CN111976699A - 一种车辆能量管理装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种车辆能量管理装置和方法，该装置包括：信息获取模块，用于当监测到车辆处于供电条件下，获取储能装置的当前电量和预存储的历史驾驶数据；并在历史驾驶数据满足速度的预设条件和/或当前电量低于电量下限时，获取当前分段路况信息和当前车辆信息；能量管理模块，用于根据当前分段路况信息和当前车辆信息确定各控制指令，并对应发送各控制指令给第一增程器、第二增程器或储能装置；解决了车辆行驶过程中无法准确和合理的为车辆提供能量供给方式的问题，实现了根据储能装置的当前电量、历史驾驶数据、当前车辆信息和路况信息进行分析，进而为车辆提供合适的能量供给方式，保证车辆驾驶需求的同时提高了用户体验。

Description

一种车辆能量管理装置和方法

技术领域

本发明实施例涉及车辆能量管理技术领域，尤其涉及一种车辆能量管理装置和方法。

背景技术

目前在车辆行驶过程中为车辆提供能量的方式有多种，例如燃油、燃料电池、动力电池(储能装置)等。燃料电池驱动车辆可以满足长时间低排放运行，是很好的能源选择；燃油驱动车辆可以满足长续航里程的要求；动力电池作为能源驱动车辆使用安全、成本较低。但是在当前加气站资源紧张的情况下，燃料电池系统的续航里程受到一定限制，而燃油增程系统污染环境，且无法在零排放区域使用，动力电池在使用过程中最大功率受限，无法满足加速性能和长时间零排放运行的要求，所以如何在车辆行驶过程中将各种车辆驱动方式合理地集成使用是一个有待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种车辆能量管理装置和方法，以实现车辆行驶过程中为车辆选择合适的能量提供方式。

第一方面，本发明实施例提供了一种车辆能量管理装置，所述车辆能量管理装置包括：

信息获取模块，用于当监测到车辆处于供电条件下，获取储能装置的当前电量和预存储的历史驾驶数据；并在所述历史驾驶数据满足速度的预设条件和/或所述当前电量低于电量下限时，获取当前分段路况信息和当前车辆信息；

能量管理模块，用于根据所述当前分段路况信息和当前车辆信息确定各分段路况的输出功率和路段耗气量，如果各所述路段耗气量之和大于所述车辆的气罐容量，判断所述输出功率是否在预设范围，若是，生成并发送第一控制指令给第一增程器；否则，生成并发送第二控制指令给第二增程器；并在所述历史驾驶数据不满足速度的预设条件且所述当前电量大于等于电量下限时发送第三控制指令给储能装置；

所述第一增程器，用于根据所述第一控制指令为车辆提供能量；

所述第二增程器，用于根据所述第二控制指令为车辆提供能量；

所述储能装置，用于根据所述第三控制指令为车辆提供能量；

其中，所述第一增程器为燃油发动机和发电机，所述第二增程器为燃料电池。

第二方面，本发明实施例还提供了一种车辆能量管理方法，由本发明实施例中任一项所述的车辆能量管理装置执行，该辆能量管理方法包括：

当监测到车辆处于供电条件下，信息获取模块获取储能装置的当前电量和预存储的历史驾驶数据；并在所述历史驾驶数据满足速度的预设条件和/或所述当前电量低于电量下限时，获取当前分段路况信息和当前车辆信息；

能量管理模块根据所述当前分段路况信息和当前车辆信息确定各分段路况的输出功率和路段耗气量，如果各所述路段耗气量之和大于所述车辆的气罐容量，判断所述输出功率是否在预设范围，若是，生成并发送第一控制指令给第一增程器；否则，生成并发送第二控制指令给第二增程器；并在所述历史驾驶数据不满足速度的预设条件且所述当前电量大于等于电量下限时发送第三控制指令给储能装置；

