CN117246305A - 用于混合动力车辆的能量管理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于混合动力车辆的能量管理系统和方法。所述用于混合动力车辆的能量管理系统包括：出行计划规划模块、荷电状态监测模块以及历史记录修正模块。所述出行计划规划模块配置成：接收用户使用所述混合动力车辆的出行计划，并且根据所述出行计划来规划所述混合动力车辆在出行过程中的驱动模式。所述荷电状态监测模块配置成监测所述混合动力车辆的电池的荷电状态；所述历史记录修正模块与所述荷电状态监测模块通信地连接，所述历史记录修正模块配置成：接收所述混合动力车辆的历史行驶数据，并且当所述荷电状态监测模块所监测到的所述荷电状态的值超出第一波动范围时，基于所述历史行驶数据来对所述混合动力车辆驱动模式进行调整。

Description

用于混合动力车辆的能量管理系统和方法

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体而言涉及混合动力车辆的混动优化与动力电池能量管理领域。

背景技术

随着国家对节能减排的要求越来越高，新能源汽车逐渐成为城市用车的主流。其中，混合动力汽车即继承了传统车燃料的高能量密度特性，又弥补了纯电汽车续航里程不足的问题，同时也达到了更优的排放标准，受到了用户广泛青睐。混合动力汽车的性能与车辆的电池紧密相关，合理的能量管理策略可以有效延长混合动力汽车的电池寿命。

发明内容

本申请的用于混合动力车辆的能量管理系统和方法提供了基于出行计划信息及历史行驶数据的主动能量管理策略，其通过优化混合动力车辆的油电比例分配来进行能量管理。

根据本申请的第一方面，提供了一种用于混合动力车辆的能量管理系统，所述能量管理系统包括：出行计划规划模块、荷电状态监测模块以及历史记录修正模块。所述出行计划规划模块配置成：接收用户使用所述混合动力车辆的出行计划，并且根据所述出行计划来规划所述混合动力车辆在出行过程中的驱动模式。所述荷电状态监测模块配置成监测所述混合动力车辆的电池的荷电状态。所述历史记录修正模块与所述荷电状态监测模块通信地连接，所述历史记录修正模块配置成：接收所述混合动力车辆的历史行驶数据，并且当所述荷电状态监测模块所监测到的所述荷电状态的值超出第一波动范围时，基于所述历史行驶数据来对所述混合动力车辆驱动模式进行调整。

根据本申请的第一方面的一个或多个实施例，可选地，所述出行计划的内容包括目的地地点和出发时间，所述历史行驶数据包括所述混合动力车辆历史行驶的行驶路段记录、车速记录和电池荷电状态记录。

根据本申请的第一方面的一个或多个实施例，可选地，所述第一波动范围为35%-65%。

根据本申请的第一方面的一个或多个实施例，可选地，所述出行计划规划模块基于最小化所述混合动力车辆的等效燃油消耗值来确定所述混合动力车辆的驱动模式；其中所述等效燃油消耗值为：在某一瞬时，所述混合动力车辆的发动机本身的燃油消耗值与所述混合动力车辆的电池所消耗的电量等效换算获得的燃油消耗值之和。

根据本申请的第一方面的一个或多个实施例，可选地，所述能量管理系统还包括惩罚因子调节模块，所述惩罚因子调节模块与所述荷电状态监测模块通信地连接，所述惩罚因子调节模块配置成：当所述荷电状态监测模块所监测到的所述荷电状态的值超出第二波动范围时，利用惩罚因子在短时间内对所述电池的充放电进行奖励或者惩罚，以使所述荷电状态的值快速回到所述第二波动范围。

根据本申请的第一方面的一个或多个实施例，可选地，所述第二波动范围为32%-70%。

根据本申请的第二方面，提供了一种用于混合动力车辆的能量管理方法，所述能量管理方法包括：出行计划规划步骤、荷电状态监测步骤以及历史记录修正步骤。所述出行计划规划步骤包括：接收用户使用所述混合动力车辆的出行计划，并且根据所述出行计划来规划所述混合动力车辆在出行过程中的驱动模式。所述荷电状态监测步骤包括：监测所述混合动力车辆的电池的荷电状态。所述历史记录修正步骤包括：接收所述混合动力车辆的历史行驶数据，并且当所述荷电状态监测步骤所监测到的所述荷电状态的值超出第一波动范围时，基于所述历史行驶数据来对所述混合动力车辆的驱动模式进行调整。

