一种混合驱动矿用卡车的能量管理数据库的构建方法与流程

技术特征：
1.一种混合动力矿用卡车的能量管理数据库的构建方法，其特征在于，所述方法包括：s101：获取混合驱动矿用卡车在工作路段上所有时刻的行驶状态信息构成行驶状态信息集，其中行驶状态信息集包括n个状态的行驶状态信息；s102：设计动作集a(m
×
m)，具体为：根据氢燃料电池功率的最大值p
fcmax
和超级电容功率的最大值p
fcmax
，将p
fcmax
和p
fcmax
分别进行m等分，得到m个氢燃料电池功率且p
fc
(m)＝p
fc
(m
‑
1) δp
fc
，其中p
fc
(m)为第m个氢燃料电池功率，δp
fc
＝p
fcmax
/m，m为大于等于2的正整数；同理得到m个超级电容功率且p
sc
(m)＝p
sc
(m
‑
1) δp
sc
，其中p
sc
(m)为第m个超级电容功率，δp
sc＝
p
scmax
/m，氢燃料电池功率的最小值p
fcmin
和超级电容功率的最小值p
scmin
满足：p
fcmin
＝p
scmin
＝0，p
fc
(i)和p
sc
(j)构成动作集a(m
×
m)，其中动作集的动作a(i，j)＝(p
fc
(i)，p
sc
(j))，i＝1，2，
…
，m，j＝1，2，
…
，m；s103：确定每个状态的行驶状态信息对应的最大回报值和最优执行动作，使用第k个状态的行驶状态信息、及其对应的第k个状态的最大回报值和第k个状态的最优执行动作构建第k条记录，k＝1，2,
…
,n，使用n条记录构建能量管理数据库。2.根据权利要求1所述的混合动力矿用卡车的能量管理数据库的构建方法，其特征在于，构建第k条记录具体为：对于第k个状态，以第k个状态的氢燃料电池效率η
fc
(k)为最高和燃料消耗量m
h2
(k)为最小作为优化目标，计算回报值r(k)，遍历动作集a(m
×
m)寻找最大回报值r
max
(k)，获取最大回报值r
max
(k)对应的氢燃料电池功率p
fc
‑
rmax
(k)和超级电容功率p
sc
‑
rmax
(k)作为最优执行动作a
k
‑
max
(m
x
，m
y
)，使用s(k)、a
k
‑
max
(m
x
，m
y
)和r
max
(k)元素构建能量管理数据库的第k条记录，其中，1≤m
x
≤m，1≤m
y
≤m，(m
x
，m
y
)表示(p
fc
‑
rmax
(k)，p
sc
‑
rmax
(k))在a(m
×
m)中的位置。3.根据权利要求1所述的一种混合动力矿用卡车的能量管理数据库的构建方法，其特征在于，第k个状态的行驶状态信息为s(k)，包括：第k个状态的道路信息l(k)、车速v(k)、车辆需求功率p
ne
(k)、超级电容功率p
sc
(k)、超级电容荷电状态soc
sc
(k)。4.根据权利要求2所述的一种混合动力矿用卡车的能量管理数据库的构建方法，其特征在于，步骤s103包括：s201：选取混合驱动矿用卡车在工作路段的一条行驶状态信息s(k)；s202：在第k条行驶状态信息s(k)下，在满足p
ne
＝p
fc
p
sc
的前提下，选取动作a(m1，m2)，从而获取采取动作a(m1，m2)后的氢燃料电池效率η
fc
(k)与燃料消耗量m
h2
(k)，其中p
fc
为氢燃料电池功率；s203：将执行动作a(m1，m2)后的氢燃料电池效率η
fc
(k)、燃料消耗量m
h2
(k)和超级电容荷电状态soc
sc
代入回报函数，得到回报值r(k1)，其中1≤m1≤m，1≤m2≤m；s204：将获取的回报r(k1)，作为能量管理数据库中行驶状态信息s(k)下，采取动作a(m1，m2)的数据；s205：选取行驶状态信息状态s(k)下，满足p
ne
＝p
fc
p
sc
的条件且没有采取过的动作a(m3，m4)，采用回报函数计算回报值r(k2)，其中1≤m3≤m，1≤m4≤m，并且(m3，m4)≠(m1，m2)；s206：比较回报值r(k2)与r(k1)，若r(k1)≥r(k2)，则记录的回报r(k1)和对应的动作a(m1，m2)不变，否则删除r(k1)和a(m1，m2)，记录回报值r(k2)和对应的动作a(m3，m4)；s207：重复执行步骤s202
‑
s205，直到动作集合a(m
×
m)中满足p
ne
＝p
fc
p
sc
的条件的所
有动作全部执行，记录行驶状态信息s(k)下的最大回报值r(k)
max
和对应的动作a
k
‑
max
(m
x
，m
y
)，动作a
k
‑
max
(m
x
，m
y
)为最优执行动作，使用s(k)、a
k
‑
max
(m
x
，m
y
)和r
max
(k)元素构建能量管理数据库的第k条记录；s208：重复执行步骤s201
‑
s206直到n个状态的行驶状态信息全部执行，使用n条记录构建能量管理数据库。5.根据权利要求4所述一种混合动力矿用卡车的能量管理数据库的构建方法，其特征在于，所述回报函数为：r＝β1η
fc
‑
[β2m
h2
(soc
sc
‑
soc
′
sc
)2]其中，r为回报值，β1和β2均为权重系数，η
fc
为氢燃料电池的工作效率，m
h2
为氢耗量，soc
sc
为超级电容的荷电状态，soc
′
sc
为超级电容荷电状态门限值，到达该门限值超级电容提供的能量足以配合燃料电池应对混合驱动矿用卡车大功率需求的情况。

技术总结
本发明提供一种混合动力矿用卡车的能量管理数据库的构建方法，所述方法包括：获取混合驱动矿用卡车在工作路段上所有时刻的行驶状态信息构成行驶状态信息集，行驶状态信息集包括n个状态的行驶状态信息；设计动作集A(m


技术研发人员：田韶鹏 蔡文 赵国强
受保护的技术使用者：佛山仙湖实验室
技术研发日：2021.08.11
技术公布日：2021/11/4