本發(fā)明涉及觀光車能量回收，具體涉及一種觀光車能量回收多級(jí)轉(zhuǎn)換方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、隨著綠色旅游理念的普及，電動(dòng)觀光車在景區(qū)、主題公園等場(chǎng)所的應(yīng)用日益廣泛。此類車輛長(zhǎng)期運(yùn)行于復(fù)雜路況環(huán)境中，如頻繁坡道行駛、低速啟停及載客質(zhì)量波動(dòng)顯著，空載至滿載整車質(zhì)量差異可達(dá)數(shù)倍。在此工況下，車輛制動(dòng)過程產(chǎn)生的能量回收潛力巨大。
2、現(xiàn)有電動(dòng)汽車能量回收技術(shù)主要針對(duì)公路行駛工況設(shè)計(jì)，其核心是基于電機(jī)反轉(zhuǎn)發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換機(jī)制，但這種技術(shù)應(yīng)用于觀光車時(shí)暴露出明顯缺陷：觀光車在低速頻繁啟停工況下，單次制動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)能較少，并且傳統(tǒng)技術(shù)忽略了觀光車載客質(zhì)量變化下能量回收的差異性，例如觀光車在相同車速下，空載與滿載所能產(chǎn)生的回收能量相差很大，而傳統(tǒng)技術(shù)中固定不變的能量回收強(qiáng)度無法充分利用觀光車不同載客質(zhì)量變化下的能量回收潛力。
3、針對(duì)上述問題，現(xiàn)有技術(shù)亟需改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在解決觀光車在復(fù)雜運(yùn)行工況下能量回收效率低、無法適應(yīng)載客質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化的問題，實(shí)現(xiàn)觀光車在低速、頻繁啟停場(chǎng)景下的高效能量回收，降低觀光車的運(yùn)營(yíng)成本。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N觀光車能量回收多級(jí)轉(zhuǎn)換方法及系統(tǒng)，其技術(shù)方案如下：
3、在行駛過程中獲取觀光車的載客量調(diào)節(jié)參數(shù)，所述載客量調(diào)節(jié)參數(shù)基于實(shí)時(shí)載客質(zhì)量與額定載客質(zhì)量計(jì)算得到；同步采集實(shí)時(shí)行駛狀態(tài)參數(shù)，包括實(shí)時(shí)車速、制動(dòng)踏板行程及道路坡度；根據(jù)所述載客量調(diào)節(jié)參數(shù)及實(shí)時(shí)行駛狀態(tài)參數(shù)，構(gòu)建能量回收的多級(jí)轉(zhuǎn)換策略，所述多級(jí)轉(zhuǎn)換策略包括能量回收強(qiáng)度的多級(jí)劃分、能量存儲(chǔ)路徑的多級(jí)切換及啟動(dòng)條件的多級(jí)設(shè)定；依據(jù)所述多級(jí)轉(zhuǎn)換策略執(zhí)行能量回收操作。
4、進(jìn)一步地，所述獲取觀光車的載客量調(diào)節(jié)參數(shù)，包括：通過壓力傳感器采集每位乘客的實(shí)際體重，累加所有乘客實(shí)際體重得到實(shí)時(shí)載客質(zhì)量，計(jì)算所述實(shí)時(shí)載客質(zhì)量與所述額定載客質(zhì)量的比值得到載客量調(diào)節(jié)參數(shù)。
5、進(jìn)一步地，所述能量回收的多級(jí)轉(zhuǎn)換策略中，能量回收強(qiáng)度的多級(jí)劃分包括：設(shè)定能量回收強(qiáng)度系數(shù)，用于表征能量回收制動(dòng)力矩的大小，其數(shù)值越大，對(duì)應(yīng)能量回收制動(dòng)力矩越大；設(shè)定空載閾值和半載閾值，將所述觀光車劃分為三個(gè)能量回收強(qiáng)度等級(jí)；當(dāng)載客量調(diào)節(jié)參數(shù)≤空載閾值時(shí)，定義為第一等級(jí)；當(dāng)空載閾值＜載客量調(diào)節(jié)參數(shù)＜半載閾值時(shí)，定義為第二等級(jí)；當(dāng)載客量調(diào)節(jié)參數(shù)≥半載閾值時(shí)，定義為第三等級(jí)；所述第一等級(jí)時(shí)，將所述能量回收強(qiáng)度系數(shù)設(shè)定為第一強(qiáng)度系數(shù)；所述第二等級(jí)時(shí)，將能量回收強(qiáng)度系數(shù)設(shè)定為第二強(qiáng)度系數(shù)；所述第三等級(jí)時(shí)，將能量回收強(qiáng)度系數(shù)設(shè)定為第三強(qiáng)度系數(shù)；其中，第一強(qiáng)度系數(shù)小于第二強(qiáng)度系數(shù)，第二強(qiáng)度系數(shù)小于第三強(qiáng)度系數(shù)。
