对转速预测模型进行修正，可提高转速预测模型的准确性和适用性。
[0050]
需要说明的是，上述公式的计算方式仅是示例性的，本领域技术人员也可以根据实际情况自行设定其他计算公式。例如，本领域技术人员还可以在上述计算公式中加入一些修正系数、权重系数等。这种具体计算方式的改变并不偏离本发明的基本原理，属于本发明的保护范围。
[0051]
步骤203，采用转速预测模型，基于第一扭矩，对驱动电机的转速进行预测，得到驱动电机在多个第三时刻中首个第三时刻的目标转速，并根据多个目标扭矩，对驱动电机的转速进行预测，得到驱动电机在多个第三时刻中非首个第三时刻的目标转速。
[0052]
作为一种示例，获取驱动电机在第一时刻的第一转速；将第一扭矩和第一转速，输入至转速预测模型中，以得到转速预测模型输出的驱动电机在多个第三时刻中的首个第三时刻的目标转速；针对多个第三时刻中的非首个第三时刻，将非首个第三时刻的前一第三时刻的目标转速和目标扭矩，输入至转速预测模型中，以得到转速预测模型输出的非首个第三时刻的目标转速。
[0053]
在本公开实施例中，可根据驱动电机在上一时刻的扭矩和转速，预测下一时刻的转速，作为一种示例，可采用转速预测模型，根据驱动电机在上一时刻的扭矩和转速，预测下一时刻的转速。获取驱动电机在第一时刻的第一扭矩和第一转速，并将第一扭矩和第一转速输入至转速预测模型中，从而可得到转速预测模型输出的多个第三时刻的首个第三时刻的目标转速；进而，将非首个第三时刻的前一第三时刻的目标转速和目标扭矩，输入至转速预测模型中，以得到转速预测模型输出的非首个第三时刻的目标转速。
[0054]
步骤204，根据多个第三时刻的目标扭矩和目标转速，确定驱动电机在多个第三时刻的目标功率。
[0055]
需要说明的是，步骤201、步骤204的执行过程可以分别采用本公开的各实施例中的任一种方式实现，本公开实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
[0056]
综上，通过获取转速预测模型，其中，转速预测模型用于指示驱动电机在任一时刻的扭矩和转速与任一时刻的下一相邻时刻的转速之间的映射关系；采用转速预测模型，基于第一扭矩，对驱动电机的转速进行预测，得到驱动电机在多个第三时刻中首个第三时刻的目标转速，并根据多个目标扭矩，对驱动电机的转速进行预测，得到驱动电机在多个第三时刻中非首个第三时刻的目标转速；根据多个第三时刻的目标扭矩和目标转速，确定驱动电机在多个第三时刻的目标功率，由此，根据表征驱动电机在任一时刻的扭矩和转速与任一时刻的下一相邻时刻的转速之间的映射关系的转速预测模型，对多个第三时刻的目标转
速进行预测，可提高目标转速预测的准确性和适用性。
[0057]
为了提高车辆的安全性，在本公开实施例中，在预测得到多个第三时刻的目标功率时，可根据多个第三时刻的目标功率提前对驱动电机进行控制，以避免电池过充或者过放，消除电池热时空隐患，保障车辆的安全性，下面结合图3进行详细说明。
[0058]
图3为根据本公开另一个实施例所提供的驱动电机功率预测方法的流程示意图。
[0059]
如图3所示，该驱动电机功率预测方法可包括如下步骤：
[0060]
步骤301，根据目标车辆的驱动电机在第一时刻之前的多个第二时刻的历史扭矩请求，对驱动电机的扭矩进行预测，以得到驱动电机在第一时刻的第一扭矩和第一时刻之后的多个第三时刻的目标扭矩。
[0061]
步骤302，基于第一扭矩，对驱动电机的转速进行预测，得到驱动电机在多个第三时刻中首个第三时刻的目标转速，并根据多个目标扭矩，对驱动电机的转速进行预测，得到驱动电机在多个第三时刻中非首个第三时刻的目标转速。
[0062]
步骤303，根据多个第三时刻的目标扭矩和目标转速，确定驱动电机在多个第三时刻的目标功率。
[0063]
步骤304，根据驱动电机在多个第三时刻的目标功率，对第一扭矩进行至少一次更新。
[0064]