根据本申请的第二方面的一个或多个实施例，可选地，所述出行计划的内容包括目的地地点和出发时间，所述历史行驶数据包括所述混合动力车辆历史行驶的行驶路段记录、车速记录和电池荷电状态记录。

根据本申请的第二方面的一个或多个实施例，可选地，所述第一波动范围为35%-65%。

根据本申请的第二方面的一个或多个实施例，可选地，所述出行计划规划模块基于最小化所述混合动力车辆的等效燃油消耗值来确定所述混合动力车辆的驱动模式；其中所述等效燃油消耗值为：在某一瞬时，所述混合动力车辆的发动机本身的燃油消耗值与所述混合动力车辆的电池所消耗的电量等效换算获得的燃油消耗值之和。

根据本申请的第二方面的一个或多个实施例，可选地，所述能量管理方法还包括惩罚因子调节步骤，所述惩罚因子调节步骤包括：当所述荷电状态监测步骤所监测到的所述荷电状态的值超出第二波动范围时，利用惩罚因子在短时间内对所述电池的充放电进行奖励或者惩罚，以使所述荷电状态的值快速回到所述第二波动范围。

根据本申请的第二方面的一个或多个实施例，可选地，所述第二波动范围为32%-70%。

根据本申请的第三方面，提供了一种混合动力车辆，所述混合动力车辆包括如本申请第一方面所述的能量管理系统。

根据本申请的第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质包括指令，所述指令在运行时执行如本申请第二方面所述的能量管理方法。

本申请的用于混合动力车辆的能量管理系统和方法在基础的驱动模式规划策略的基础上，引入用户历史行驶信息及车辆出行计划作为新的控制输入源，从而通过优化混合动力车辆的油电比例分配来进行能量管理。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。

图1示出了本申请一个实施例的混合动力车辆的传动系统的结构；

图2示出了本申请一个实施例的用于混合动力车辆的能量管理系统；

图3示出了本申请一个实施例的用于混合动力车辆的能量管理方法；

图4示出了本申请一个实施例的能量管理方法300的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本申请涉及的用于混合动力车辆的能量管理系统和方法作进一步的详细描述。需要注意的是，以下的具体实施方式是示例性而非限制的，其旨在提供对本申请的基本了解，并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。

下文参考本申请实施例的方法和装置的框图说明、框图和/或流程图来描述本申请。将理解这些流程图说明和/或框图的每个框、以及流程图说明和/或框图的组合可以由计算机程序指令来实现。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理设备的处理器以构成机器，以便由计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的这些指令创建用于实施这些流程图和/或框和/或一个或多个流程框图中指定的功能/操作的部件。

可以将这些计算机程序指令存储在计算机可读存储器中，这些指令可以指示计算机或其它可编程处理器以特定方式实现功能，以便存储在计算机可读存储器中的这些指令构成包含实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/操作的指令部件的制作产品。

可以将这些计算机程序指令加载到计算机或其它可编程数据处理器上以使一系列的操作步骤在计算机或其它可编程处理器上执行，以便构成计算机实现的进程，以使计算机或其它可编程数据处理器上执行的这些指令提供用于实施此流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能或操作的步骤。还应该注意在一些备选实现中，框中所示的功能/操作可以不按流程图所示的次序来发生。例如，依次示出的两个框实际可以基本同时地执行或这些框有时可以按逆序执行，具体取决于所涉及的功能/操作。

下面，将结合图1来说明根据本申请的一个实施方式的混合动力车辆100的传动系统。

图1是本申请一个实施例的混合动力车辆100的传动系统的结构示意图。在本申请的实施例中，混合动力车辆可以是混合动力的汽车。如图1中所示，混合动力车辆100的传动系统包括发动机110、离合器120、发电机130、电池140、驱动电机150和车轮160。一方面，发动机110与离合器120相连接，离合器120与车轮160相连接，从而发动机110可以使用燃油来直接驱动车辆。另一方面，发动机110与发电机130相连接，发电机130与电池140相连接，电池140与驱动电机150相连接，驱动电机150与车轮160相连接。其中，发电机130可以经由发动机110的驱动而产生电能，产生电能的发电机130可以为电池140充电。电池140为动力电池，可以使用电能来直接驱动车辆。

