一种氢电整车控制器的制作方法

1.本发明涉及氢燃料电池汽车控制器技术领域，特别涉及一种氢电整车控制器。


背景技术：

2.新能源车辆指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源车辆包括：纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。其中，燃料电池电动汽车主要代表有氢燃料电池汽车。
3.整车控制器，vcu（vehicle control unit）作为氢燃料电池汽车控制系统的核心之一，其主要任务是通过采集各种控制信号(如钥匙开关位置、制动踏板、油门踏板、档位信息、氢气和电池功率等)，正确判断司机的实际驾驶意图、整车状态以及外部环境状况，协调整车中的动力、冷却和氢气系统工作，保证整车在高动力性、高经济性与高安全性下稳定的工作。通过确定整车控制器采集的氢气的剩余量是否达到报警阈值，以提醒用户进行加气，往往出现在行驶途中提醒加气或者有急事需要出行处理时提醒加气，对用户的出行造成影响。


技术实现要素：

4.本发明目的之一在于提供了一种氢电整车控制器，根据氢气的剩余量以及用户的驾车习惯，确定还可行驶的里程，并显示给用户，方便用户对行程进行准确规划。
5.本发明实施例提供的一种氢电整车控制器，包括：剩余里程规划模块；剩余里程规划模块执行如下操作：获取氢气的剩余量；获取氢燃料电池的电能转化率；基于剩余量和电能转换率，确定转化的第一电量；获取车内各个用电设备的工作状态参数；基于第一电量和工作状态参数，确定初始剩余里程；获取历史行车记录；基于历史行车记录，确定用户的驾车行为系数；基于驾车行为系数，对初始剩余里程进行修正，确定第一剩余里程。
6.优选的，剩余里程规划模块基于第一电量和工作状态参数，确定初始剩余里程，执行如下操作：基于预设的第一参数化模板对第一电量进行参数化，获取第一参数值；基于各个工作状态参数对应的预设的第二参数化模板对各个工作状态参数进行参数化，获取各个工作状态参数对应的第二参数值；基于第一参数值和第二参数值，确定状态参数集；
获取预设的里程预测库；将状态参数集与里程预测库中各个预测参数集匹配；获取与状态参数集匹配的预测参数集对应关联的里程值，作为初始剩余里程。
7.优选的，剩余里程规划模块获取氢燃料电池的电能转化率，执行如下操作：获取氢燃料电池的电能转化历史数据；解析电能转化历史数据，确定电能转化率。
8.优选的，剩余里程规划模块基于历史行车记录，确定用户的驾车行为系数，执行如下操作：确定历史行车记录中距离当前最近的行车记录的截至时间与当前时刻的差值是否在预设的时间阈值范围内以及行车记录的对应的时长是否大于预设的时长阈值；当都为是时，提取距离当前最近的行车记录作为第一待处理数据；解析第一待处理数据，确定路况信息和驾驶信息；基于预设的第一类特征提取模板，对路况信息进行特征提取，获取多个第一类特征；基于预设的第二类特征提取模板，对驾驶信息进行特征提取，获取多个第二类特征；基于多个第一类特征和多个第二类特征，构建第一待处理数据对应的第一特征集；获取预设的驾车行为分析库；将第一特征集与驾车行为分析库中各个标准行为分析集匹配；获取与第一特征集匹配的标准行为分析集关联的第一系数作为用户的驾车行为系数；当不都为是时，按照预设采样规则对历史行车记录进行采样，获取多个第二待处理数据；解析各个第二待处理数据，确定各个第二待处理数据对应的路况信息和驾驶信息；基于预设的第一类特征提取模板，对路况信息进行特征提取，获取多个第一类特征；基于预设的第二类特征提取模板，对驾驶信息进行特征提取，获取多个第二类特征；基于多个第一类特征和多个第二类特征，构建各个第二待处理数据对应的第二特征集；获取预设的驾车行为分析库；将第二特征集与驾车行为分析库中各个标准行为分析集匹配；获取与第二特征集匹配的标准行为分析集关联的第一系数；获取各个第二待处理数据对应的权重；基于各个第二待处理数据对应的第一系数和权重，确定第二系数并将第二系数作为用户的驾车行为系数。
9.优选的，氢电整车控制器，还包括：加气建议模块；