为了避免电池过充或者过放的问题，可根据预测到的功率提前对驱动电机进行控制，作为一种可能的实现方式，在极限充放电的情况下，根据多个第三时刻中最后一个第三时刻的第一功率，确定目标功率；在目标功率大于第一设定功率阈值的情况下，根据目标功率与第一设定功率阈值之间的第一功率差值，降低第一设定功率阈值，得到第二功率阈值；根据第二功率阈值，对第一扭矩进行至少一次降低，以使根据降低得到的第一扭矩确定的目标功率小于第二功率阈值且与第二功率阈值之间的功率差值小于功率差异阈值。
[0065]
为了提前对驱动电机进行控制，避免电池过充或者过放的问题，在本公开实施例中，可从多个第三时刻中最后一个第三时刻的第一功率，确定目标功率，在目标功率大于设定的第一功率阈值的情况下，可确定目标功率与第一功率之间的功率差值，并将该功率差值作为第一功率差值，进而，为了提高驱动电机的控制准确性，根据第一功率差值，降低第一功率阈值，得到第二功率阈值，并根据第二功率阈值，对第一扭矩进行至少一次降低，以使根据降低得到的第一扭矩确定的目标功率小于第二功率阈值且与第二功率阈值之间的功率差值小于功率差值阈值。比如，以50ms内的多个第三时刻，多个第三时刻中的最后一个第三时刻的第一功率为110kw，则目标功率为110kw，第一功率阈值为100kw为例，根据目标功率与第一功率阈值之间的功率差值10kw，降低第一功率阈值，得到第二功率阈值90kw，以第二功率阈值为目标，对第一扭矩进行至少一次降低，以使根据降低得到的第一扭矩确定的目标功率小于第二功率阈值且与第二功率阈值之间的功率差值小于功率差值阈值。
[0066]
作为另一种示例，在目标功率小于第一功率阈值且目标功率与第一功率阈值之间的第一功率差值大于功率差异阈值的情况下，根据第一功率差值，增大第一功率阈值，得到第三功率阈值；根据第三功率阈值，对第一扭矩进行至少一次增大，以使增大得到的第一扭矩确定的目标功率小于第三功率阈值且与第三功率阈值之间的功率差值小于功率差值阈值。
[0067]
在本公开实施例中，从多个第三时刻中最后一个第三时刻的第一功率，确定目标
功率，在目标功率与第一功率阈值之间的功率差值，并将该功率差值作为第二功率差值，进而，为了提高驱动电机的控制准确性，根据第二功率差值，增大第一功率阈值，得到第三功率阈值，从而，根据第三功率阈值，对第一扭矩进行至少一次增大，以使增大得到的第一扭矩确定的目标功率小于第三功率阈值且与第三功率阈值之间的功率差值小于功率差值阈值。
[0068]
步骤305，在第一时刻，根据最后一次更新得到的第一扭矩，对驱动电机进行控制。
[0069]
为了避免电池过充或者过放，消除电池热时空隐患，保障车辆的安全性，进而，在第一时刻，可根据最后一次更新得到的第一扭矩，对驱动电机进行控制。
[0070]
需要说明的是，步骤301至303的执行过程可以分别采用本公开的各实施例中的任一种方式实现，本公开实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
[0071]
综上，通过根据多个第三时刻的目标扭矩和目标转速，确定驱动电机在多个第三时刻的目标功率；在第一时刻，根据最后一次更新得到的第一扭矩，对驱动电机进行控制，由此，根据多个第三时刻的目标功率提前对驱动电机进行控制，可避免电池过充或者过放，消除电池热时空隐患，保障车辆的安全性。
[0072]
在本公开的任一实施例中，如图4所示，还可基于如下步骤实现驱动电机功率预测方法：
[0073]
1、获取驱动电机请求扭矩、当前扭矩和当前转速；
[0074]
2、扭矩序列的预测：利用驱动电机的控制延时特征预测未来时刻的扭矩，即根据驱动电机扭矩请求信号预测驱动电机输出扭矩，如图5所示，描述该预测过程的动态公式可如下：
[0075][0076]
其中，为ti时刻驱动电机的输出扭矩，是ti时刻的请求扭矩，τ是延迟时间，τ可根据历史数据多次测试得到。
[0077]
3、构建转速预测模型：获取车辆电机当前时刻的扭矩和转速，利用刚体转动定理，构建转速预测模型(电机动力学模型)，基于转速预测模型预测电机下一时刻的转速。模型中引入电机旋转阻尼修正原有的转速预测模型，最终使用的转速预测模型如下：