所述第一增程器根据所述第一控制指令为车辆提供能量；

所述第二增程器根据所述第二控制指令为车辆提供能量；

所述储能装置根据所述第三控制指令为车辆提供能量；

其中，所述第一增程器为燃油发动机和发电机，所述第二增程器为燃料电池。

本发明实施例提供了一种车辆能量管理装置和方法，通过信息获取模块，用于当监测到车辆处于供电条件下，获取储能装置的当前电量和预存储的历史驾驶数据；并在所述历史驾驶数据满足速度的预设条件和/或所述当前电量低于电量下限时，获取当前分段路况信息和当前车辆信息；能量管理模块，用于根据所述当前分段路况信息和当前车辆信息确定各分段路况的输出功率和路段耗气量，如果各所述路段耗气量之和大于所述车辆的气罐容量，判断所述输出功率是否在预设范围，若是，生成并发送第一控制指令给第一增程器；否则，生成并发送第二控制指令给第二增程器；并在所述历史驾驶数据不满足速度的预设条件且所述当前电量大于等于电量下限时发送第三控制指令给储能装置；所述第一增程器，用于根据所述第一控制指令为车辆提供能量；所述第二增程器，用于根据所述第二控制指令为车辆提供能量；所述储能装置，用于根据所述第三控制指令为车辆提供能量；其中，所述第一增程器为燃油发动机和发电机，所述第二增程器为燃料电池；解决了车辆行驶过程中无法准确和合理的为车辆提供能量供给方式的问题，实现了根据储能装置的当前电量、历史驾驶数据、当前车辆信息和路况信息进行分析，进而为车辆提供合适的能量供给方式，保证车辆驾驶需求的同时提高了用户体验。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种车辆能量管理装置的结构图；

图2是本发明实施例二中的一种车辆能量管理装置的结构图；

图3是本发明实施例三中的一种车辆能量管理方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种能量管理装置的结构图，本实施例可适用于管理车辆能量供给的情况，该装置包括：信息获取模块110、能量管理模块120、第一增程器130、第二增程器140和储能装置150；

信息获取模块110，用于当监测到车辆处于供电条件下，获取储能装置的当前电量和预存储的历史驾驶数据；并在所述历史驾驶数据满足速度的预设条件和/或所述当前电量低于电量下限时，获取当前分段路况信息和当前车辆信息；

能量管理模块120，用于根据所述当前分段路况信息和当前车辆信息确定各分段路况的输出功率和路段耗气量，如果各所述路段耗气量之和大于所述车辆的气罐容量，判断所述输出功率是否在预设范围，若是，生成并发送第一控制指令给第一增程器130；否则，生成并发送第二控制指令给第二增程器140；并在所述历史驾驶数据不满足速度的预设条件且所述当前电量大于等于电量下限时发送第三控制指令给储能装置150；

所述第一增程器130，用于根据所述第一控制指令为车辆提供能量；

所述第二增程器140，用于根据所述第二控制指令为车辆提供能量；

所述储能装置150，用于根据所述第三控制指令为车辆提供能量；

其中，所述第一增程器130为燃油发动机和发电机，所述第二增程器140为燃料电池。

在本实施例中，能量管理模块与信息获取模块、第一增程器、第二增程器和储能装置通信连接，第一增程器、第二增程器和储能装置进行电连接。

在本实施例中，信息获取模块可以理解为采集车辆信息的模块，车辆行驶过程中有的信息存储在整车控制器中，信息获取模块可以直接从整车控制器中获取，有的信息需要实时获取，可以是通过传感器采集并发送给信息获取模块等等。储能装置可以理解为车辆中提供能量的装置，例如，动力电池，动力电池可以是锂离子电池或其他类型的电池组。当前电量可以理解为储能装置在当前采集时刻的电量值；历史驾驶数据可以理解为驾驶员在之前驾驶车辆时所保留的车辆行驶速度等信息，例如，平均行驶速度，最高时速、加速特性等。预设条件可以理解为根据驾驶员的行驶速度和道路限速情况等设置的条件；当前分段路况信息可以理解为根据车辆所要行驶的轨迹将路段按照限速、加气站位置、红路灯和上下坡等不同区分条件进行划分得到的一小段一小段的路程。当前车辆信息可以理解为车辆在当前时刻行驶的信息，例如，主驱转速、档位速比、主减速比、驱动力臂、整车负载、车速、空气阻力系数、迎风面积等。