6、進(jìn)一步地，所述能量回收的多級(jí)轉(zhuǎn)換策略中能量存儲(chǔ)路徑的多級(jí)切換，包括：基于所述能量回收強(qiáng)度系數(shù)、實(shí)時(shí)車速及制動(dòng)踏板行程確定目標(biāo)回收功率；設(shè)定第一功率閾值和第二功率閾值，所述第一功率閾值為動(dòng)力電池高效接收能量的最大瞬時(shí)功率值，所述第二功率閾值為超級(jí)電容向動(dòng)力電池轉(zhuǎn)移能量的觸發(fā)功率值，且所述第二功率閾值小于所述第一功率閾值；當(dāng)所述目標(biāo)回收功率≤第一功率閾值時(shí)，啟動(dòng)一級(jí)存儲(chǔ)路徑：回收能量直接存儲(chǔ)至動(dòng)力電池；當(dāng)目標(biāo)回收功率＞第一功率閾值時(shí)，啟動(dòng)二級(jí)存儲(chǔ)路徑：優(yōu)先通過超級(jí)電容吸收峰值能量，待回收功率降至第二功率閾值以下時(shí)，啟動(dòng)能量轉(zhuǎn)移路徑：將超級(jí)電容存儲(chǔ)的能量轉(zhuǎn)移至動(dòng)力電池；所述超級(jí)電容的容量適配觀光車頻繁低速啟停的脈沖能量存儲(chǔ)需求。
7、進(jìn)一步地，所述依據(jù)所述多級(jí)轉(zhuǎn)換策略執(zhí)行能量回收操作的前提是觀光車滿足能量回收啟動(dòng)條件，所述啟動(dòng)條件具體為：實(shí)時(shí)車速大于對(duì)應(yīng)等級(jí)的車速閾值、動(dòng)力電池電量不超過95%、制動(dòng)踏板行程達(dá)到其總行程的預(yù)設(shè)比例；所述啟動(dòng)條件的多級(jí)設(shè)定具體為所述車速閾值的多級(jí)設(shè)定，包括：當(dāng)觀光車處于第一等級(jí)時(shí)，所述能量回收啟動(dòng)車速閾值設(shè)定為第一車速；當(dāng)觀光車處于第二等級(jí)時(shí)，所述能量回收啟動(dòng)車速閾值設(shè)定為第二車速；當(dāng)觀光車處于第三等級(jí)時(shí)，所述能量回收啟動(dòng)車速閾值設(shè)定為第三車速；其中所述第一車速大于第二車速，所述第二車速大于第三車速。
8、進(jìn)一步地，所述能量回收的多級(jí)轉(zhuǎn)換策略，還包括道路坡度的多級(jí)補(bǔ)償機(jī)制：基于獲取的道路坡度值劃分多級(jí)坡度等級(jí)，并設(shè)定對(duì)應(yīng)的坡度系數(shù)；設(shè)定坡度閾值，當(dāng)坡度系數(shù)大于所述坡度閾值時(shí)，根據(jù)坡度等級(jí)對(duì)載客量調(diào)節(jié)參數(shù)進(jìn)行多級(jí)修正，所述多級(jí)修正包括緩坡對(duì)應(yīng)的第一修正系數(shù)和陡坡對(duì)應(yīng)的第二修正系數(shù)，且第二修正系數(shù)大于第一修正系數(shù)；使用修正后的載客量調(diào)節(jié)參數(shù)調(diào)整能量回收強(qiáng)度等級(jí)。
9、進(jìn)一步地，所述能量回收的多級(jí)轉(zhuǎn)換策略，還包括舒適性多級(jí)調(diào)整機(jī)制：設(shè)定第三閾值，所述第三閾值為半載閾值的80%；當(dāng)載客量調(diào)節(jié)參數(shù)≥第三閾值時(shí)，限制最大回收制動(dòng)力矩≤第一制動(dòng)力矩閾值，所述第一制動(dòng)力矩閾值基于第三等級(jí)的第三強(qiáng)度系數(shù)確定，為第三強(qiáng)度系數(shù)對(duì)應(yīng)的制動(dòng)力的80%。
10、進(jìn)一步地，本申請(qǐng)還提出一種觀光車能量回收多級(jí)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括：載客參數(shù)感知模塊，由分布式壓力傳感器及數(shù)據(jù)融合單元組成，所述壓力傳感器獨(dú)立配置于觀光車每個(gè)座椅，用于采集每位乘客的實(shí)際體重；所述數(shù)據(jù)融合單元用于累加體重?cái)?shù)據(jù)得到實(shí)時(shí)載客質(zhì)量，并計(jì)算載客量調(diào)節(jié)參數(shù)，為多級(jí)轉(zhuǎn)換提供核心輸入；狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊，配置