[0078][0079]
其中，是t
i+1
时刻驱动电机的转速，j是设定的转动惯量，是驱动电机在ti时刻的扭矩，d是驱动电机的旋转阻尼系数，是驱动电机在ti时刻的转速。
[0080]
4、转速序列的预测，通过逐层求解的方式得到预测时域的驱动电机转速序列，如图6所示，根据驱动电机在上一时刻的扭矩和转速预测驱动电机在下一时刻的转速，逐层求解出整个预测时域内的驱动电机转速序列，求解的过程可表示为如下的嵌套模型：
[0081][0082]
其中，n是预测时域的宽度，f(t,ω)表示转速预测模型，需要说明的是，为了限制预测误差的累积，可设置预测时域宽度n的限值，时域宽度n可根据测试数据合理设置(如，n的大小可为[5,8])。
[0083]
5、功率序列的预测：根据电机扭矩、转速在预测时域的预测序列，利用电机功率计算公式求出预测时域的电机功率预测序列，对应的矩阵运算过程如下公式所示，其中转速预测序列用对角稀疏矩阵表示，
[0084][0085]
其中，至分别表示t1时刻～tn时刻电机扭矩的预测值，分别表示t1时刻～tn时刻电机转速的预测值，分别表示t1时刻～tn时刻电机功率的预测值。
[0086]
需要说明的是，上述公式的计算方式仅是示例性的，本领域技术人员也可以根据实际情况自行设定其他计算公式。例如，本领域技术人员还可以在上述计算公式中加入一些修正系数、权重系数等。这种具体计算方式的改变并不偏离本发明的基本原理，属于本发明的保护范围。
[0087]
本公开实施例的驱动电机功率预测方法，通过根据目标车辆的驱动电机在第一时刻之前的多个第二时刻的历史扭矩请求，对驱动电机的扭矩进行预测，以得到驱动电机在第一时刻的第一扭矩和第一时刻之后的多个第三时刻的目标扭矩；基于第一扭矩，对驱动电机的转速进行预测，得到驱动电机在多个第三时刻中首个第三时刻的目标转速，并根据多个目标扭矩，对驱动电机的转速进行预测，得到驱动电机在多个第三时刻中非首个第三时刻的目标转速；根据多个第三时刻的目标扭矩和目标转速，确定驱动电机在多个第三时刻的目标功率，由此，在第一时刻为当前时刻时，基于当前时刻的实时扭矩和当前时刻之后的未来时刻实时变化的目标扭矩，对驱动电机未来时刻的转速进行预测，得到未来时刻实时变化的目标转速，根据未来时刻实时变化的目标扭矩和目标转速，对未来时刻的功率进行预测，可避免车辆行驶过程中实时变化的外部因素和内部因素所导致的相关技术中功率预测不准确的问题，提高了功率预测的准确性。从而，根据多个未来时刻的目标功率提前对驱动电机进行控制，可避免电池过充或者过放的问题，消除电池热失控隐患，进一步保障了车辆的安全性。
[0088]
为了实现上述实施例，本公开提出一种驱动电机功率预测装置。
[0089]
图7为根据本公开一个实施例所提供的驱动电机功率预测装置的结构示意图。
[0090]
如图7所示，该驱动电机功率预测装置700包括：第一预测模块710、第二预测模块720和确定模块730。
[0091]
其中，第一预测模块710，用于根据目标车辆的驱动电机在第一时刻之前的多个第二时刻的历史扭矩请求，对驱动电机的扭矩进行预测，以得到驱动电机在第一时刻的第一扭矩和第一时刻之后的多个第三时刻的目标扭矩，其中，第一时刻为当前时刻；第二预测模块720，用于基于第一扭矩，对驱动电机的转速进行预测，得到驱动电机在多个第三时刻中首个第三时刻的目标转速，并根据多个目标扭矩，对驱动电机的转速进行预测，得到驱动电机在多个第三时刻中非首个第三时刻的目标转速；确定模块730，用于根据多个第三时刻的目标扭矩和目标转速，确定驱动电机在多个第三时刻的目标功率。
[0092]
作为本公开实施例的一种可能的实现方式，第二预测模块720，用于获取转速预测模型，其中，转速预测模型用于表征驱动电机在任一时刻的扭矩和转速与任一时刻的下一相邻时刻的转速之间的映射关系；采用转速预测模型，基于第一扭矩，对驱动电机的转速进行预测，得到驱动电机在多个所述第三时刻中首个第三时刻的目标转速，并根据多个目标扭矩，对驱动电机的转速进行预测，得到驱动电机在多个第三时刻中非首个第三时刻的目标转速。