在监测到车辆处于供电条件下时，或者说监测到车辆中的油门被踩下，车辆此时需要一定的驱动力，即车辆需要储能装置、第一增程器或第二增程器提供能量从而驱动车辆行驶。由于车辆中有三种不同的能量提供方式，所以需要判断此时用哪一种方式提供能量，通过信息获取模块110获取储能装置的当前电量和预存储的历史驾驶数据，通过对历史驾驶数据分析，判断历史驾驶数据是否满足速度的预设条件，以及判断当前电量是否低于电量下限，若历史驾驶数据满足速度的预设条件和/或当前电量低于电量下限，再次获取当前分段路况信息和当前车辆信息。获取当前分段路况信息的方式可以是通过全球定位系统(Global Positioning System,GPS)获取，获取当前车辆信息可以是从整车控制器获取。

车辆中可以登录驾驶员自己的个人账号，这样驾驶过程中产生的数据就可以对应保存到驾驶员的个人账号中，这样在获取历史驾驶数据时更接近每个驾驶员的个人驾驶习惯，也可以将同一个车辆中产生的数据全部存储到历史数据中，不区分驾驶员，历史驾驶数据可以保存在本地也可以保存在云端，或者同时保存在本地和云端。对历史驾驶数据进行分析可以是在信息获取模块进行，也可以信息获取模块在获取后将历史驾驶数据和当前电量发送给能量管理模块进行分析。对于历史驾驶数据的分析可以确定驾驶员是不是经常加速、驾驶员的平均车速等，可以构建模型对历史驾驶数据进行分析。若分析历史驾驶数据得到驾驶员经常加速或者平均车速过高(例如，比路段限速高)确定历史驾驶数据满足速度的预设条件。

在本实施例中，能量管理模块120可以理解为根据接收到的信息进行处理，确定通过哪种方式为车辆提供驱动力的模块。输出功率可以理解为预测车辆行驶过程中驱动电机应该输出的功率，第一增程器和第二增程器协调为驱动电机提供能量，以驱动车辆行驶。路段耗气量可以理解为预测车辆在不同路段上需要消耗多少燃料电池。气罐容量可以理解为车辆中燃料电池还剩下多少燃料。预设范围可以理解为预先根据第一增程器的最优工作条件设置的功率值范围，第一增程器在预设范围内是最佳油耗，可以在满足车辆行驶需求的前提下达到省油的效果。第一控制指令可以理解为控制第一增程器的指令，第一控制指令中至少包括发动机转速；第二控制指令可以理解为控制第二增程器的指令，第二控制指令中至少包括发电机功率；第三控制指令可以理解为控制储能装置工作的指令。

当历史驾驶数据不满足速度的预设条件且当前电量大于等于电量下限时，此时通过储能装置为车辆供电，能量管理模块发送第三控制指令给储能装置，储能装置在收到第三控制指令时为车辆提供能量。当历史驾驶数据满足速度的预设条件和/或当前电量低于电量下限时，根据当前车辆信息结合计算公式确定各分段路况的输出功率，并在计算出输出功率后进一步地根据输出功率、车速、当前分段路况信息等结合计算公式计算出各路段耗气量。当各路段耗气量的总和大于车辆的气罐容量时，此时的第二增程器不足以为整个行程提供动力，所以需要第一增程器提供一部分动力，判断输出功率是否在预设范围，若是，说明此路段在第一增程器的最佳油耗区，生成并发送第一控制指令给第一增程器，使第一增程器为此路段提供动力。否则，生成并发送第二控制指令给第二增程器，使第二增程器为此路段提供动力；当各路段耗气量的总和小于车辆的气罐容量时，第二增程器足以对整段形成提供动力，所以可以通过第二增程器提供动力，通过第一增程器提供动力也是可以实现的，所以本发明实施例对此种情况不做具体限定。

本发明实施例中的能量管理模块为车辆选择提供能量的方式时的前提条件是第一增程器、第二增程器和储能装置全部正常工作。若储能装置出现故障，直接根据当前分段路况信息和当前车辆信息判断选择第一增程器工作还是第二增程器工作；若第一增程器故障，在历史驾驶数据满足速度的预设条件和/或所述当前电量低于电量下限时，直接选择第二增程器工作；若第二增程器故障，在历史驾驶数据满足速度的预设条件和/或所述当前电量低于电量下限时，直接选择第一增程器工作。

