一种车辆能量管理方法、系统、电子设备及存储介质

本发明涉及车辆能量管理，具体涉及一种车辆能量管理方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、混合动力水陆两栖车辆具有环境适应能力强、污染物排放低、可以纯电模式下水上静默隐蔽作业等优点，在洪灾抢险、水陆两栖作业等水陆环境不断切换的特殊场景下极具应用价值。水陆两栖车辆工作环境复杂，需要在不同行驶工况、不同驱动模式下不断切换，这对其能量管理策略有较高的要求。相关技术中，对动力系统结构相对简单、工作模式较少的混合动力汽车能量管理策略研究较多。然而，混合动力水陆两栖车辆动力系统结构更为复杂，具有车轮、履带、喷泵三者组合的多种驱动模式，对其能量管理方法的研究较少。

2、现有相关能量管理方法的研究中，混合动力水陆两栖车辆能量管理单一，难以适应混合动力水陆两栖车辆不同的行驶工况以及不同的驱动模式。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种车辆能量管理方法、系统、电子设备及存储介质,解决现有技术中混合动力水陆两栖车辆能量管理单一的技术问题。

2、为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种车辆能量管理方法，包括如下步骤：

4、建立水陆两栖车辆行驶工况识别数据库；基于所述水陆两栖车辆行驶工况识别数据库，获取水陆两栖车辆的当前行驶工况；

5、获取水陆两栖车辆的需求功率；

6、基于所述水陆两栖车辆的当前行驶工况，确定动力电池soc的上限值和下限值；

7、基于所述水陆两栖车辆的当前行驶工况，所述水陆两栖车辆的需求功率和动力电池soc的上限值和下限值，确定所述水陆两栖车辆的驱动模式；

8、基于所述水陆两栖车辆的驱动模式，执行与所述水陆两栖车辆的驱动模式对应的能量管理控制策略，以控制所述水陆两栖车辆按照所述能量管理控制策略运行。

9、在其中一些实施例中，所述基于所述水陆两栖车辆的当前行驶工况，确定动力电池soc的上限值和下限值，包括：

10、当所述水陆两栖车辆的行驶工况不是水上行驶时，确定动力电池soc的陆上上限值和陆上下限值；

11、当所述水陆两栖车辆的行驶工况是水上行驶时，确定动力电池soc的水上上限值和水上下限值。

12、在其中一些实施例中，所述水陆两栖车辆的当前行驶工况为陆上行驶工况、入水行驶工况、水上行驶工况、出水行驶工况和滩涂及软基路面行驶工况中的一种，所述水陆两栖车辆的驱动模式至少包括陆上增程模式、陆上全驱模式、水上机械直驱模式、水上并联机械直驱模式、水上纯电驱动模式、车轮喷泵模式和出水全驱模式，所述基于所述水陆两栖车辆的当前行驶工况，所述水陆两栖车辆的需求功率和动力电池soc的上限值和下限值，确定所述水陆两栖车辆的驱动模式，包括：