[0093]
作为本公开实施例的一种可能的实现方式，第二预测模块720，用于将设定的旋转阻尼系数和驱动电机在任一时刻的转速之间的乘积，作为第一系数；将驱动电机在任一时刻的扭矩和第一系数之间的差值，作为第二系数；在任一时刻和任一时刻的下一相邻时刻之间的时间区间内，对第二系数进行积分计算，得到第三系数；根据第三系数与设定的等效转动惯量之间的比值，构建用于预测驱动电机在任一时刻的下一相邻时刻的转速的转速预测模型。
[0094]
作为本公开实施例的一种可能的实现方式，转速预测模型采用以下公式表示：其中，ti是所述任一时刻，t
i+1
是所述ti的下一相邻时刻，ω
ti+1
是t
i+1
时刻驱动电机的转速，j是转动惯量，是驱动电机在ti时刻的扭矩，d是旋转阻尼系数，是驱动电机在ti时刻的转速，是第一系数，是第二系数，是第三系数。
[0095]
作为本公开实施例的一种可能的实现方式，第二预测模块720，还用于获取驱动电机在第一时刻的第一转速；将第一扭矩和第一转速，输入至转速预测模型中，以得到转速预测模型输出的驱动电机在多个第三时刻中的首个第三时刻的目标转速；针对多个第三时刻中的非首个第三时刻，将非首个第三时刻的前一第三时刻的目标转速和目标扭矩，输入至转速预测模型中，以得到转速预测模型输出的非首个第三时刻的目标转速。
[0096]
作为本公开实施例的一种可能的实现方式，确定模块730，用于针对任一第三时刻，获取任一第三时刻的目标扭矩和目标转速；根据任一第三时刻的目标扭矩和目标转速之间的乘积，确定驱动电机在任一第三时刻的目标功率。
[0097]
作为本公开实施例的一种可能的实现方式，驱动电机功率预测装置700还包括：更新模块和控制模块。
[0098]
其中，更新模块，用于根据驱动电机在多个第三时刻的目标功率，对第一扭矩进行
至少一次更新；在第一时刻，根据最后一次更新得到的第一扭矩，对驱动电机进行控制。
[0099]
作为本公开实施例的一种可能的实现方式，更新模块，用于根据多个第三时刻中最后一个第三时刻的第一功率，确定目标功率；在目标功率大于设定的第一功率阈值的情况下，根据目标功率与第一功率阈值之间的第一功率差值，降低第一功率阈值，得到第二功率阈值；根据第二功率阈值，对第一扭矩进行至少一次降低，以使根据降低得到的第一扭矩确定的目标功率小于第二功率阈值且与第二功率阈值之间的功率差值小于功率差异阈值。
[0100]
作为本公开实施例的一种可能的实现方式，更新模块，用于在目标功率小于第一功率阈值且目标功率与第一功率阈值之间的第二功率差值大于功率差异阈值的情况下，根据第二功率差值，增大第一功率阈值，得到第三功率阈值；根据第三功率阈值，对第一扭矩进行至少一次增大，以使增大得到的第一扭矩确定的目标功率小于第三功率阈值且与第三功率阈值之间的功率差值小于功率差值阈值。
[0101]
本公开实施例的驱动电机功率预测装置，通过根据目标车辆的驱动电机在第一时刻之前的多个第二时刻的历史扭矩请求，对所述驱动电机的扭矩进行预测，以得到驱动电机在第一时刻的第一扭矩和第一时刻之后的多个第三时刻的目标扭矩；其中，第一时刻为当前时刻；基于第一扭矩，对驱动电机的转速进行预测，得到驱动电机在多个第三时刻中首个第三时刻的目标转速，并根据多个目标扭矩，对驱动电机的转速进行预测，得到驱动电机在多个第三时刻中非首个第三时刻的目标转速；根据多个第三时刻的目标扭矩和目标转速，确定驱动电机在多个第三时刻的目标功率，由此，在第一时刻为当前时刻时，基于当前时刻的实时扭矩和当前时刻之后的未来时刻实时变化的目标扭矩，对驱动电机未来时刻的转速进行预测，得到未来时刻实时变化的目标转速，根据未来时刻实时变化的目标扭矩和目标转速，对未来时刻的功率进行预测，可避免车辆行驶过程中实时变化的外部因素和内部因素所导致的相关技术中功率预测不准确的问题，提高了功率预测的准确性。从而，可根据多个未来时刻的目标功率提前对驱动电机进行控制，可避免电池过充或者过放的问题，消除电池热失控隐患，保障车辆的安全性。
[0102]