本发明实施例提供了一种车辆能量管理装置，通过信息获取模块，用于当监测到车辆处于供电条件下，获取储能装置的当前电量和预存储的历史驾驶数据；并在所述历史驾驶数据满足速度的预设条件和/或所述当前电量低于电量下限时，获取当前分段路况信息和当前车辆信息；能量管理模块，用于根据所述当前分段路况信息和当前车辆信息确定各分段路况的输出功率和路段耗气量，如果各所述路段耗气量之和大于所述车辆的气罐容量，判断所述输出功率是否在预设范围，若是，生成并发送第一控制指令给第一增程器；否则，生成并发送第二控制指令给第二增程器；并在所述历史驾驶数据不满足速度的预设条件且所述当前电量大于等于电量下限时发送第三控制指令给储能装置；所述第一增程器，用于根据所述第一控制指令为车辆提供能量；所述第二增程器，用于根据所述第二控制指令为车辆提供能量；所述储能装置，用于根据所述第三控制指令为车辆提供能量；其中，所述第一增程器为燃油发动机和发电机，所述第二增程器为燃料电池；解决了车辆行驶过程中无法准确和合理的为车辆提供能量供给方式的问题，实现了根据储能装置的当前电量、历史驾驶数据、当前车辆信息和路况信息进行分析，进而为车辆提供合适的能量供给方式，保证车辆驾驶需求的同时提高了用户体验。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种车辆能量管理装置的结构图。本实施例的技术方案在上述技术方案的基础上进一步细化，该装置具体包括：信息获取模块210、能量管理模块220、第一增程器230、第二增程器240和储能装置250，能量管理模块220包括：功率确定单元221和耗气量确定单元222。

功率确定单元221，用于根据当前车辆信息中的车辆负载、车辆速度以及预设参数信息确定输出功率。

耗气量确定单元222，用于根据所述当前分段路况信息的各路段距离、所述输出功率、所述车辆速度和气电转换比确定各路段耗气量。

在本实施例中，功率确定单元221可以理解为根据当前车辆信息进行分析计算输出功率的计算机处理单元。预设参数信息包括主驱转速、档位速比、主减速比、驱动力臂、空气阻力系数、车辆的迎风面积。气电转换比是在车辆生产或者车辆的电机生产时就已经确定的数值。

根据当前车辆信息中的车辆负载、车辆速度以及预设参数信息结合一定的公式就可以计算出输出功率。示例性的，本发明实施例提供一种计算输出功率的方法：

F＝F_f+F_w； 公式(1)

F＝9500P/n·N₀·N₁·e； 公式(2)

F_f＝mg(k₁+k₂·v)； 公式(3)

F_w＝C·A·v²/21.15； 公式(4)

其中，F为驱动力、P为输出功率、n为主驱转速、N₀档位速比、N₁为主减速比、e为驱动力臂、F_f为滚动阻力、m为整车负载、g为重力加速度、k₁和k₂为标定数据(在车辆确定的前提下已经确定)、V为车辆速速、F_w为空气阻力、C为空气阻力系数、A为迎风面积。

在已知整车负载、车辆速度、主驱转速、档位速比、主减速比、驱动力臂、重力加速度、k₁、k₂、空气阻力系数、迎风面积的条件下，计算得到输出功率。

示例性的，本发明实施例提供一种路段耗气量的计算方法：

H_mn＝P·L_mn/v_n·η；

其中，H_mn为路段耗气量，P为输出功率、L_mn为路段距离、v_n为车辆速度、η为气电转换比；

在已知输出功率、路段距离、车辆速度、气电转换比的条件下，将其带入公式计算得到各路段的耗气量。在计算过程中，可以将当前采集到的车辆速度作为每个路段的车辆速度计算每个路段的路段耗气量，也可以根据当前的车辆速度、加速度或者车辆历史驾驶数据等其他信息预测车辆在各个路段的对应速度，然后计算各路段的耗气量。