有車速傳感器、制動(dòng)行程傳感器及坡度儀，用于采集實(shí)時(shí)車速、制動(dòng)踏板行程及道路坡度值，為多級(jí)轉(zhuǎn)換提供工況依據(jù)；策略調(diào)控模塊，包括嵌入式控制器，與所述載客參數(shù)感知模塊和狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊連接，所述嵌入式控制器內(nèi)置參數(shù)映射表，用于根據(jù)接收到的載客量調(diào)節(jié)參數(shù)及實(shí)時(shí)行駛狀態(tài)參數(shù)，動(dòng)態(tài)生成能量回收的多級(jí)轉(zhuǎn)換指令，所述多級(jí)轉(zhuǎn)換指令包括能量回收強(qiáng)度等級(jí)、存儲(chǔ)路徑等級(jí)及啟動(dòng)條件等級(jí)；執(zhí)行模塊，與策略調(diào)控模塊連接，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、超級(jí)電容組及動(dòng)力電池組，用于根據(jù)所述多級(jí)轉(zhuǎn)換指令執(zhí)行動(dòng)能-電能轉(zhuǎn)換及多級(jí)存儲(chǔ)操作。
11、進(jìn)一步地，所述構(gòu)建能量回收的多級(jí)轉(zhuǎn)換策略，還包括景區(qū)路線預(yù)判機(jī)制：獲取觀光車運(yùn)行的景區(qū)預(yù)設(shè)路線信息，所述景區(qū)預(yù)設(shè)路線信息包含站點(diǎn)位置、道路坡度變化點(diǎn)及彎道分布；通過定位模塊獲取觀光車在所述景區(qū)預(yù)設(shè)路線中的實(shí)時(shí)位置坐標(biāo)；基于所述實(shí)時(shí)位置坐標(biāo)及當(dāng)前行駛方向，在所述景區(qū)預(yù)設(shè)路線信息中匹配前方預(yù)設(shè)距離內(nèi)的路況特征，所述路況特征包括是否臨近站點(diǎn)、是否存在坡道路段及其坡度類型；當(dāng)預(yù)判到前方存在需提前減速的路況時(shí)，根據(jù)所述路況特征對(duì)應(yīng)的減速需求，提前對(duì)能量回收強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行修正，修正后的能量回收強(qiáng)度等級(jí)與所述載客量調(diào)節(jié)參數(shù)形成協(xié)同調(diào)整機(jī)制，使多級(jí)轉(zhuǎn)換策略適配預(yù)判的制動(dòng)場(chǎng)景。
12、本申請(qǐng)的有益效果在于，提供的一種觀光車能量回收多級(jí)轉(zhuǎn)換方法及系統(tǒng)，通過動(dòng)態(tài)構(gòu)建能量回收的多級(jí)轉(zhuǎn)換策略，解決了傳統(tǒng)方案無法適應(yīng)載客量變化導(dǎo)致的回收效率低及制動(dòng)突兀問題，具有提升能量回收效率與乘客舒適性的優(yōu)點(diǎn)。
1.一種觀光車能量回收多級(jí)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取觀光車的載客量調(diào)節(jié)參數(shù)，包括：通過壓力傳感器采集每位乘客的實(shí)際體重，累加所有乘客實(shí)際體重得到實(shí)時(shí)載客質(zhì)量，計(jì)算所述實(shí)時(shí)載客質(zhì)量與所述額定載客質(zhì)量的比值得到載客量調(diào)節(jié)參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述能量回收強(qiáng)度的多級(jí)劃分包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述能量存儲(chǔ)路徑的多級(jí)切換，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述啟動(dòng)條件是所述多級(jí)轉(zhuǎn)換策略執(zhí)行能量回收操作的前提，所述啟動(dòng)條件包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述能量回收的多級(jí)轉(zhuǎn)換策略，還包括道路坡度的多級(jí)補(bǔ)償機(jī)制：
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)建能量回收的多級(jí)轉(zhuǎn)換策略，還包括舒適性多級(jí)調(diào)整機(jī)制：
8.一種觀光車能量回收多級(jí)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，包括：