根据混合动力车辆的驱动能量来源的不同，混合动力车辆100的传动系统可以实现如下几种驱动模式：发动机直驱模式、增程式驱动（EREV）模式、纯电驱动（EV）模式和混合动力（HEV）模式。其中，发动机直驱模式可以通过发动机110使用燃油直接驱动车辆来实现。在发动机直驱模式下，电池140不参与车辆的驱动工作。增程式驱动（EREV）模式可以通过发动机110驱动发电机130产生电能为电池140充电，电池140使用电能直接驱动车辆来实现。在EREV模式下，电池140为驱动电机150提供能量以直接驱动车辆，发动机110不直接驱动车辆，只用作发电机130的发电能量来源。纯电驱动（EV）模式可以通过电池140提供能量直接驱动车辆来实现。在纯电驱动（EV）模式下，发动机110不参与车辆的驱动工作。混合动力（HEV）模式既可以通过发电机130直接驱动车辆，又可以通过电池140直接驱动车辆，其中电池140的电能可以通过发电机130发电或能量回收获得。

混合动力车辆100的能量管理与该车辆100的驱动模式紧密相关，驱动模式的切换会影响电池140的荷电状态（SOC）。也就是说，电池140的荷电状态（SOC）是与混合动力车辆100的驱动模式紧密相关的参数。随着混合动力车辆100对驱动模式的切换，电池140阶段性地处于充电、放电状态，从而电池140的荷电状态（SOC）也在上下波动。由于过度的充电或放电可能会损害电池140的电能再生，因此，考虑到电池140的上述性能特征，混合动力车辆100对驱动模式的优化策略重点关注于如何将电池SOC浮动范围维持在一个特定界限内，即如何维持“SOC平衡”。在本申请中，将电池SOC可以浮动的特定界限称为荷电状态健康区域。

为了将电池140的荷电状态（SOC）维持在荷电状态健康区域内，本申请提供了一种用于混合动力车辆100的能量管理系统200（参见图2）。本申请的能量管理系统200可以通过主动规划与动态调整相结合来修正混合动力车辆100的驱动模式，以使得电池140的荷电状态（SOC）保持在荷电状态健康区域内。

接下来，将结合图2来说明根据本申请的一个实施方式的能量管理系统200。

图2是本申请一个实施例的能量管理系统200的示意图。如图2中所示，在本实施例中，能量管理系统200包括出行计划规划模块210、荷电状态监测模块220和历史记录修正模块230。可选地，能量管理系统200还可以包括惩罚因子调节模块240。

出行计划规划模块210配置成接收用户使用车辆100的出行计划。出行计划的内容可以包括目的地地点、出发时间、预计到达的时间以及行程的长度等。在一些实施例中，出行计划的内容可以是目的地地点和出发时间。关于出行计划的信息来源可以是多样化的。例如，在一些实施例中，用户在出行之前可以在手机移动端或个人电脑内输入将要实行的出行计划（诸如第二日的出行计划）。此时，关于出行计划的信息数据可以存储在用户端的应用中或者通过云端来共享，从而车辆100的能量管理系统200可以相应地通过车载软件与用户端之间的接口或者通过云端来接收关于用户使用车辆100的出行计划的信息数据。

在接收到出行计划之后，出行计划规划模块210可以根据所述出行计划来规划车辆100在出行过程中的驱动模式。针对混合动力车辆100的驱动模式的控制策略包括基于规则的策略和优化类的策略两种。其中，基于规则的混动控制策略算法简单、实时性较好，但控制效果一般，相比之下，优化类的策略控制效果较好。优化类的策略包括等效燃油消耗最小控制策略（ECMS）。在本实施例中，出行计划规划模块210可以基于等效燃油消耗最小控制策略（ECMS）来确定车辆的驱动模式。等效燃油消耗最小控制控制策略（ECMS）提出了“等效燃油因子的概念”，以便通过将电池140的电能的损耗折算成“等效油耗”，并将折算后的等效油耗与发动机110的油耗一起作为油耗优化策略的目标函数，以此来得到更加合理的油电比例分配。也就是说，ECMS可以通过以下方式来计算等效燃油消耗值：首先将某一瞬时电池140消耗的电量等效换算为发动机110的燃油消耗值，再将等效换算获得的发动机110的燃油消耗值与发动机110实际的燃油消耗值归结为统一的能量消耗指标，该统一的能量消耗指标即为等效燃油消耗值。ECMS是一种瞬时优化策略，以实现车辆100的等效燃油消耗值的最小化为目标来确定车辆100的驱动模式，从而为车辆100获取最佳燃油经济性。在本实施例中，ECMS可以应用于整个车辆100的出行计划的行驶周期内，以长时地对车辆100的驱动模式进行规划和调整。