示例性的，本发明实施例提供一种分段路况划分方法：

通过GPS确定车辆的位置、目的地，确定车辆从当前位置到目的地中间路程中的加气站位置，根据提取的加气站数量及对应的里程分布将路段进行一级分布L1、L2、......、Lm；然后再根据各路段内的限速情况(V1、V2、……、Vn)将路段进行二级分布L11、L12、……、L1n；L21、L22、……、L25，......，Lm1、Lm2、……、Lmn；将二级分布里程根据红绿灯数量及对应的里程分布获得三级分布L111、L112、……、L11p，L121、L122……L12p，……，Lmn1、Lmn2、Lmnp；将三级分布里程根据路况特征分成Gmnp平路里程、Umnp上坡里程、Dmnp下坡里程三种里程。

进一步地，能量管理模块220还包括：信息获取单元223和负载确定单元224。

信息获取单元223，用于获取车辆的历史输出功率，历史车辆速度和预设参数信息；

负载确定单元224，用于根据所述历史输出功率，历史车辆速度和预设参数信息确定车辆负载。

在本实施例中，历史输出功率可以理解为车辆行驶过程中在当前时刻前的某一时刻的实际输出功率；历史车辆速度为与历史输出功率同一时刻的车辆速度。

根据上述的公式1-4可以计算得到车辆负载。车辆负载可以在车辆一开始启动后就计算出来，在车辆完成一次驾驶循环(上电到下电)的过程中不再计算，或者每隔一段时间计算一次，例如，在当前计算时刻，获取上一时刻的历史输出功率，历史车辆速度和预设参数信息，计算得到车辆负载。车辆负载计算出来可以存储以便下次使用，因为车辆负载在一次驾驶循环中不会频繁改变，所以不需要每次确定为车辆提供能量的方式时都确定一次车辆负载，避免重复计算增加负担。

进一步地，能量管理模块220包括：

状态获取单元225，用于获取需求功率和储能装置的电池状态。

其中，所述需求功率根据车辆油门的对应电压值确定；

功率确定单元226，用于根据所述电池状态查找预存储的功率表确定预加功率；

指令生成单元227，用于根据所述需求功率和预加功率的和值查找预存储的参数表确定增程器参数，并根据所述增程器参数生成控制指令。

在本实施例中，状态获取单元225可以理解为获取需求功率和储能装置状态的单元；电池状态可以理解为电池当前的电量值或者电池需要充多少电；功率确定单元226可以理解为根据电池状态确定对应功率的计算机处理单元，功率表可以理解为对应存储电量值和功率的数据表；指令生成单元227可以理解为生成控制指令的计算机处理单元；参数表可以是存储功率和转速对应关系的转速表，也可以是存储功率和对应发电功率的发电功率表。增程器参数可以理解为第一增程器或者第二增程器在提供能量时所需的参数值，例如，发电机功率、发动机转速。

通过状态获取单元获取需求功率和储能状态的电池状态，其中，储能装置状态可以从整车控制器获取，需求功率获取方式可以是通过传感器采集驾驶员踩油门的压力值，将其转化为电压值后再转化为对应的功率；储能装置的电池状态可以直接从整车控制器获得。根据电池状态查找预先存储的功率表，找到当前的电池状态对应的功率值，将其作为预加功率，将预加功率与需求功率求和得到的功率值查找参数表，确定对应的增程器参数，根据增程器参数生成控制指令，以控制第一增程器或者第二增程器工作。

进一步地，指令生成单元227具体用于：当所述输出功率在预设范围内时，根据所述需求功率和预加功率的和值查找预存储的转速表确定所述车辆的发动机转速，并将所述发动机转速作为增程器参数生成第一控制指令；当所述输出功率不在预设范围内时，根据所述需求功率和预加功率的和值查找预存储的发电功率表确定所述车辆的发电机功率，并将所述发电机功率作为增程器参数生成第二控制指令。

在本实施例中，转速表可以理解为存储功率值和对应发动机转速的数据表；发电功率表可以理解为存储功率值和对应发电机功率的数据表。

当输出功率在预设范围内时，此时需要生成第一控制指令控制第一增程器工作，此时的参数表为预存储的转速表，根据需求功率和预加功率的和值查找转速表确定对应的发动机转速，得到的增程器参数为发动机转速，根据发动机转速生成第一控制指令。当输出功率在不预设范围内时，此时需要生成第二控制指令控制第二增程器工作，此时的参数表为预存储的发电功率表，根据需求功率和预加功率的和值查找发电功率表确定对应的发电机功率，得到的增程器参数为发电机功率，根据发电机功率生成第二控制指令。