加气建议模块执行如下操作：接收用户的输入的出行计划；基于出行计划，规划对应出行计划的行驶路线；确定行驶路线对应的第一需求电量；当第一电量小于等于第一需求电量时，获取行驶路线周围的加气点分布情况，确定各个待选加气点；确定至各个待选加气点的加气路线；确定各个加气路线对应的第二需求电量；基于第二需求电量和第一电量，对待选加气点进行筛选，获取一次确定点；获取各个一次确定点的待加气的车辆的情况和采用一次确定点进行加气后的行驶路线变化情况；基于各个一次确定点的待加气的车辆的情况和采用一次确定点进行加气后的行驶路线变化情况，对各个一次确定点进行筛选，确定二次确定点；将任一二次确定点作为目标加气点；将目标加气点输出并同步输出基于目标加气点更新的行驶路线。
10.优选的，加气建议模块还执行如下操作：当第一电量大于第一需求电量但小于第一需求电量的两倍时，确定出行计划对应的目标点是否为预设的目标库中的第一类目标点；当为第一类目标点时，获取出行计划对应的目标点周围的加气点分布情况，确定从目标点出发的路线最短的加气点对应的第三需求电量；当第一电量与第一需求电量的差值小于第三需求电量时，输出预设的第一提示信息以及对应的第一待确认信息；当接收到第一待确认信息的确定时，在出行计划对应的行驶路线周围的加气点确定目标加气点并同步输出基于目标加气点更新的行驶路线；当第一电量与第一需求电量的差值等于第三需求电量时，将从目标点出发的路线最短的加气点作为目标加气点并在用户到达出行计划对应的目标点后输出开往目标加气点的加气路线；当第一电量与第一需求电量的差值大于第三需求电量时，获取用户是否有返程计划；当存在返程计划时，基于行驶路线确定返程路线；获取返程路线周围的加气点分布情况，确定各个待选加气点；确定至各个待选加气点的加气路线；确定各个加气路线对应的第二需求电量；基于第二需求电量和第一电量与第一需求电量的差值，对待选加气点进行筛选，获取一次确定点；获取各个一次确定点的待加气的车辆的情况和采用一次确定点进行加气后的行驶路线变化情况；基于各个一次确定点的待加气的车辆的情况和采用一次确定点进行加气后的行驶路线变化情况，对各个一次确定点进行筛选，确定二次确定点；
将任一二次确定点作为目标加气点；将目标加气点输出并同步输出基于目标加气点更新的返程路线。
11.优选的，一次确定点的待加气的车辆的情况，通过如下步骤确定：通过设置在一次确定点的第一图像采集设备获取一次确定点内的第一图像；基于第一图像，识别一次确定点内的现有的待加气的车辆的实际数量；基于一次确定点的历史待加气的车辆的数据对用户到达一次确定点时的待加气的车辆数据进行预测，获得预测数量；将实际数量和预测数量，作为一次确定点的待加气的车辆的情况。
12.优选的，基于各个一次确定点的待加气的车辆的情况和采用一次确定点进行加气后的行驶路线变化情况，对各个一次确定点进行筛选，确定二次确定点，包括：基于实际数量和预测数量，查询预设的数量与第一评分值对照表，确定第一评分值；基于行驶路线的增加路程，查询预设的路程与第二评分值对照表，确定第二评分值；提取第一评分值和第二评分值的和值大于预设的评分阈值的一次确定作为二次确定点。
13.优选的，氢电整车控制器，还包括：剩余里程预测模块；剩余里程预测模块执行如下操作：获取用户输入的本日行程计划；基于本日行程计划，确定行程路线；基于第一剩余里程和行程路线对应的里程，确定第二剩余里程并输出显示。
14.优选的，氢电整车控制器，还包括：策略调整模块，所述策略调整模块执行如下操作：基于所述第一电量和所述工作状态参数，确定策略调整参数集；基于策略调整参数集和预设的控制策略调整确定库，确定控制策略调整分析结果；解析所述控制策略调整分析结果，确定是否调整控制策略以及当需要调整时调整后的控制策略。
15.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
16.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
