一种混合动力牵引车电量管理策略的制作方法

1.本发明涉及混合动力电量管理的技术领域，具体为一种混合动力牵引车电量管理策略。


背景技术：

2.牵引车的燃料消耗和排放在公路运输中占有较高比例。为了降低牵引车的能耗，各个整车厂家积极开发混合动力牵引车型。混合动力牵引车的行驶距离长，各种工况均有可能出现，因此行驶过程中动力电池的电量管理十分重要，需要控制电量平衡在一个合适的区间：当遇到长上坡时，应当有足够的电量满足之后的坡道助力需求；而当遇到长下坡时，又应当有较低的电量来满足之后的坡道缓速制动需求，避免出现电量过高，无法回收能量，导致电机失去辅助制动能力的情况。因此，急需研发能够进行混合动力牵引车电量管理的策略，从而确保电量能够优化使用。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明提供了一种混合动力牵引车电量管理策略，其能够根据前方海拔信息提前调整电量的目标平衡区间，进而满足之后车辆的上下坡需求。
4.一种混合动力牵引车电量管理策略，其特征在于：在牵引车内置卫星定位装置，并储存有电子地图，其根据车辆前方海拔信息，车辆内置模块计算获得目标平衡电量，进而根据目标平衡电量进行混合动力牵引车电量管理的策略。
5.其进一步特征在于，其包括如下步骤：
6.a根据牵引车内置的动力电池的充放电功率限制表，设定在平路上行驶时合适的目标电量soc_suit，当电池处于该电量时，充电功率限制和放电功率限制均可以获得最大值；
7.b车辆提前获取前方一段距离s内若干位置的海拔值，计算前方s距离位置的海拔高度和当前位置的海拔高度差h；
8.c车辆保持当前车速v行驶完前方距离s，计算这个过程中动力源所需要提供的能量epower：
[0009][0010]
式中，m为车重，g为重力加速度，f0、f1、f2分别为车辆道路阻力系数的常数项、一次项、二次项，分母η为动力源到车轮的传递效率；
[0011]
d根据当前发动机转速n对应的发动机摩擦扭矩tf,计算s距离内，发动机能够输出的最大制动能量ebra：
[0012]ebra
＝-ntfs/v
[0013]
e当h》0时,认为前方s距离内，需要电池额外放电提供的能量为edis，则目标平衡电量soc_des在soc_suit的基础上加上这部分能量所对应的电量百分比：
[0014][0015][0016]
式中ηdis为电池放电效率，ebat代表电池电量为100％时对应的能量；
[0017]
f当h《＝0，且epower》＝ebra时，表明前方s距离内，不需要电池额外放电或者充电，动力电池的目标平衡电量soc_des保持和a中设定的目标电量一致、即soc_des＝soc_suit；
[0018]
g当epower《ebra时，表明前方s距离内，需要电机提供辅助制动，会对电池额外充入能量echa，则目标平衡电量soc_des应当在soc_suit的基础上减去这部分能量所对应的电量百分比：
[0019]echa
＝(e
bra-e
power
)
·
η
cha
[0020][0021]
式中ηcha为电池充电效率；
[0022]
h在运行过程中，根据目标平衡电量soc_des来控制电池充放电，进行电量管理，当实际电量soc《＝soc_des时，主动提升发动机扭矩将发动机多输出的那部分能量充入电池，提高电量；当实际电量soc》soc_des时，主动提升电机驱动的比例，通过电机多耗电来使电量下降。
[0023]
其更进一步特征在于：
[0024]
计算前方s距离位置的海拔高度和当前位置的海拔高度差h，当h》0时，表示未来总体是上坡的，电池有可能需要释放能量给电机，从而辅助发动机驱动车辆爬坡。当h《0时，表示未来总体是下坡的，电机可能会比平路时多回收一部分能量进入电池；
[0025]
步骤b中参数f0、f1、f2通过滑行阻力试验测得。
[0026]
采用本发明的策略后，根据车辆前方海拔信息，车辆内置模块计算获得目标平衡电量，进而根据目标平衡电量进行混合动力牵引车电量管理的策略；策略能够合理地控制混合动力牵引车的电池电量，避免出现上坡电量不足或者下坡电量过高。策略通过合理控制电池电量，可以较大限度地发挥电池的作用，降低牵引车的燃料消耗。
具体实施方式
[0027]
一种混合动力牵引车电量管理策略：在牵引车内置卫星定位装置，并储存有电子地图，其根据车辆前方海拔信息，车辆内置模块计算获得目标平衡电量，进而根据目标平衡电量进行混合动力牵引车电量管理的策略，
[0028]
其包括如下步骤：
[0029]
a根据牵引车内置的动力电池的充放电功率限制表，设定在平路上行驶时合适的目标电量soc_suit，当电池处于该电量时，充电功率限制和放电功率限制均可以获得最大值；
[0030]
b车辆提前获取前方一段距离s内若干位置的海拔值，计算前方s距离位置的海拔高度和当前位置的海拔高度差h，当h》0时，表示未来总体是上坡的，电池有可能需要释放能
量给电机，从而辅助发动机驱动车辆爬坡。当h《0时，表示未来总体是下坡的，电机可能会比平路时多回收一部分能量进入电池；
[0031]
c车辆保持当前车速v行驶完前方距离s，计算这个过程中动力源所需要提供的能量epower：
[0032][0033]
式中，m为车重，g为重力加速度，f0、f1、f2分别为车辆道路阻力系数的常数项、一次项、二次项，其可通过滑行阻力试验测得；分母η为动力源到车轮的传递效率；
[0034]
d根据当前发动机转速n对应的发动机摩擦扭矩tf,计算s距离内，发动机能够输出的最大制动能量ebra：
