利索能及
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专利号: 2023109671975
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于多因素耦合的车辆充电路径规划方法,其特征在于,所述方法包括:通过车辆的OBD数据健康管理系统,对所述车辆的运行情况进行实时监测,得到车辆运行信息;

对所述车辆运行信息进行多因素的能耗计算,得到所述车辆的实际剩余SOC续航余量,具体包括:基于所述车辆运行信息中的当前车速信息、空气摩擦阻力系数、车辆正面迎风面积、制动回收占比、再生制动因子、电动汽车转换效率、机械耗能占比、电动机效率以及功率变换器效率,确定出车辆行驶能耗;

基于所述车辆运行信息中的车型质量信息、滚动阻力系数、坡度阻力倾斜度、所述制动回收占比、所述再生制动因子、所述电动汽车转换效率、所述机械耗能占比、所述电动机效率以及所述功率变换器效率,确定出车辆地形能耗;

根据车辆空调能耗、所述车辆行驶能耗以及所述车辆地形能耗,对所述车辆电池的额定容量进行修正计算,得到所述车辆的实际剩余SOC续航余量;

通过开源数据集,并基于所述实际剩余SOC续航余量,对所述车辆所处的当前车辆位置进行路径的选择规划,得到多条可选路径;

通过PCA主成分析法,对所述车辆运行信息进行多因素的权重分析,得到预计SOC剩余续航估计值;

根据所述预计SOC剩余续航估计值,对所述多条可选路径进行最优路径的筛选处理,确定出最佳充电路径,以实现对车辆充电桩的最佳路线导航规划。

2.根据权利要求1所述的一种基于多因素耦合的车辆充电路径规划方法,其特征在于,通过车辆的OBD数据健康管理系统,对所述车辆的运行情况进行实时监测,得到车辆运行信息,具体包括:通过所述OBD数据健康管理系统,识别所述车辆的车辆型号,确定车型质量信息;

通过惯性测量单元,并基于开源地图的当前地形属性,对所述车辆的当前路面坡度信息进行实时采集,得到路面地形信息;

通过所述OBD数据健康管理系统,对所述车辆在空调热负荷状态下的温度维持功率进行数据采集,得到空调功率信息;并提取所述车辆的当前车速信息以及电池温度信息;

其中,所述车辆运行信息包括:当前车速信息、车型质量信息、路面地形信息、空调功率信息以及电池温度信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于多因素耦合的车辆充电路径规划方法,其特征在于,在根据车辆空调能耗、所述车辆行驶能耗以及所述车辆地形能耗,对所述车辆电池的额定容量进行修正计算之前,所述方法还包括:根据 得到所述车辆空调能耗 其中,Pair为当前空调热负荷状态下维持车内温度所需要的功率,dij为地点i到地点j的距离,vij地点i到地点j的平均速度。

4.根据权利要求1所述的一种基于多因素耦合的车辆充电路径规划方法,其特征在于,根据车辆空调能耗、所述车辆行驶能耗以及所述车辆地形能耗,对所述车辆电池的额定容量进行修正计算,得到所述车辆的实际剩余SOC续航余量,具体包括:根据 得到电池温度T下

的所述实际剩余SOC续航余量SOC(T);其中,CN为电池额定容量;η为充放电效率;I为电池电流;KT为温度的影响系数;ηe为未考虑温度前的等效充放电效率,α为SOC能耗转换系数,T为电池温度,SOC0为车辆电池的荷电初始状态, 为车辆多因素能耗, 为车辆空调能耗;

其中, Einij为地点i到地点j的所述车辆行驶能耗,Edeij为地点i到地点j的所述车辆地形能耗。

5.根据权利要求1所述的一种基于多因素耦合的车辆充电路径规划方法,其特征在于,通过开源数据集,并基于所述实际剩余SOC续航余量,对所述车辆所处的当前车辆位置进行路径的选择规划,得到多条可选路径,具体包括:通过所述开源数据集,对所述车辆所处的当前车辆位置进行实时定位,确定出所述当前车辆位置的高精地图信息;

对所述高精地图中的车辆充电桩进行对应标记,并将标记后的车辆充电桩与所述当前车辆位置进行距离计算,得到相差距离;

将所述相差距离与所述实际剩余SOC续航余量进行数值比对处理,得到里程比对值;

将所述里程比对值与预设里程阈值进行阈值判断,并基于ITS智能交通系统中的拥堵状况以及预计电量消耗信息,确定出满足车辆充电最低限度的待规划路径信息;

通过预设的蚁群算法,对所述待规划路径信息进行有关信息素浓度的概率计算,得到路径选择概率;

基于所述路径选择概率,确定出多条可选路径。

6.根据权利要求5所述的一种基于多因素耦合的车辆充电路径规划方法,其特征在于,通过预设的蚁群算法,对所述待规划路径信息进行信息素的浓度计算,得到路径选择概率,具体包括:根据 得到所述路径选择概率 其中,i、j分别

表示每段路径的起点和终点,τ表示由i点到j点的信息素浓度,η的值等于路径长度的倒数,allowedk表示未访问过的节点的集合,α以及β为比重参数。

7.根据权利要求1所述的一种基于多因素耦合的车辆充电路径规划方法,其特征在于,通过PCA主成分析法,对所述车辆运行信息进行多因素的权重分析,得到预计SOC剩余续航估计值,具体包括:通过所述PCA主成分析法,对所述车辆运行信息进行数据维度的映射分析,得到基于所述车辆运行信息中每个影响因素的权重系数;

根据C=aV+bM+cF+dE+eT+ft,得到所述预计SOC剩余续航估计值;其中,C为预计SOC剩余续航估计,V为当前车速信息、M为车型质量信息、F为路面地形信息、E为空调功率能耗、T电池温度,t为到达充电桩路程中预计拥堵时间,a、b、c、d、e以及f分别为对应各影响因素的权重系数。

8.根据权利要求1所述的一种基于多因素耦合的车辆充电路径规划方法,其特征在于,根据所述预计SOC剩余续航估计值,对所述多条可选路径进行最优路径的筛选处理,确定出最佳充电路径,具体包括:基于所述预计SOC剩余续航估计值,对所述车辆进行可行驶区域的范围预测,得到预测行驶区域;

根据所述预测行驶区域,并基于与所述预测行驶区域对应的车辆运行信息,对所述多条可选路径进行最优路径的筛选与排序,得到路径排序信息表;

基于所述路径排序信息表,将排序最高的路径确定为所述最佳充电路径,以实现对车辆充电桩的最佳路线导航规划。

9.一种基于多因素耦合的车辆充电路径规划设备,其特征在于,所述设备包括:至少一个处理器;以及,

与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,

所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令,以使所述至少一个处理器能够执行根据权利要求1‑8任一项所述的一种基于多因素耦合的车辆充电路径规划方法。