荷电状态监测模块220配置成监测电池140的荷电状态。由于电池140在发生深度放电或过度充电时会对电池140的寿命造成永久性的损伤，因此车辆100需要通过荷电状态监测模块220来实时监测电池140的荷电状态。当荷电状态监测模块220检测到电池140的电量超出荷电状态健康区域时，则需要进一步对电池140进行充放电能力限制，以防止电池140因充电状态进一步恶化而损伤电池140。可选地，荷电状态健康区域在32%至70%之间。也就是说，当荷电状态监测模块220监测到电池140的荷电状态低于32%或高于70%时，则指示需要进一步限制电池140的充放电能力。在其它实施例中，荷电状态健康区域的上限可以选自65%至75%，荷电状态健康区域的下限可以选自25%至35%。

历史记录修正模块230用于引入用户的历史行驶数据，并且根据该历史行驶数据来修正车辆的驱动模式。在本实施例中，历史记录修正模块230配置成接收车辆100的历史行驶数据。可选地，历史行驶数据包括车辆历史行驶的行驶路段记录、车速记录和电池荷电状态记录。在一些实施例中，车速记录与电池荷电状态记录可以作为车辆100的基础数据实时上传至云端。其中，车速记录与电池荷电状态记录必须与行使路段记录相结合才具有使用价值，车辆在获得上述三种记录的信息后可以完全掌握相应段路段内的工况。因此，在本实施例中，还需要将车辆100行驶过程中相应的行驶路段记录也通过导航上传至云端以供能量管理系统200使用。

可选地，历史记录修正模块230与荷电状态监测模块220通信地连接，历史记录修正模块230还配置成：当荷电状态监测模块220所监测到的电池140的荷电状态的值超出荷电状态健康区域的第一波动范围时，基于所接收到的历史行驶数据来对车辆100的驱动模式的规划进行调整，以使得电池140的荷电状态的值回到荷电状态健康区域的第一波动范围。其中，荷电状态健康区域可以为32%至70%，第一波动范围可以为35%-65%。在其它实施例中，第一波动范围也可以根据电池140的性能或者车辆100的行驶状态等条件因素选择荷电状态健康区域中的其它范围，例如，32%至70%区间的其它范围区间。历史记录修正模块230选取荷电状态健康区域内的子区域作为启动调整驱动模式的临界范围有助于为修正驱动模式提供更充裕的操作空间，以使得电池荷电状态始终保持在荷电状态健康区域。另外，在一些实施例中，历史记录修正模块230可以在所监测到的荷电状态的值超出第一波动范围达一段时间之后再开启对车辆100的驱动模式的规划的修正，以避免在电池140出现荷电状态瞬时波动时修正对车辆100的驱动模式的规划。可选地，所述一段时间是2-100秒。

惩罚因子调节模块240在ECMS的基础上引入了额外的惩罚因子，以针对电池SOC的短时波动进行短时间的调控。在本实施例中，惩罚因子调节模块240与荷电状态监测模块220通信地连接。其中，惩罚因子调节模块240配置成：当荷电状态监测模块220所监测到的电池140的荷电状态的值超出荷电状态健康区域的第二波动范围时，利用惩罚因子在短时间内对电池140的充放电进行奖励或者惩罚，以快速地将电池140的荷电状态的值拉回到第二波动范围。在一些实施例中，第二波动范围与荷电状态健康区域相重叠，例如为32%-70%。在其它实施例中，第二波动范围也可以选取荷电状态健康区域中的其它区间。

然而，ECMS是根据瞬时的工况来执行的控制策略，若采用惩罚因子来调节ECMS，则惩罚因子带来的变化往往会滞后于当前工况的变化。也就是说，根据上一时刻计算得出的应用于ECMS的惩罚因子在当前工况下已不适配。在惩罚因子不适配当前工况的情况下，电池SOC会持续向一个方向变化，以至于不能保证电池SOC的平衡。例如，当车辆100长时间在高速公路行驶时，车辆100会偏向使用发动机110进行驱动，此时若不进行控制，电池SOC会持续升高。在这种情况下，采用惩罚因子调节ECMS可以抑制电池140的充电，但是惩罚因子的调节并不会考虑在该段路段之后车辆100的行驶工况。如果车辆100在高速路段之后突然经历堵车路段，则需要大量电量来驱动车辆100，反而会使得电池SOC处于偏低的亚健康状态。为了弥补采用惩罚因子调节模块240来调节ECMS的漏洞，本申请的能量管理系统200提供了出行计划规划模块210和历史记录修正模块230，以利用所接收的用户出行计划以及车辆的历史行驶数据来进行自学习主动规划并且为用户进行主动调节，从而为即将到来的拥堵路段提前储备电量。