17.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1为本发明实施例中一种氢电整车控制器的剩余里程规划模块的执行流程图。
具体实施方式
18.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
19.本发明实施例提供了一种氢电整车控制器，包括：剩余里程规划模块；如图1所示，剩余里程规划模块执行如下操作：步骤s1：获取氢气的剩余量；步骤s2：获取氢燃料电池的电能转化率；步骤s3：基于剩余量和电能转换率，确定转化的第一电量；步骤s4：获取车内各个用电设备的工作状态参数；步骤s5：基于第一电量和工作状态参数，确定初始剩余里程；步骤s6：获取历史行车记录；步骤s7：基于历史行车记录，确定用户的驾车行为系数；步骤s8：基于驾车行为系数，对初始剩余里程进行修正，确定第一剩余里程。
20.上述技术方案的工作原理及有益效果为：在现有的氢电整车控制器的基础上提出剩余里程规划模块，通过氢气的剩余量，通过电能转化率换算成第一电量；通过车内各个用电设备的工作状态参数和第一电量，确定初始剩余里程，在经过历史行车记录分析的用户的驾车行为系数确定出第一剩余里程；整个过程综合车内各个用电设备的实际使用情况以及用户的个人行为，进行准确的剩余里程计算，将剩余里程显示，方便用户进行行程的合理安排。
21.在一个实施例中，剩余里程规划模块基于第一电量和工作状态参数，确定初始剩余里程，执行如下操作：基于预设的第一参数化模板对第一电量进行参数化，获取第一参数值；例如：提取第一电量的电量值作为第一参数值；基于各个工作状态参数对应的预设的第二参数化模板对各个工作状态参数进行参数化，获取各个工作状态参数对应的第二参数值；例如：将各个工作状态参数对应的参数值作为第二参数值；基于第一参数值和第二参数值，确定状态参数集；依次序将第一参数值和第二参数值作为排列形成状态参数集；获取预设的里程预测库；将状态参数集与里程预测库中各个预测参数集匹配；获取与状态参数集匹配的预测参数集对应关联的里程值，作为初始剩余里程。
22.上述技术方案的工作原理及有益效果为：通过里程预测库，对汽车还可行驶的里程进行初始预测；其中在预测时，将状态参数集与里程预测库中各个预测参数集匹配，匹配可以采用计算状态参数集和预测参数集的相似度，相似度为里程预测库中最大时，确定两者匹配。其中，相似度的计算可以采用余弦相似度计算法实现。里程预测库为事先根据大量数据进行分析构建；数据在获取时要保证驾驶人员的个人驾驶行为要相近或者相同，以保证用于构建里程预测库的准确。
23.在一个实施例中，剩余里程规划模块获取氢燃料电池的电能转化率，执行如下操作：
获取氢燃料电池的电能转化历史数据；解析电能转化历史数据，确定电能转化率。
24.通过对车辆的电能的历史转化数据进行分析，进而确定电能转化率，保证氢气剩余量换算后的电能的准确性；具体解析，可以通过提取最近1个月内的电能转化历史数据，确定1立方米的氢气转换的平均电量值的作为电能转化率。
25.在一个实施例中，剩余里程规划模块基于历史行车记录，确定用户的驾车行为系数，执行如下操作：确定历史行车记录中距离当前最近的行车记录的截至时间与当前时刻的差值是否在预设的时间阈值范围（例如：0至5分钟）内以及行车记录的对应的时长是否大于预设的时长阈值（例如：10分钟）；当都为是时，提取距离当前最近的行车记录作为第一待处理数据；在都为是的情况下，距离当前最近的行车记录最能代表用户的驾驶习惯；解析第一待处理数据，确定路况信息和驾驶信息；基于预设的第一类特征提取模板，对路况信息进行特征提取，获取多个第一类特征；第一类特征包括：经过的十字路口数量、是否等红灯、等红灯的次数等；基于预设的第二类特征提取模板，对驾驶信息进行特征提取，获取多个第二类特征；第二类特征：踩踏刹车的力度、踩踏油门的力度等基于多个第一类特征和多个第二类特征，构建第一待处理数据对应的第一特征集；获取预设的驾车行为分析库；将第一特征集与驾车行为分析库中各个标准行为分析集匹配；获取与第一特征集匹配的标准行为分析集关联的第一系数作为用户的驾车行为系数；当不都为是时，按照预