能量转换方法、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及能量转换技术领域，尤其涉及一种能量转换方法、电子设备及存储介质。

背景技术

目前，再生制动技术是新能源电动汽车的关键技术之一。在汽车减速或制动过程中，通过将汽车的部分动能或势能转换为电能并存储，以提高能量的利用率。

在相关技术中，制动过程中汽车的档位保持不变，直至制动结束。但是，保持档位不变会造成汽车能量的浪费，对汽车的可行驶里程造成影响。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种能量转换方法、电子设备及存储介质，能够根据汽车工作状态参数等因素对汽车的档位进行换挡，提高汽车制动时的能量利用率，从而延长汽车的可行驶里程。

根据本发明的第一方面实施例的能量转换方法，应用于汽车，包括：获取所述汽车的工作状态参数；根据所述工作状态参数得到所述汽车的制动强度和所述汽车的前轴制动力；判断所述工作状态参数和所述制动强度是否满足能量回收条件，并生成第一判断结果；根据所述第一判断结果、所述工作状态参数和所述前轴制动力得到所述汽车的电机目标再生制动力矩；根据所述电机目标再生制动力矩得到所述汽车的电池包充电功率；获取所述汽车的第一初始档位，并根据所述第一初始档位和所述电池包充电功率得到所述汽车的目标档位；根据所述目标档位对所述汽车进行换挡操作。

根据本发明实施例的能量转换方法，至少具有如下有益效果：通过获取汽车的工作状态参数，并在工作状态参数满足能量回收条件时，按照电池包充电功率所对应的目标档位对汽车进行换挡操作，保证了汽车换挡时的制动稳定性，提高了汽车的能量回收效率，并避免了汽车制动时固定档位造成的能量浪费，从而延长汽车的可行驶里程。

根据本发明的一些实施例，所述获取所述汽车的工作状态参数，包括：获取所述汽车的制动踏板角度、车速、整车参数和所述汽车行使的路面坡度；所述根据所述工作状态参数得到所述汽车的制动强度和汽车的前轴制动力，包括：根据所述制动踏板角度和所述车速得到所述制动强度；根据所述制动强度和所述整车参数得到需求制动力；根据所述制动强度、所述路面坡度和预设的模糊控制模型得到占比系数；根据所述占比系数和所述需求制动力得到所述前轴制动力。

根据本发明的一些实施例，所述获取所述汽车的工作状态参数，还包括：获取所述汽车的电池组温度和所述汽车的电池组充电状态；所述根据所述第一判断结果、所述工作状态参数和所述前轴制动力得到所述汽车的电机目标再生制动力矩，包括：根据所述第一判断结果获取汽车的档位速比、主减速比和车轮半径；根据所述前轴制动力、所述档位速比、所述主减速比和所述车轮半径得到所述汽车的电机初始再生制动力矩；根据所述电池组温度、所述电池组充电状态、所述前轴制动力、所述档位速比、所述主减速比和所述车轮半径得到所述汽车的电池组再生制动力矩；获取所述汽车的电机回收力矩；根据所述电机初始再生制动力矩、所述电池组再生制动力矩和所述电机回收力矩得到所述电机目标再生制动力矩。

根据本发明的一些实施例，所述根据所述电池组温度、所述电池组充电状态、所述前轴制动力、所述档位速比、所述主减速比和所述车轮半径得到所述汽车的电池组再生制动力矩，包括：根据所述档位速比、所述主减速比、所述车轮半径和所述车速得到汽车的电机转速；根据所述电机转速和所述电机初始再生制动力矩得到所述汽车的电机发电效率；根据所述电池组温度和所述电池组充电状态得到所述汽车的电池组充电功率；根据所述电池组充电功率、所述电机转速和所述电机发电效率得到所述汽车的电池组再生制动力矩。

根据本发明的一些实施例，所述获取所述汽车的第一初始档位，并根据所述第一初始档位和所述电池包充电功率得到所述汽车的目标档位，包括：获取所述汽车的第一初始档位；判断所述第一初始档位是否为一档，并生成第二判断结果；根据所述第二判断结果和所述电池包充电功率得到所述汽车的目标档位。

根据本发明的一些实施例，所述根据所述第二判断结果和所述电池包充电功率得到所述汽车的目标档位，包括：若所述第一初始档位不是所述一档，则计算所述第一初始档位至所述一档之间所有档位的所述电池包充电功率，并得到电池包充电功率集合；查找所述电池包充电功率集合中的最大值；根据所述所有最大值对应的档位得到所述目标档位。