本申请为车辆100扩展了用于获取信息的接口，从而为混动优化控制策略提供了更全面的输入信号。可选地，本申请在等效燃油消耗最小控制策略（ECMS）的基础上引入用户历史行驶数据及出行计划作为新的控制输入源。当基于历史行驶数据的ECMS值与车辆瞬时ECMS值出现偏差时，本申请的能量管理系统200可以使用历史行驶数据及出行计划来进行自学习修正，以优化混合动力车辆的油电分配比例，以此来实现“自动化的”、“用户定制化的”驱动模式控制。

接下来，将结合图3来说明根据本申请的一个实施方式的用于混合动力车辆100的能量管理方法300。

图3是采用图2中所示的能量管理系统200所实现的能量管理方法300的示意图。如图3所示，能量管理方法300包括：出行计划规划步骤310、荷电状态监测步骤320和历史记录修正步骤330。可选地，能量管理方法300还包括惩罚因子调节步骤340。

出行计划规划步骤310可以通过出行计划规划模块210来执行。出行计划规划步骤310包括：接收用户使用混合动力车辆100的出行计划，并且根据所接收到的出行计划来规划混合动力车辆100在出行过程中的驱动模式。其中，出行计划规划步骤310可以基于等效燃油消耗最小控制策略（ECMS）使车辆100的等效燃油消耗值最小化来确定车辆100的驱动模式。在一些实施例中，车辆100可以在用户出行之前通过网络获取用户的出行计划。其中，出行计划包含出行目的地，出发的时间，行程的长度等。在接收到上述出行计划的内容之后，车辆100可以通过导航得到目标路段在出行时间内是否拥堵，路段内的坡度值等信息。依据上述信息，车辆100会对接下来行驶工况下的用电、用油策略进行针对性的主动规划。

荷电状态监测步骤320可以通过荷电状态监测模块220来执行。荷电状态监测步骤320包括监测混合动力车辆100的电池140的荷电状态。

历史记录修正步骤330可以通过历史记录修正模块230来执行。历史记录修正步骤330包括：接收混合动力车辆100的历史行驶数据，并且当荷电状态监测步骤320所监测到的电池140的荷电状态的值超出第一波动范围时，基于所接收到的历史行驶数据来对车辆100的驱动模式进行调整。由于不同用户的驾驶风格是不同的，因此，电池104的荷电状态在同一路段内所引起的波动也是不同的。历史记录修正步骤330可以通过引入用户的历史行驶数据来对车辆100的驱动模式进行修正。在一些实施例中，当车辆100行驶在日常出行路线上时，如果荷电状态监测步骤320监测到电池SOC状态长期偏离正常值，则说明ECMS瞬时值与当下工况不匹配。此时，能量管理系统200可以开始执行历史记录修正步骤330，以触发自学习对ECMS进行修正。在自学习过程中，车辆100会在云端计算出基于历史出行数据的ECMS值，并且将该ECMS值与当前的瞬时ECMS值进行对比，得到一个误差值，自学习的目标即为减小此偏差值

惩罚因子调节步骤340可以通过惩罚因子调节模块240来执行。惩罚因子调节步骤340包括：当荷电状态监测步骤320所监测到的电池140的荷电状态的值超出第二波动范围时，利用惩罚因子在短时间内对电池140的充放电进行奖励或者惩罚，以使电池140的荷电状态的值快速回到所述第二波动范围。

考虑到城市路况的复杂多变以及驾驶员的驾驶风格各不相同，若仅基于瞬时的ECMS来对车辆100进行混动控制是有局限性的。本申请的能量管理方法300包括出行计划规划步骤310和历史记录修正步骤330，可以借助于从云端或终端获取的用户出行计划和车辆历史行驶数据来对ECMS进行修正，从而可以系统且全局地控制车辆100的驱动模式。