[0035]ebra
＝-ntfs/v
[0036]
e当h》0时,认为前方s距离内，需要电池额外放电提供的能量为edis，则目标平衡电量soc_des在soc_suit的基础上加上这部分能量所对应的电量百分比：
[0037][0038][0039]
式中ηdis为电池放电效率，ebat代表电池电量为100％时对应的能量；
[0040]
f当h《＝0，且epower》＝ebra时，表明前方s距离内，不需要电池额外放电或者充电，动力电池的目标平衡电量soc_des保持和a中设定的目标电量一致、即soc_des＝soc_suit；
[0041]
g当epower《ebra时，表明前方s距离内，需要电机提供辅助制动，会对电池额外充入能量echa，则目标平衡电量soc_des应当在soc_suit的基础上减去这部分能量所对应的电量百分比：
[0042]echa
＝(e
bra-e
power
)
·
η
cha
[0043][0044]
式中ηcha为电池充电效率；
[0045]
h在运行过程中，根据目标平衡电量soc_des来控制电池充放电，进行电量管理，当实际电量soc《＝soc_des时，主动提升发动机扭矩将发动机多输出的那部分能量充入电池，提高电量；当实际电量soc》soc_des时，主动提升电机驱动的比例，通过电机多耗电来使电量下降。
[0046]
其根据车辆前方海拔信息，车辆内置模块计算获得目标平衡电量，进而根据目标平衡电量进行混合动力牵引车电量管理的策略；策略能够合理地控制混合动力牵引车的电池电量，避免出现上坡电量不足或者下坡电量过高。策略通过合理控制电池电量，可以较大限度地发挥电池的作用，降低牵引车的燃料消耗。
[0047]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论
从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
[0048]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种混合动力牵引车电量管理策略，其特征在于：在牵引车内置卫星定位装置，并储存有电子地图，其根据车辆前方海拔信息，车辆内置模块计算获得目标平衡电量，进而根据目标平衡电量进行混合动力牵引车电量管理的策略。2.如权利要求1所述的一种混合动力牵引车电量管理策略，其特征在于，其包括如下步骤：a根据牵引车内置的动力电池的充放电功率限制表，设定在平路上行驶时合适的目标电量soc_suit，当电池处于该电量时，充电功率限制和放电功率限制均可以获得最大值；b车辆提前获取前方一段距离s内若干位置的海拔值，计算前方s距离位置的海拔高度和当前位置的海拔高度差h；c车辆保持当前车速v行驶完前方距离s，计算这个过程中动力源所需要提供的能量epower：式中，m为车重，g为重力加速度，f0、f1、f2分别为车辆道路阻力系数的常数项、一次项、二次项，分母η为动力源到车轮的传递效率；d根据当前发动机转速n对应的发动机摩擦扭矩tf,计算s距离内，发动机能够输出的最大制动能量ebra：e
bra
＝-nt
f
s/ve当h>0时,认为前方s距离内，需要电池额外放电提供的能量为edis，则目标平衡电量soc_des在soc_suit的基础上加上这部分能量所对应的电量百分比：soc_des在soc_suit的基础上加上这部分能量所对应的电量百分比：式中ηdis为电池放电效率，ebat代表电池电量为100％时对应的能量；f当h<＝0，且epower>＝ebra时，表明前方s距离内，不需要电池额外放电或者充电，动力电池的目标平衡电量soc_des保持和a中设定的目标电量一致、即soc_des＝soc_suit；g当epower<ebra时，表明前方s距离内，需要电机提供辅助制动，会对电池额外充入能量echa，则目标平衡电量soc_des应当在soc_suit的基础上减去这部分能量所对应的电量百分比：e
cha
＝(e
bra-e
power
)
·
η
cha
式中ηcha为电池充电效率；h在运行过程中，根据目标平衡电量soc_des来控制电池充放电，进行电量管理，当实际电量soc<＝soc_des时，主动提升发动机扭矩将发动机多输出的那部分能量充入电池，提高电量；当实际电量soc>soc_des时，主动提升电机驱动的比例，通过电机多耗电来使电量下降。
3.如权利要求2所述的一种混合动力牵引车电量管理策略，其特征在于：计算前方s距离位置的海拔高度和当前位置的海拔高度差h，当h>0时，表示未来总体是上坡的，电池有可能需要释放能量给电机，从而辅助发动机驱动车辆爬坡。当h<0时，表示未来总体是下坡的，电机可能会比平路时多回收一部分能量进入电池。4.如权利要求2所述的一种混合动力牵引车电量管理策略，其特征在于：步骤b中参数f0、f1、f2通过滑行阻力试验测得。

技术总结
本发明提供了一种混合动力牵引车电量管理策略，其能够根据前方海拔信息提前调整电量的目标平衡区间，进而满足之后车辆的上下坡需求。在牵引车内置卫星定位装置，并储存有电子地图，其根据车辆前方海拔信息，车辆内置模块计算获得目标平衡电量，进而根据目标平衡电量进行混合动力牵引车电量管理的策略。进行混合动力牵引车电量管理的策略。


技术研发人员：李红志 黄硕 李磊
受保护的技术使用者：苏州绿控传动科技股份有限公司
技术研发日：2023.04.07
技术公布日：2023/7/4