增程式电动车能量管理控制方法、系统、电子设备和可读存储介质与流程

本发明涉及电动车辆，特别涉及一种增程式电动车能量管理控制方法、系统、电子设备和可读存储介质。

背景技术：

1、近年来，为缓解环境和能源问题，世界各地纷纷出台相应的法规和政策，支持新能源汽车的发展。新能源汽车一般包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车和增程式电动车。其中，增程式电动车因其低排放、低能耗的特性，且兼具长距离行驶的能力，在市场上受到了广泛的认可，成为了从燃油车向纯电动汽车过渡的一种较为理想的车型。

2、增程式电动车是在纯电动车的基础上配置增程器，利用增程器发电进行电池电能补充或驱动车辆。增程式电动车的能量管理策略为基于当前功率需求，对增程器发电功率和电池输出功率进行规划，实现降低行车能耗的目标。当前常见的能量管理策略包括规则式和优化式，其中，前者仅能保证电池荷电状态维持在相应区间内，工况适应性较差，对整车能耗的优化不充分；后者则通过特定的边界条件和优化目标函数，能有效提高整车的能耗水平，目前，基于瞬时优化的等效燃油消耗最小策略已经投入工程化应用。

3、然而，在低温环境下，由于电池本身充放电性能的下降，以及额外用于电池和客舱加热的功率占驱动功率的比重明显上升，致使增程式电动车的续航能力明显下降。究其原因在于，当前的能量管理策略仅考虑了整车功率需求，与热管理是相互解耦的。实际上，增程器在运行过程中产生的大量废热可以通过热管理拓扑结构进行回收，换言之，增程器中燃油的总热能一部分转化成了机械功，另一部分则实现了客舱和电池的加热，避免了额外的加热电功率损失。因此，在电池或客舱有加热需求的情况下，增程器的实际等效热效率更高，因此有必要开发全新的整车能量流优化方法，充分考虑增程器的启停对整车总功率需求的影响，并建立新的优化目标函数，实现整车层级的能量优化管理。

4、需要说明的是，公开于该发明背景技术部分的内容仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该内容构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种增程式电动车能量管理控制方法、系统、电子设备和可读存储介质，通过在现有等效燃油消耗最小策略的基础上，引入客舱和电池需求热负荷的修正项，将增程器的余热回收收益等效到热效率中，可以实现整车功率的优化控制，降低车辆的总能耗。

2、为达到上述目的，本发明提供一种增程式电动车能量管理控制方法，包括：

3、获取整车总需求功率；

4、根据预设离散规则，确定出满足所述总需求功率的所有离散工作点下的增程器输出功率和电池输出功率；

5、获取电池和客舱的需求热负荷，并根据所述电池和所述客舱的需求热负荷对各个离散工作点下的增程器燃油消耗率进行修正，且根据各个离散工作点下的修正后的增程器燃油消耗率和增程器输出功率，确定出各个离散工作点下的增程器燃油消耗量；