示例性的，电池状态为电量30％或者需要充电30％，需求功率为70kw，查功率表确定预加功率为20kw，确定预加功率为70kw+20kw＝90kw，当输出功率在预设范围内时，查找转速表确定90kw对应的发动机转速为1000转，生成第一控制指令控制第一增程器按照1000转的速度转动；当输出功率不在预设范围内时，查找发电功率表确定90kw对应的发电机功率为90kw，生成第二控制指令控制第二增程器按照90kw的功率发电；增加的预加功率可以为储能装置充电。在当前采集时刻到下一采集时刻的时间间隔内，若通过第一增程器的工作提供能量，当第一增程器工作达到一定强度，切换到第二增程器供电，由于此时的储能装置在充电，所以当储能装置的电量高于上限值时，切换到储能装置进行供电，当储能装置的电量低于下限值时，再次切换到第一增程器或者第二增程器进行供电，切换为第一增程器还是第二增程器取决于储能装置供电前的供电是第一增程器还是第二增程器，对应切换回之前的供电方式。同理，若当前采集时刻到下一采集时刻的时间间隔内通过储能装置供电，如果电量值低于下限值，切换到第一增程器或者第二增程器供电。

进一步地，信息获取模块210还用于当监测到车辆处于刹车条件下，获取储能装置状态；

相应的，所述能量管理模块220，还包括：

控制单元228，用于若所述储能装置状态为允许充电，控制所述车辆的驱动电机逆工作并进行储能装置充电；否则，控制所述驱动电机和发电机逆工作并驱动发动机工作。

在本实施例中，储能装置状态可以理解为储能装置当前是否可以进行充电，包括允许充电和不允许充电两种状态。

获取储能装置状态的方式可以是从整车控制器获取，信息获取模块227在监测到车辆处于刹车状态时，获取储能装置状态，并将储能装置状态发送给控制单元228。控制单元228根据储能装置状态控制发电机工作；当储能装置状态为允许充电时，控制车辆的驱动电机进行逆工作实现能量回收，给储能装置充电；否则，控制驱动电机逆工作实现能量回收，再通过发电机的逆工作实现电驱动发动机，发动机工作在排气制动模式，实现整车制动性能。

本发明实施例提供了一种车辆能量管理装置，解决了车辆行驶过程中无法准确和合理的为车辆提供能量供给方式的问题，根据当前车辆信息中的车辆负载、车辆速度以及预设参数信息确定输出功率，并根据当前分段路况信息的各路段距离、输出功率、车辆速度和气电转换比确定各路段耗气量，进而判断选择第一增程器进行工作还是第二增程器进行工作。如果各路段耗气量之和大于车辆的气罐容量说明此时的第二增程器无法为全部路程提供能量，选择输出功率在预设范围的分段路况进行第一增程器供电，保证了车辆行驶过程中可以提供足够的能量，达到最好的供能效果，保证车辆驾驶需求的同时提高了用户体验。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种车辆能量管理方法的流程图，本发明实施例中任一项所述的车辆能量管理装置执行，该方法包括如下步骤：

步骤S310、当监测到车辆处于供电条件下，信息获取模块获取储能装置的当前电量和预存储的历史驾驶数据；并在所述历史驾驶数据满足速度的预设条件和/或所述当前电量低于电量下限时，获取当前分段路况信息和当前车辆信息。

步骤S320、能量管理模块根据所述当前分段路况信息和当前车辆信息确定各分段路况的输出功率和路段耗气量，如果各所述路段耗气量之和大于所述车辆的气罐容量，判断所述输出功率是否在预设范围，若是，生成并发送第一控制指令给第一增程器；否则，生成并发送第二控制指令给第二增程器；并在所述历史驾驶数据不满足速度的预设条件且所述当前电量大于等于电量下限时发送第三控制指令给储能装置。