设采样规则对历史行车记录进行采样，获取多个第二待处理数据；例如：距离当前时刻一天内的历史行车记录作为第一组第二待处理数据；距离当前时刻一天至一周内的历史行车数据作为第三组第二待处理数据；距离当前时刻一周至一个月内的历史行车数据作为第三组第二待处理数据；距离当前时刻一个月至一年内的历史行车数据作为第四组第二待处理数据解析各个第二待处理数据，确定各个第二待处理数据对应的路况信息和驾驶信息；基于预设的第一类特征提取模板，对路况信息进行特征提取，获取多个第一类特征；基于预设的第二类特征提取模板，对驾驶信息进行特征提取，获取多个第二类特征；基于多个第一类特征和多个第二类特征，构建各个第二待处理数据对应的第二特征集；获取预设的驾车行为分析库；将第二特征集与驾车行为分析库中各个标准行为分析集匹配；获取与第二特征集匹配的标准行为分析集关联的第一系数；
获取各个第二待处理数据对应的权重；根据第二待处理数据对应的分组，确定权重，例如：当第一组、第二组和第三组都存在历史行车数据时，第一组的权重总和为0.6，第二组的权重总和为0.25，第三组的权重总和为0.1；第四组的权重总和为0.05；当第二组、第三组和第四组存在历史行车数据时，第二组权重总和为0.5，第三组权重总和为0.4，第四组的权重总和为0.1；当只有第三组和第四组存在历史行车数据时，第三组的权重总和为0.6，第四组的权重总和为0.4； 当只有第四组存在历史行车数据时，第四组的权重总和为1；基于各个第二待处理数据对应的第一系数和权重，确定第二系数并将第二系数作为用户的驾车行为系数。第二系数为各个第一系数与其对应的权重的积的和。
26.上述技术方案的工作原理及有益效果为：通过预设的驾车行为库对用户的驾车行为进行分析，确定用户驾车行为系数。根据历史数据距离当前时刻的时间进行选取分析数据，保证行为分析的准确。此外，当在采样时，未获得第二待处理数据的情况下，将用户的驾车行为系数置为初始设置值（例如：1）.在一个实施例中，氢电整车控制器，还包括：加气建议模块；加气建议模块执行如下操作：接收用户的输入的出行计划；通过对用户的导航请求进行分析或者由用户在出行计划输入界面输入；基于出行计划，规划对应出行计划的行驶路线；确定行驶路线对应的第一需求电量；第一需求电量可以根据分析用户的历史行车记录确定也可以根据预设的路程与需求电量表确定；其中，根据历史行车记录确定为，基于行驶路线，查询历史行车记录，确定用户在历史时刻上行驶该行驶路线上所花费的电量，将电量取平均，作为第一需求电量；当第一电量小于等于第一需求电量时，获取行驶路线周围的加气点分布情况，确定各个待选加气点；确定至各个待选加气点的加气路线；确定各个加气路线对应的第二需求电量；基于第二需求电量和第一电量，对待选加气点进行筛选，获取一次确定点；具体操作为：将第二需求电量大于第一电量的待选加气点删除；获取各个一次确定点的待加气的车辆的情况和采用一次确定点进行加气后的行驶路线变化情况；基于各个一次确定点的待加气的车辆的情况和采用一次确定点进行加气后的行驶路线变化情况，对各个一次确定点进行筛选，确定二次确定点；将任一二次确定点作为目标加气点；将目标加气点输出并同步输出基于目标加气点更新的行驶路线。
27.在一个实施例中，加气建议模块还执行如下操作：当第一电量大于第一需求电量但小于第一需求电量的两倍时，确定出行计划对应的目标点是否为预设的目标库中的第一类目标点；当为第一类目标点时，获取出行计划对应的目标点周围的加气点分布情况，确定从目标点出发的路线最短的加气点对应的第三需求电量；当第一电量与第一需求电量的差值小于第三需求电量时，输出预设的第一提示信