需要说明的是，前述对方法实施例的解释说明也适用于该实施例的装置，此处不再赘述。
[0103]
为了实现上述实施例，本公开还提出一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现上述实施例所述的驱动电机功率预测方法。
[0104]
为了实现上述实施例，本公开还提出一种车辆，包括上述实施例所述的电子设备。
[0105]
为了实现上述实施例，本公开还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，实现上述实施例所述的驱动电机功率预测方法。
[0106]
为了实现上述实施例，本公开还提出一种计算机程序产品，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例所述的驱动电机功率预测方法。
[0107]
图8为根据本公开一个实施例所提供的一种电子设备的结构框图。图8示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
[0108]
如图8所示，电子设备800包括处理器801，其可以根据存储在只读存储器(rom，read only memory)802中的程序或者从存储器806加载到随机访问存储器(ram，random access memory)803中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram 803中，还存储有电子
设备800操作所需的各种程序和数据。处理器801、rom 802以及ram 803通过总线804彼此相连。输入/输出(i/o，input/output)接口805也连接至总线804。
[0109]
以下部件连接至i/o接口805：包括硬盘等的存储器806；以及包括诸如lan(局域网，local area network)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分807，通信部分807经由诸如因特网的网络执行通信处理；驱动器808也根据需要连接至i/o接口805。
[0110]
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分807从网络上被下载和安装。在该计算机程序被处理器801执行时，执行本公开的方法中限定的上述功能。
[0111]
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的存储介质，例如包括指令的存储器806，上述指令可由电子设备800的处理器801执行以完成上述方法。可选地，存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质，例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
[0112]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0113]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0114]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本公开的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0115]
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存
储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
[0116]
应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
[0117]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0118]