6、获取所述电池的油电等效因子，并根据所述电池的油电等效因子和各个离散工作点下的电池输出功率，确定出各个离散工作点下的电池等效燃油消耗量；

7、根据各个离散工作点下的增程器燃油消耗量和电池等效燃油消耗量，将满足预设优化目标的离散工作点下的增程器输出功率和电池输出功率作为目标输出功率。

8、可选的，所述获取整车总需求功率，包括：

9、获取整车驱动需求功率、整车低压负载需求功率和整车高压热管理需求功率；

10、根据整车驱动需求功率、整车低压负载需求功率和整车高压热管理需求功率，获取整车总需求功率。

11、可选的，所述获取整车高压热管理需求功率，包括：

12、获取加热器的实际进口温度、实际出口温度和目标出口温度；

13、根据所述加热器的实际进口温度、实际出口温度和目标出口温度，获取加热需求功率；

14、根据所述加热器的最大加热功率对所述加热需求功率进行限值，以获取所述整车高压热管理需求功率。

15、可选的，根据电池的实际出口温度、目标进口温度以及实际冷却液流量，获取所述电池的需求热负荷。

16、可选的，根据暖风芯体的实际进口温度、目标出口温度以及实际风量，获取所述客舱的需求热负荷。

17、可选的，所述根据电池和客舱的需求热负荷对各个离散工作点下的增程器燃油消耗率进行修正，包括：

18、根据所述电池和所述客舱的需求热负荷，获取总加需求热负荷；

19、根据所述增程器的最大余热回收功率对所述总加需求热负荷进行限值，以获取限值总加需求热负荷；

20、根据所述限值总加需求热负荷对各个离散工作点下的增程器燃油消耗率进行修正。

21、可选的，所述获取所述电池的油电等效因子，包括：

22、若车辆处于电量维持阶段，则根据所述电池的实际soc和目标soc进行pi调节，以获取所述电池的油电等效因子。

23、可选的，所述根据所述电池的油电等效因子和各个离散工作点下的电池输出功率，确定出各个离散工作点下的电池等效燃油消耗量，包括：

24、针对每个离散工作点，根据所述电池的电压和电阻以及该离散工作点下的电池输出功率，确定出该离散工作点下的电池实际消耗功率；

25、针对每个离散工作点，根据所述电池的油电等效因子以及该离散工作点下的电池实际消耗功率，确定出该离散工作点下的电池等效燃油消耗量。

26、可选的，所述根据预设离散规则，确定出满足所述总需求功率的所有离散工作点下的增程器输出功率和电池输出功率，包括：

27、按照第一个离散工作点下的增程器输出功率为0，第二个离散工作点下的增程器输出功率为增程器稳定运行时的下限功率，最后一个离散工作点下的增程器输出功率为增程器稳定运行时的上限功率，并且自第三个离散工作点开始，各个离散工作点下的增程器输出功率等量递增的预设离散规则，求取出满足所述总需求功率的所有离散工作点下的增程器输出功率和电池输出功率。

28、为达到上述目的，本发明还提供一种增程式电动车能量管理控制系统，包括通信连接的热管理控制模块和能量管理模块；

29、所述热管理控制模块配置为获取电池和客舱的需求热负荷；

30、所述能量管理模块配置为执行下述操作：

31、获取整车总需求功率；

32、根据预设离散规则，确定出满足所述总需求功率的所有离散工作点下的增程器输出功率和电池输出功率；

33、根据所述电池和所述客舱的需求热负荷对各个离散工作点下的增程器燃油消耗率进行修正，并根据各个离散工作点下的修正后的增程器燃油消耗率和增程器输出功率，确定出各个离散工作点下的增程器燃油消耗量；

34、获取所述电池的油电等效因子，并根据所述电池的油电等效因子和各个离散工作点下的电池输出功率，确定出各个离散工作点下的电池等效燃油消耗量；

35、根据各个离散工作点下的增程器燃油消耗量和电池等效燃油消耗量，将满足预设优化目标的离散工作点下的增程器输出功率和电池输出功率作为目标输出功率。

36、为达到上述目的，本发明还提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上文所述的增程式电动车能量管理控制方法。

37、为达到上述目的，本发明还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上文所述的增程式电动车能量管理控制方法。

38、与现有技术相比，本发明提供的增程式电动车能量管理控制方法、系统、电子设备和可读存储介质具有以下有益效果：

39、本发明提供的增程式电动车能量管理控制方法通过先获取整车总需求功率，然后根据预设离散规则，确定出满足所述总需求功率的所有离散工作点下的增程器输出功率和电池输出功率，再根据电池和客舱的需求热负荷对各个离散工作点下的增程器燃油消耗率进行修正，并根据各个离散工作点下的修正后的增程器燃油消耗率和增程器输出功率，确定出各个离散工作点下的增程器燃油消耗量，同时获取所述电池的油电等效因子，并根据所述电池的油电等效因子和各个离散工作点下的电池输出功率，确定出各个离散工作点下的电池等效燃油消耗量，最后根据各个离散工作点下的增程器燃油消耗量和电池等效燃油消耗量，将满足预设优化目标的离散工作点下的增程器输出功率和电池输出功率作为目标输出功率。由于增程器在运行时会产生大量的热量，在低温条件下可以“零成本”实现电池和客舱的加热，本质上是提升了增程器的热效率，由此本发明提供的增程式电动车能量管理控制方法，通过在现有等效燃油消耗最小策略的基础上，引入客舱和电池需求热负荷的修正项，将增程器的余热回收收益等效到热效率中，可以实现整车功率的优化控制，降低车辆的总能耗。此外，由于低温工况下客舱和电池的加热能耗较高，通过采用本发明提供的增程式电动车能量管理控制方法可以提高低温工况下的增程器启动频次，通过无成本的增程器废热替代原有的电加热方式，降低了热管理加热能耗和整车能耗。同时，由于增程器的高温冷却液温度相对较高，且温升速度快，一方面可以提高客舱的制热速度，提升司乘人员的热舒适性，另一方面可以提高电池的加热速度，降低电池在低温下运行的时间占比，从而可以提高电池的工作效率和寿命。另外，由于增程器运行过程中产生的一部分热量被用于客舱和电池加热，因而可以使得增程器和高温散热器的热负荷均降低，从而可以降低增程器的功率损失。

40、由于本发明提供的增程式电动车能量管理控制系统、电子设备和可读存储介质与本发明提供的增程式电动车能量管理控制方法属于同一发明构思，因此本发明提供的增程式电动车能量管理控制系统、电子设备和可读存储介质至少具有本发明提供的增程式电动车能量管理控制方法的所有有益效果，具体可以参考上文中有关本发明提供的增程式电动车能量管理控制方法的有益效果的相关描述，故在此不再对本发明提供的增程式电动车能量管理控制系统、电子设备和可读存储介质所具有的有益效果一一进行赘述。