息以及对应的第一待确认信息；当接收到第一待确认信息的确定时，在出行计划对应的行驶路线周围的加气点确定目标加气点并同步输出基于目标加气点更新的行驶路线；当第一电量与第一需求电量的差值等于第三需求电量时，将从目标点出发的路线最短的加气点作为目标加气点并在用户到达出行计划对应的目标点后输出开往目标加气点的加气路线；当第一电量与第一需求电量的差值大于第三需求电量时，获取用户是否有返程计划；通过输出确认框的形式以获得用户是否有返程计划；当存在返程计划时，基于行驶路线确定返程路线；获取返程路线周围的加气点分布情况，确定各个待选加气点；确定至各个待选加气点的加气路线；确定各个加气路线对应的第二需求电量；基于第二需求电量和第一电量与第一需求电量的差值，对待选加气点进行筛选，获取一次确定点；获取各个一次确定点的待加气的车辆的情况和采用一次确定点进行加气后的行驶路线变化情况；基于各个一次确定点的待加气的车辆的情况和采用一次确定点进行加气后的行驶路线变化情况，对各个一次确定点进行筛选，确定二次确定点；将任一二次确定点作为目标加气点；将目标加气点输出并同步输出基于目标加气点更新的返程路线。
28.其中，一次确定点的待加气的车辆的情况，通过如下步骤确定：通过设置在一次确定点的第一图像采集设备获取一次确定点内的第一图像；基于第一图像，识别一次确定点内的现有的待加气的车辆的实际数量；基于一次确定点的历史待加气的车辆的数据对用户到达一次确定点时的待加气的车辆数据进行预测，获得预测数量；将实际数量和预测数量，作为一次确定点的待加气的车辆的情况。
29.其中，基于各个一次确定点的待加气的车辆的情况和采用一次确定点进行加气后的行驶路线变化情况，对各个一次确定点进行筛选，确定二次确定点，包括：基于实际数量和预测数量，查询预设的数量与第一评分值对照表，确定第一评分值；基于行驶路线的增加路程，查询预设的路程与第二评分值对照表，确定第二评分值；提取第一评分值和第二评分值的和值大于预设的评分阈值的一次确定作为二次确定点。基于加气点的实际情况及路程变化对各个加气点进行评分，方便确定出二次确定点；使确定的二次确定点为用户意向的加气点；提高了智能化。在选取目标加气点时，可以根据评分的高低，选取评分最高的加气点。
30.在一个实施例中，氢电整车控制器，还包括：剩余里程预测模块；剩余里程预测模块执行如下操作：获取用户输入的本日行程计划；
基于本日行程计划，确定行程路线；基于第一剩余里程和行程路线对应的里程，确定第二剩余里程并输出显示。
31.上述技术方案的工作原理及有益效果为：通过对用户输入的本日行程计划后的剩余里程进行预测并显示，以实现帮助用户确定车辆是否可以完成本日行程计划，方便用户确定是否加气。
32.在一个实施例中，氢电整车控制器，还包括：策略调整模块，所述策略调整模块执行如下操作：基于所述第一电量和所述工作状态参数，确定策略调整参数集；基于策略调整参数集和预设的控制策略调整确定库，确定控制策略调整分析结果；解析所述控制策略调整分析结果，确定是否调整控制策略以及当需要调整时调整后的控制策略。
33.上述技术方案的工作原理及有益效果为：通过控制策略调整确定库结合剩余电量（第一电量）和当前各个用电设备的工作状态参数进行综合分析，确定是否对控制策略进行调整；其中，基于所述第一电量和所述工作状态参数，确定策略调整参数集，该步骤具体为将第一电量、各个工作状态参数填入预设的策略调整参数集的生成模板的对应的空白位置构建策略调整参数集；将策略调整参数集与控制策略调整确定库中各个控制策略调整分析结果对应关联的分析参数集进行匹配，提取匹配成功的分析参数集对应的控制策略调整分析结果，通过解析分析结果，确定是否需要调整控制策略，以及调整控制策略之后的具体控制策略；控制策略包括：控制参数集，控制参数集中包括：控制氢气输送量的控制参数、控制电机最大容许输入电流的控制参数、控制空调工作模式的控制参数等；例如：控制策略的调整具体包括：降低氢气输送量进而减低电能的转化，同时降低空调制冷效率、降低电机最大容许输入电流等，以延长电能的使用时间以及可行驶的路程。控制策略调整确定库是专业人员基于大量数据分析构建；例如：当第一电量降低当汽车满载氢气时所能转化的电量的30%时，触发策略调整，调整为第一级节能模式；当第一电量为10%时，再次触发策略调整，调整为第二级节能模式；第一级节能模式下汽车的附属功能（空调、音箱、显示等）能耗大于第二级节能模式下汽车的附属功能能耗。
34.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。