此外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0119]
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本公开的限制，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种驱动电机功率预测方法，其特征在于，包括：根据目标车辆的驱动电机在第一时刻之前的多个第二时刻的历史扭矩请求，对所述驱动电机的扭矩进行预测，以得到所述驱动电机在第一时刻的第一扭矩和所述第一时刻之后的多个第三时刻的目标扭矩，其中，所述第一时刻为当前时刻；基于所述第一扭矩，对所述驱动电机的转速进行预测，得到所述驱动电机在多个所述第三时刻中首个第三时刻的目标转速，并根据多个所述目标扭矩，对所述驱动电机的转速进行预测，得到所述驱动电机在多个所述第三时刻中非首个第三时刻的目标转速；根据多个所述第三时刻的目标扭矩和目标转速，确定所述驱动电机在多个所述第三时刻的目标功率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一扭矩和多个所述目标扭矩，对所述驱动电机的转速进行预测，以得到所述驱动电机在多个所述第三时刻的目标转速，包括：获取转速预测模型，其中，所述转速预测模型用于表征所述驱动电机在任一时刻的扭矩和转速与所述任一时刻的下一相邻时刻的转速之间的映射关系；采用所述转速预测模型，基于所述第一扭矩，对所述驱动电机的转速进行预测，得到所述驱动电机在多个所述第三时刻中首个第三时刻的目标转速，并根据多个所述目标扭矩，对所述驱动电机的转速进行预测，得到所述驱动电机在多个所述第三时刻中非首个第三时刻的目标转速。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取转速预测模型，包括：将设定的旋转阻尼系数和所述驱动电机在任一时刻的转速之间的乘积，作为第一系数；将所述驱动电机在任一时刻的扭矩和所述第一系数之间的差值，作为第二系数；在所述任一时刻和所述任一时刻的下一相邻时刻之间的时间区间内，对所述第二系数进行积分计算，得到第三系数；根据所述第三系数与设定的转动惯量之间的比值，构建用于预测所述驱动电机在所述任一时刻的下一相邻时刻转速的转速预测模型。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述转速预测模型采用以下公式表示：其中，t
i
是所述任一时刻，t
i+1
是所述t
i
的下一相邻时刻，ω
ti+1
是t
i+1
时刻所述驱动电机的转速，j是所述转动惯量，t
ti
是所述驱动电机在t
i
时刻的扭矩，d是所述旋转阻尼系数，ω
ti
是所述驱动电机在t
i
时刻的转速，dω
ti
是所述第一系数，t
i-dω
ti
是所述第二系数，是所述第三系数。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用所述转速预测模型，基于所述第一扭矩，对所述驱动电机的转速进行预测，得到所述驱动电机在多个所述第三时刻中首个第三时刻的目标转速，并根据多个所述目标扭矩，对所述驱动电机的转速进行预测，得到所述驱动电机在多个所述第三时刻中非首个第三时刻的目标转速，包括：获取所述驱动电机在所述第一时刻的第一转速；