其中，所述第一增程器为燃油发动机和发电机，所述第二增程器为燃料电池。

步骤S330、第一增程器根据所述第一控制指令为车辆提供能量。

步骤S340、第二增程器根据所述第二控制指令为车辆提供能量。

步骤S350、储能装置根据所述第三控制指令为车辆提供能量。

步骤S330-S350在本申请实施例中是三种不同实施方式，不存在先后顺序，当能量管理模块生成第一控制指令时，执行步骤S330；当能量管理模块生成第二控制指令时，执行步骤S340；当能量管理模块生成第三控制指令时，执行步骤S350。

本发明实施例提供了一种车辆能量管理方法，解决了车辆行驶过程中无法准确和合理的为车辆提供能量供给方式的问题，实现了根据储能装置的当前电量、历史驾驶数据、当前车辆信息和路况信息进行分析，进而为车辆提供合适的能量供给方式，保证车辆驾驶需求的同时提高了用户体验。

进一步地，能量管理模块包括：功率确定单元和耗气量确定单元，

根据所述当前分段路况信息和当前车辆信息确定各分段路况的输出功率和路段耗气量，包括：

功率确定单元根据当前车辆信息中的车辆负载、车辆速度以及预设参数信息确定输出功率；

耗气量确定单元根据所述当前分段路况信息的各路段距离、所述输出功率、所述车辆速度和气电转换比确定各路段耗气量。

进一步地，能量管理模块还包括：信息获取单元和负载确定单元，相应的，该方法还包括：

信息获取单元获取车辆的历史输出功率，历史车辆速度和预设参数信息。

负载确定单元根据所述历史输出功率，历史车辆速度和预设参数信息确定车辆负载。

进一步地，能量管理模块包括：状态获取单元、功率确定单元和指令生成单元，相应的，所述方法还包括：

状态获取单元获取需求功率和储能装置的电池状态，其中，所述需求功率根据车辆油门的对应电压值确定；

功率确定单元根据所述电池状态查找预存储的功率表确定预加功率；

指令生成单元根据所述需求功率和预加功率的和值查找预存储的参数表确定增程器参数，并根据所述增程器参数生成控制指令。

进一步地，指令生成单元根据所述需求功率和预加功率的和值查找预存储的参数表确定增程器参数，并根据所述增程器参数生成控制指令，包括：

当所述输出功率在预设范围内时，根据所述需求功率和预加功率的和值查找预存储的转速表确定所述车辆的发动机转速，并将所述发动机转速作为增程器参数生成第一控制指令；

当所述输出功率不在预设范围内时，根据所述需求功率和预加功率的和值查找预存储的发电功率表确定所述车辆的发电机功率，并将所述发电机功率作为增程器参数生成第二控制指令。

进一步地，该方法还包括：

当监测到车辆处于刹车条件下，所述状态获取模块获取储能装置状态；

相应的，所述能量管理模块，还包括：控制单元，

若所述储能装置状态为允许充电，控制所述车辆的驱动电机逆工作并进行储能装置充电；否则，控制所述驱动电机和发电机逆工作并驱动发动机工作。

本发明实施例所提供的车辆能量管理方法可由本发明任意实施例所提供的车辆能量管理装置执行，具备装置相应的有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种车辆能量管理装置，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于当监测到车辆处于供电条件下，获取储能装置的当前电量和预存储的历史驾驶数据；并在所述历史驾驶数据满足速度的预设条件和/或所述当前电量低于电量下限时，获取当前分段路况信息和当前车辆信息；

能量管理模块，用于根据所述当前分段路况信息和当前车辆信息确定各分段路况的输出功率和路段耗气量，如果各所述路段耗气量之和大于所述车辆的气罐容量，判断所述输出功率是否在预设范围，若是，生成并发送第一控制指令给第一增程器；否则，生成并发送第二控制指令给第二增程器；并在所述历史驾驶数据不满足速度的预设条件且所述当前电量大于等于电量下限时发送第三控制指令给储能装置；

所述第一增程器，用于根据所述第一控制指令为车辆提供能量；

所述第二增程器，用于根据所述第二控制指令为车辆提供能量；

所述储能装置，用于根据所述第三控制指令为车辆提供能量；

其中，所述第一增程器为燃油发动机和发电机，所述第二增程器为燃料电池。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述能量管理模块包括：