13、当所述水陆两栖车辆的当前行驶工况为陆上行驶工况时，确定所述水陆两栖车辆的驱动模式为陆上增程模式；

14、当所述水陆两栖车辆的当前行驶工况为入水行驶工况时，基于当前路面情况，确定所述水陆两栖车辆的驱动模式；

15、当所述水陆两栖车辆的当前行驶工况为水上行驶工况时，基于所述水陆两栖车辆的需求功率及动力电池soc的上限值和下限值，确定所述水陆两栖车辆的驱动模式；

16、当所述水陆两栖车辆的当前行驶工况为出水行驶工况时，基于当前路面情况，确定所述水陆两栖车辆的驱动模式；

17、当所述水陆两栖车辆的当前行驶工况为滩涂及软基路面行驶工况时，确定所述水陆两栖车辆的驱动模式为陆上全驱模式。

18、在其中一些实施例中，所述基于所述水陆两栖车辆的驱动模式，执行与所述水陆两栖车辆的驱动模式对应的能量管理控制策略，包括：

19、当所述驱动模式为陆上增程模式时，执行所述陆上增程模式的基于规则的能量管理控制策略；

20、当所述驱动模式为陆上全驱模式时，执行所述陆上全驱模式的基于路面识别的能量管理控制策略；

21、当所述驱动模式为水上机械直驱模式时，执行所述水上机械直驱模式的基于规则的能量管理控制策略；

22、当所述驱动模式为水上并联机械直驱模式时，执行所述水上并联机械直驱模式的等效燃油消耗最小控制策略；

23、当所述驱动模式为水上纯电驱动模式时，执行所述水上纯电驱动模式的基于规则的能量管理控制策略；

24、当所述驱动模式为车轮喷泵模式时，执行所述车轮喷泵模式的基于路面识别的能量管理控制策略；

25、当所述驱动模式为出水全驱模式时，执行所述出水全驱模式的基于路面识别的能量管理控制策略。

26、在其中一些实施例中，所述执行所述陆上增程模式的基于规则的能量管理控制策略，包括：

27、获取动力电池soc的陆上上限值和陆上下限值之间的soc中间值；

28、根据发动机的最低油耗曲线和等功率曲线，确定最低油耗曲线上，低功率点、中功率点、高功率点的三点为工况点；

29、根据所述水陆两栖车辆的需求功率及动力电池soc确定发动机工况点；

30、在满足所述水陆两栖车辆的需求功率的前提下，当动力电池soc高于陆上上限值时，关闭发动机，不对动力电池充电；当动力电池soc位于soc中间值和陆上上限值之间时，选取低功率点对动力电池充电；当动力电池soc位于陆上下限值和soc中间值之间时，选取中功率点对动力电池充电；当动力电池soc低于陆上下限值时，选取高功率点对动力电池充电；

31、根据pid算法控制发动机转速平衡于选定的工况点转速，使发动机平衡于工况点。

32、在其中一些实施例中，所述执行所述水上机械直驱模式的基于规则的能量管理控制策略，包括：

33、当动力电池soc低于水上上限值时，加大发动机输出功率，同时给动力电池充电；

34、根据所述水陆两栖车辆的需求功率，确定发动机等功率曲线上的最低燃油消耗点为发动机工况点。

35、在其中一些实施例中，所述执行所述水上并联机械直驱模式的等效燃油消耗最小控制策略，包括：

36、基于动力电池放电和充电的等效油耗关系，建立动力电池电能的等效燃油消耗目标函数；

37、基于发动机最低输出扭矩和外特性扭矩、最低稳定转速和最高转速，isg电机发电外特性扭矩和电动外特性扭矩，水上行驶工况下动力电池soc的水上上限值和水上下限值，获取安全约束条件；

38、基于动力电池soc和动力电池电能的等效燃油消耗目标函数，获取soc调整因子；

39、基于发动机燃油消耗、所述soc调整因子及动力电池电能的等效燃油消耗目标函数，建立等效消耗最小策略的目标函数；

40、基于对所述等效消耗最小策略的目标函数进行实时极小值求解，确定发动机输出功率和动力电池输出功率。

41、第二方面，本发明还提供一种车辆能量管理系统，包括：

42、行驶工况获取模块，用于建立水陆两栖车辆行驶工况识别数据库；基于所述水陆两栖车辆行驶工况识别数据库，获取所述水陆两栖车辆的当前行驶工况；

43、水陆两栖车辆的需求功率获取模块，用于获取所述水陆两栖车辆的需求功率；

44、动力电池soc设定模块，用于确定动力电池soc的上限值和下限值；

45、驱动模式选择模块，用于基于所述水陆两栖车辆的当前行驶工况、所述水陆两栖车辆的需求功率和动力电池soc的上限值和下限值，确定所述水陆两栖车辆的驱动模式；

46、控制策略选择模块，用于识别所述水陆两栖车辆的驱动模式，选择水陆两栖车辆的能量管理控制策略；

47、控制策略执行模块，用于执行与所述水陆两栖车辆的驱动模式对应的能量管理控制策略，以控制所述水陆两栖车辆按照所述能量管理控制策略运行。

48、第三方面，本发明还提供一种电子设备，包括：处理器和存储器；

49、所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；

50、所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如权利要求1-7任意一项所述的车辆能量管理方法中的步骤。

51、第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如权利要求1-7任意一项所述的车辆能量管理方法中的步骤。

52、与现有技术相比，本发明提供的车辆能量管理方法、系统、电子设备及存储介质，首先，建立水陆两栖车辆行驶工况识别数据库；基于水陆两栖车辆行驶工况识别数据库，获取水陆两栖车辆的当前行驶工况；获取水陆两栖车辆的需求功率；基于水陆两栖车辆的当前行驶工况，确定动力电池soc的上限值和下限值；其次，基于水陆两栖车辆的当前行驶工况，水陆两栖车辆的需求功率和动力电池soc的上限值和下限值，确定水陆两栖车辆的驱动模式；最后，基于水陆两栖车辆的驱动模式，执行与水陆两栖车辆的驱动模式对应的能量管理控制策略，以控制水陆两栖车辆按照能量管理控制策略运行，既能提高混合动力水陆两栖车辆整体的燃油经济性，又能使能量管理方法智能切换适配各种行驶工况和各种驱动模式，提高整车效率。