将所述第一扭矩和所述第一转速，输入至所述转速预测模型中，以得到所述转速预测模型输出的所述驱动电机在多个所述第三时刻中的首个第三时刻的目标转速；针对多个所述第三时刻中的非首个第三时刻，将所述非首个第三时刻的前一第三时刻的目标转速和目标扭矩，输入至所述转速预测模型中，以得到所述转速预测模型输出的所述非首个第三时刻的目标转速。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据多个所述第三时刻的目标扭矩和目标转速，确定所述驱动电机在多个所述第三时刻的目标功率，包括：针对任一所述第三时刻，获取任一所述第三时刻的目标扭矩和目标转速；根据任一所述第三时刻的目标扭矩和目标转速之间的乘积，确定所述驱动电机在任一所述第三时刻的目标功率。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，在所述根据多个所述第三时刻的目标扭矩和目标转速，确定所述驱动电机在多个所述第三时刻的目标功率之后，还包括：根据所述驱动电机在多个所述第三时刻的目标功率，对所述第一扭矩进行至少一次更新；在所述第一时刻，根据最后一次更新得到的第一扭矩，对所述驱动电机进行控制。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述驱动电机在多个所述第三时刻的目标功率，对所述第一扭矩进行至少一次更新，包括：根据多个所述第三时刻中最后一个第三时刻的第一功率，确定目标功率；在所述目标功率大于设定的第一功率阈值的情况下，根据所述目标功率与所述第一功率阈值之间的第一功率差值，降低所述第一功率阈值，得到第二功率阈值；根据所述第二功率阈值，对所述第一扭矩进行至少一次降低，以使根据降低得到的第一扭矩确定的目标功率小于所述第二功率阈值且与所述第二功率阈值之间的功率差值小于功率差值阈值。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述目标功率小于所述第一功率阈值且所述目标功率与所述第一功率阈值之间的第二功率差值大于功率差异阈值的情况下，根据所述第二功率差值，增大所述第一功率阈值，得到第三功率阈值；根据所述第三功率阈值，对所述第一扭矩进行至少一次增大，以使增大得到的第一扭矩确定的目标功率小于所述第三功率阈值且与所述第三功率阈值之间的功率差值小于所述功率差值阈值。10.一种驱动电机功率预测装置，其特征在于，包括：第一预测模块，用于根据目标车辆的驱动电机在第一时刻之前的多个第二时刻的历史扭矩请求，对所述驱动电机的扭矩进行预测，以得到所述驱动电机在第一时刻的第一扭矩和所述第一时刻之后的多个第三时刻的目标扭矩，其中，所述第一时刻为当前时刻；第二预测模块，用于基于所述第一扭矩，对所述驱动电机的转速进行预测，得到所述驱动电机在多个所述第三时刻中首个第三时刻的目标转速，并根据多个所述目标扭矩，对所述驱动电机的转速进行预测，得到所述驱动电机在多个所述第三时刻中非首个第三时刻的目标转速；确定模块，用于根据多个所述第三时刻的目标扭矩和目标转速，确定所述驱动电机在
多个所述第三时刻的目标功率。11.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-9中任一项所述的驱动电机功率预测方法。12.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求11所述的电子设备。13.一种计算机可读存储介质，当所述计算机可读存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备能够执行如权利要求1-9中任一项所述的驱动电机功率预测方法。

技术总结
本公开提出一种驱动电机功率预测方法、装置、电子设备及车辆，方法包括：基于驱动电机在第一时刻的第一扭矩和第一时刻之后的多个第三时刻的多个目标扭矩，预测得到驱动电机在多个第三时刻的目标转速；根据多个第三时刻的目标扭矩和目标转速，确定驱动电机在多个第三时刻的目标功率，由此，在第一时刻为当前时刻时，基于当前时刻的实时扭矩和未来时刻实时变化的目标扭矩，预测得到未来时刻实时变化的目标转速，根据未来时刻实时变化的目标扭矩和目标转速，对未来时刻的功率进行预测，可避免车辆行驶过程中实时变化的外部因素和内部因素所导致的相关技术中功率预测不准确的问题，提高了功率预测的准确性。了功率预测的准确性。了功率预测的准确性。


技术研发人员：张津阳 薛剑 蒙越
受保护的技术使用者：北京罗克维尔斯科技有限公司
技术研发日：2023.02.14
技术公布日：2023/8/23