功率确定单元，用于根据当前车辆信息中的车辆负载、车辆速度以及预设参数信息确定输出功率；

耗气量确定单元，用于根据所述当前分段路况信息的各路段距离、所述输出功率、所述车辆速度和气电转换比确定各路段耗气量。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述能量管理模块还包括：

信息获取单元，用于获取车辆的历史输出功率，历史车辆速度和预设参数信息；

负载确定单元，用于根据所述历史输出功率，历史车辆速度和预设参数信息确定车辆负载。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述能量管理模块包括：

状态获取单元，用于获取需求功率和储能装置的电池状态，其中，所述需求功率根据车辆油门的对应电压值确定；

功率确定单元，用于根据所述电池状态查找预存储的功率表确定预加功率；

指令生成单元，用于根据所述需求功率和预加功率的和值查找预存储的参数表确定增程器参数，并根据所述增程器参数生成控制指令。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述指令生成单元具体用于：

当所述输出功率在预设范围内时，根据所述需求功率和预加功率的和值查找预存储的转速表确定所述车辆的发动机转速，并将所述发动机转速作为增程器参数生成第一控制指令；

当所述输出功率不在预设范围内时，根据所述需求功率和预加功率的和值查找预存储的发电功率表确定所述车辆的发电机功率，并将所述发电机功率作为增程器参数生成第二控制指令。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信息获取模块还用于当监测到车辆处于刹车条件下，获取储能装置状态；

相应的，所述能量管理模块，还包括：

控制单元，用于若所述储能装置状态为允许充电，控制所述车辆的驱动电机逆工作并进行储能装置充电；否则，控制所述驱动电机和发电机逆工作并驱动发动机工作。

7.一种车辆能量管理方法，其特征在于，由权利要求1-6中任一项所述的车辆能量管理装置执行，所述方法包括：

当监测到车辆处于供电条件下，信息获取模块获取储能装置的当前电量和预存储的历史驾驶数据；并在所述历史驾驶数据满足速度的预设条件和/或所述当前电量低于电量下限时，获取当前分段路况信息和当前车辆信息；

能量管理模块根据所述当前分段路况信息和当前车辆信息确定各分段路况的输出功率和路段耗气量，如果各所述路段耗气量之和大于所述车辆的气罐容量，判断所述输出功率是否在预设范围，若是，生成并发送第一控制指令给第一增程器；否则，生成并发送第二控制指令给第二增程器；并在所述历史驾驶数据不满足速度的预设条件且所述当前电量大于等于电量下限时发送第三控制指令给储能装置；

所述第一增程器根据所述第一控制指令为车辆提供能量；

所述第二增程器根据所述第二控制指令为车辆提供能量；

所述储能装置根据所述第三控制指令为车辆提供能量；

其中，所述第一增程器为燃油发动机和发电机，所述第二增程器为燃料电池。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述能量管理模块包括：功率确定单元和耗气量确定单元，

其中，根据所述当前分段路况信息和当前车辆信息确定各分段路况的输出功率和路段耗气量，包括：

功率确定单元根据当前车辆信息中的车辆负载、车辆速度以及预设参数信息确定输出功率；

耗气量确定单元根据所述当前分段路况信息的各路段距离、所述输出功率、所述车辆速度和气电转换比确定各路段耗气量。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述能量管理模块包括：状态获取单元、功率确定单元和指令生成单元，相应的，所述方法还包括：

状态获取单元获取需求功率和储能装置的电池状态，其中，所述需求功率根据车辆油门的对应电压值确定；

功率确定单元根据所述电池状态查找预存储的功率表确定预加功率；

指令生成单元根据所述需求功率和预加功率的和值查找预存储的参数表确定增程器参数，并根据所述增程器参数生成控制指令。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：

当监测到车辆处于刹车条件下，所述状态获取模块获取储能装置状态；

相应的，所述能量管理模块，还包括：控制单元，

若所述储能装置状态为允许充电，控制所述车辆的驱动电机逆工作并进行储能装置充电；否则，控制所述驱动电机和发电机逆工作并驱动发动机工作。

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