根据本发明的一些实施例，所述路面坡度包括上坡度或下坡度；所述判断所述工作状态参数和所述制动强度是否满足能量回收条件，并生成第一判断结果，包括：判断所述上坡度、所述制动强度、所述电池组充电状态和所述电池组温度中的至少一个是否满足第一子能量回收条件，并生成第一子判断结果；或判断所述下坡度、所述制动强度、所述电池组充电状态和所述电池组温度中的至少一个是否满足第二子能量回收条件，并生成所述第二子判断结果；根据所述第一子判断结果或第二子判断结果，判断所述上坡度或所述下坡度是否满足第二子能量回收条件，并生成所述第一判断结果。

根据本发明的一些实施例，所述根据所述第一判断结果、所述工作状态参数、所述制动强度和所述前轴制动力得到所述电机目标再生制动力矩，还包括：若所述上坡度或所述下坡度满足所述第二子能量回收条件，则获取所述汽车的第二初始档位；控制所述汽车保持在所述第二初始档位。

根据本发明的第二方面实施例的电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现：如上述任一实施例所描述的能量转换方法。

根据本发明的第二方面实施例的计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于：执行如上述任一实施例所描述的能量转换方法。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明实施例能量转换方法的一流程示意图；

图2为本发明实施例能量转换方法的另一流程示意图；

图3A为本发明实施例路面坡度的一隶属函数示意图；

图3B为本发明实施例制动强度的一隶属函数示意图；

图3C为本发明实施例占比系数的一隶属函数示意图；

图4为本发明实施例能量转换方法的另一流程示意图；

图5为本发明实施例能量转换方法的另一流程示意图；

图6为本发明实施例能量转换方法的另一流程示意图；

图7为本发明实施例能量转换方法的另一流程示意图；

图8为本发明实施例能量转换方法的另一流程示意图；

图9为本发明实施例能量转换方法的另一流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

需要说明的是，本申请实施例所提供的能量转换方法可以应用于BEV(BatteryElectric Vehicle，纯电动汽车)、REV(Resources Electric Vehicle，新能源汽车)等类型的汽车。

参照图1，本申请实施例提供了一种能量转换方法，应用于汽车。该能量转换方法包括步骤：S110、获取汽车的工作状态参数；S120、根据工作状态参数得到汽车的制动强度和汽车的前轴制动力；S130、判断工作状态参数和制动强度是否满足能量回收条件，并生成第一判断结果；S140、根据第一判断结果、工作状态参数和前轴制动力得到汽车的电机目标再生制动力矩；S150、根据电机目标再生制动力矩得到汽车的电池包充电功率；S160、获取汽车的第一初始档位，并根据第一初始档位和电池包充电功率得到汽车的目标档位；S170、根据目标档位对汽车进行换挡操作。

具体地，工作状态参数包括汽车的运行参数和汽车所包括的各部件的相关参数。根据工作状态参数计算得到汽车的制动强度z和汽车的前轴制动力F

本申请实施例提供的能量转换方法通过获取汽车的工作状态参数，并在工作状态参数满足能量回收条件时，按照电池包充电功率所对应的目标档位对汽车进行换挡操作，保证了汽车换挡时的制动稳定性，提高了汽车的能量回收效率，并避免了汽车制动时固定档位造成的能量浪费，从而延长汽车的可行驶里程。

参照图2，在一些实施例中，步骤S110包括：获取汽车的制动踏板角度、车速、整车参数和汽车行使的路面坡度。步骤S120包括：S210、根据制动踏板角度和车速得到制动强度；S220、根据制动强度和整车参数得到需求制动力；S230、根据制动强度、路面坡度和预设的模糊控制模型得到占比系统；S240、根据占比系统和需求制动力得到前轴制动力。

具体地，获取汽车的制动踏板角度β、车速ν、整车参数和汽车当前所行使的路面坡度α，其中，整车参数包括整车质量、道路滑行阻力曲线等参数。对踏板角度β和车速ν进行制动强度解析，从而得到制动强度z＝f(β，ν)。根据整车参数和制动强度z即可计算得到需求制动力F