接下来，将结合图4来说明本申请的一个实施方式的能量管理方法300的具体实施流程。图4是本申请一个实施例的能量管理方法300的流程示意图。

在一个实施例中，用户可以将第二天早上八点从家出发驾车驶往公司的计划存储在手机应用中。由于手机端的应用与车辆100应用通过云端建立了连接接口，因而，该条关于出行计划的信息可以被车辆100获取。获取到的出行计划信息可以被翻译为：从用户家驶向公司的路段长度为二十公里，其中前十公里是郊区高速，预计车速为八十公里每小时；后十公里将驶入市区，结合出行时间早上8点，预计用户在驶入市区后将发生拥堵；通过导航信息可得知整段路段内无大的坡度起伏。用于车辆100的能量管理系统200中的出行计划规划模块210可以根据上述信息主动进行如下的规划：因为发动机110在中高匀速行驶时效率很高而拥堵路段内效率并不高，因此适宜在高速路段内使用发动机110进行驱动而在拥堵路况下使用电能进行驱动。也就是说，出行计划规划模块210规划车辆100将在前半段路段内使用发动机直驱模式行驶，并且在行驶中应用一部分驱动能量来使驱动电机150为电池140充电以使电池SOC拉高，从而可以为后半段拥堵路段内的纯电驱动预留能量。

在第二天的实际行驶中，车辆100执行步骤410以进行电池SOC检测，并且随后执行步骤420以判断电池SOC是否超出荷电状态健康区域，例如判断电池SOC是否大于70%或者电池SOC是否小于32%。如果在步骤420中判断出电池SOC>70%或者电池SOC<32%，则执行步骤430以对电池140进行充/放电功率限制并且返回到步骤410以重新进行SOC监测。如果在步骤420中判断出电池SOC未超出荷电状态健康区域（即处于32%至70%之间），则执行步骤440以按照主动规划的出行计划行驶。步骤440之后执行步骤450以在车辆100行驶的过程中判断荷电状态监测模块220所监测到的电池SOC是否波动。如果步骤450判断出波动超出第二波动范围（例如32%-70%），则执行步骤460以使用惩罚因子来在短时间内对电池140的充放电进行奖励或者惩罚。如果步骤450判断出波动未超出第二波动范围，则返回到步骤440以继续按出行计划进行主动规划行驶。

在车辆100即将结束高速路段行驶时，电池SOC状态已经被提高到65%（即第一波动范围的最高临界点），从而可以为之后的拥堵路段做电能储备。然而，在用户驶入市区后，市区内道路并没有非常拥堵，并且用户的驾驶技术非常娴熟，行驶状况与之前相比没有发生很大变动。此时，车辆100的能量管理系统200若基于ECMS进行油电比例计算，则计算结果会表明：此时车辆100并不需要偏向于使用电能进行驱动。然而，在前一段路段内，车辆100已经预留了较多电能，此时如果继续依据当前的ECMS策略进行控制，则电池140的电能将储蓄积聚，使得电池SOC持续偏高，以至于超出SOC健康区域。

为了避免上述情况发生，本实施例在步骤460之后执行步骤470以判断电池荷电状态是否存在波动。如果步骤450判断出波动未超出第二波动范围，则返回到步骤440以继续按出行计划进行主动规划行驶。如果步骤470判断出波动超出第一波动范围（例如65%至75%），则执行步骤480以通过历史记录修正模块230来依据历史行驶数据对车辆100的驱动模式的规划进行修正。

在执行步骤480的过程中，车辆100的能量管理系统200会从云端调用车辆100结束高速路段后在市区内道路中的历史行驶数据，以计算基于历史数据的ECMS等效因子值，并且通过自学习方法调节基于工况预测的ECMS值与真实值之间的偏差，以使得经过学习修正之后，车辆100的油电比例分配将与当前真实工况相匹配。在执行步骤480之后能量管理方法300返回到步骤470以继续判断电池荷电状态是否存在波动。

本申请公开了一种基于导航及出行信息的主动能量管理策略，该策略将智能出行概念融入传统能量管理策略中，以通过扩展车辆100获取数据的途径使车辆100根据用户数据及导航信息进行定制化的主动行驶规划。

在获得控制车辆100的驱动模式所需的数据后，本申请的能量管理系统200和方法300可以根据当前SOC状态来选择需调用哪些资源，以实现依据用户数据的自动化能量管理过程。本申请的能量管理系统200和方法300在应用了车辆历史数据及出行计划数据后，可以适应多变的路况与不同的驾驶风格，实现用户定制化的自动混动控制，提升了用户的驾驶体验。

尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (14)

1.一种用于混合动力车辆的能量管理系统，其特征在于，所述能量管理系统包括：

出行计划规划模块，所述出行计划规划模块配置成：接收用户使用所述混合动力车辆的出行计划，并且根据所述出行计划来规划所述混合动力车辆在出行过程中的驱动模式；

荷电状态监测模块，所述荷电状态监测模块配置成监测所述混合动力车辆的电池的荷电状态；以及

历史记录修正模块，所述历史记录修正模块与所述荷电状态监测模块通信地连接，所述历史记录修正模块配置成：

接收所述混合动力车辆的历史行驶数据，并且

当所述荷电状态监测模块所监测到的所述荷电状态的值超出第一波动范围时，基于所述历史行驶数据来对所述混合动力车辆驱动模式进行调整。

2.根据权利要求1所述的能量管理系统，其特征在于，所述出行计划的内容包括目的地地点和出发时间，所述历史行驶数据包括所述混合动力车辆历史行驶的行驶路段记录、车速记录和电池荷电状态记录。

3.根据权利要求1所述的能量管理系统，其特征在于，所述第一波动范围为35%-65%。

4.根据权利要求1所述的能量管理系统，其特征在于，所述出行计划规划模块基于最小化所述混合动力车辆的等效燃油消耗值来确定所述混合动力车辆的驱动模式；

其中所述等效燃油消耗值为：在某一瞬时，所述混合动力车辆的发动机本身的燃油消耗值与所述混合动力车辆的电池所消耗的电量等效换算获得的燃油消耗值之和。

5.根据权利要求1所述的能量管理系统，其特征在于，所述能量管理系统还包括：

惩罚因子调节模块，所述惩罚因子调节模块与所述荷电状态监测模块通信地连接，所述惩罚因子调节模块配置成：当所述荷电状态监测模块所监测到的所述荷电状态的值超出第二波动范围时，利用惩罚因子在短时间内对所述电池的充放电进行奖励或者惩罚，以使所述荷电状态的值快速回到所述第二波动范围。

6.根据权利要求5所述的能量管理系统，其特征在于，

所述第二波动范围为32%-70%。

7.一种用于混合动力车辆的能量管理方法，其特征在于，所述能量管理方法包括：

出行计划规划步骤，所述出行计划规划步骤包括：接收用户使用所述混合动力车辆的出行计划，并且根据所述出行计划来规划所述混合动力车辆在出行过程中的驱动模式；

荷电状态监测步骤，所述荷电状态监测步骤包括：监测所述混合动力车辆的电池的荷电状态；以及

历史记录修正步骤，所述历史记录修正步骤包括：

接收所述混合动力车辆的历史行驶数据，并且

当所述荷电状态监测步骤所监测到的所述荷电状态的值超出第一波动范围时，基于所述历史行驶数据来对所述混合动力车辆的驱动模式进行调整。

8.根据权利要求7所述的能量管理方法，其特征在于，所述出行计划的内容包括目的地地点和出发时间，所述历史行驶数据包括所述混合动力车辆历史行驶的行驶路段记录、车速记录和电池荷电状态记录。

9.根据权利要求7所述的能量管理方法，其特征在于，所述第一波动范围为35%-65%。

10.根据权利要求7所述的能量管理方法，其特征在于，所述出行计划规划步骤基于最小化所述混合动力车辆的等效燃油消耗值来确定所述混合动力车辆的驱动模式；

其中所述等效燃油消耗值为：在某一瞬时，所述混合动力车辆的发动机本身的燃油消耗值与所述混合动力车辆的电池所消耗的电量等效换算获得的燃油消耗值之和。

11.根据权利要求10所述的能量管理方法，其特征在于，所述能量管理方法还包括：

惩罚因子调节步骤，所述惩罚因子调节步骤包括：当所述荷电状态监测步骤所监测到的所述荷电状态的值超出第二波动范围时，利用惩罚因子在短时间内对所述电池的充放电进行奖励或者惩罚，以使所述荷电状态的值快速回到所述第二波动范围。

12.根据权利要求11所述的能量管理方法，其特征在于，

所述第二波动范围为32%-70%。

13.一种混合动力车辆，其特征在于，所述混合动力车辆包括如权利要求1至6中任一项所述的能量管理系统。

14.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质包括指令，所述指令在运行时执行如权利要求7至12中任一项所述的能量管理方法。