表1-模糊规则表

进一步地，参照表1，以及图3A至图3C。将制动强度z和路面坡度α作为模糊控制器的输入参数，占比系数k作为模糊控制器的输出参数。根据理论和试验确定如表1所示的模糊规则表和如图3a至图3c所示的隶属函数。例如，模糊控制规则为IFαis Nhigh and z isLow then k is High，即如果输入路面坡度α较大，并且制动强度z较低，则输出的占比系数k为高。由此即可计算出前轴制动力F

参照图4，在一些实施例中，步骤S110还包括：获取汽车的电池组温度和电池组充电状态。在上述实施例所获取的路面坡度包括上坡度或下坡度。步骤S130包括：S410、判断上坡度、制动强度、电池组充电状态和电池组温度中的至少一个是否满足第一子能量回收条件，并生成第一子判断结果；或判断下坡度、制动强度、电池组充电状态和电池组温度中的至少一个是否满足第二子能量回收条件，并生成第二子判断结果；S420、根据第一子判断结果或第二子判断结果，判断上坡度或下坡度是否满足第二子能量回收条件，并生成第一判断结果。

具体地，获取汽车的电池组温度T和电池组充电状态SOC。当汽车处于上坡状态时，路面坡度α表示上坡度α

在一些具体的实施例中，第二子能量回收条件条件包括

进一步地，参照图5，在一些实施例中，步骤S140还包括：S510、若上坡度或下坡度满足第二子能量回收条件，则获取汽车的第二初始档位；S520、控制汽车保持在第二初始档位。具体地，当第一子判断结果表示至少一个上述对应参数满足第一子能量回收条件，或第二子判断结果表示至少一个上述对应参数满足第二子能量回收条件时，根据两参数换挡策略判断是否进行换挡，即根据车速ν和加速踏板开度标定的换挡曲线，判断是否要进行换挡操作。当第一判断结果表示上坡度

参照图6和图7，在一些实施例中，步骤S140包括：S610、根据第一判断结果获取汽车的档位速比、主减速比和车轮半径；S620、根据前轴制动力、档位速比、主减速比和车轮半径得到汽车的电机初始再生制动力矩；S630、根据电池组温度、电池组充电状态、前轴制动力、档位速比、主减速比和车轮半径得到汽车的电池组再生制动力矩；S640、获取汽车的电机回收力矩；S650、根据电机初始再生制动力矩、电池组再生制动力矩和电机回收力矩得到电机目标再生制动力矩。

步骤S630包括：S710、根据档位速比、主减速比、车轮半径和车速得到汽车的电机转速；S720、根据电机转速和电机初始再生制动力矩得到汽车的电机发电效率；S730、根据电池组温度和电池组充电状态得到汽车的电池组充电功率；S740、根据电池组充电功率、电机转速和电机发电效率得到汽车的电池组再生制动力矩。

具体地，当第一判断结果表示上坡度

n

T

η

T

查找电池组再生制动力矩T

参照图8，在一些实施例中，步骤S160包括：S810、获取汽车的第一初始档位；S820、判断第一初始档位是否为一档，并生成第二判断结果；S830、根据第二判断结果和电池包充电功率得到汽车的目标档位。

具体地，电池包包括至少一个电池组。根据电机目标再生制动力矩T

参照图9，在一些实施例中，当第二判断结果表示第一初始档位i＝1不成立时，执行步骤：S910、若第一初始档位不是一档，则计算第一初始档位至一档之间所有档位的电池包充电功率，并得到电池包充电功率集合；S920、查找电池包充电功率集合中的最大值；S930、根据最大值对应的档位得到目标档位。

具体地，当第二判断结果表示第一初始档位i＝1不成立时，例如，当前汽车的第一初始档位i＝5时，按照上述实施例所述的方法计算第一初始档位i＝5至i＝1共五种档位的P

本申请实施还提供了一种电子设备。该电子设备包括：至少一个处理器，以及与至少一个处理器通信连接的存储器。其中，存储器存储有指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器执行该指令时实现如上述任一实施所描述的能量转换方法。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于：执行如上述任一实施所描述的能量转换方法。

本申请实施例提供的能量转换方法、电子设备及存储介质通过模糊模块控制模型以及路面坡度等因素对前、后轴制动力进行合理分配，提高了汽车制动稳定性以及对应系统鲁棒性的同时，充分发挥了电机能量回收的潜能和制动能量回收效率，从而延迟了汽车的行驶里程。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。