CN103359108A - 一种混合动力汽车电机最大可用发电扭矩计算方法及系统 - Google Patents

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一种混合动力汽车电机最大可用发电扭矩的计算系统及方法，系统包括转速获取单元、电流获取单元、电压获取单元、扭矩计算单元和电池功率获取单元。系统首先获取高低压转换器高压端的总电压、总电流、动力电池最大充电功率和当前电机转速；然后通过总电压、总电流计算出低压用电器当前的消耗功率，用动力电池最大充电功率加上低压用电器当前的消耗功率，得电机允许最大发电功率，用电机允许最大发电功率除以当前电机转速，得电机第一最大发电扭矩；根据电机转速和电机发电外特性计算电机第二最大发电扭矩；最后通过选取电机第一和第二最大发电扭矩两者中的较小者，作为电机最大可用发电扭矩。本发明能保证车子在整车发动机驱动时尽可能使发动机工作在最优区间，减少了能量损耗和污染物的排放，提高整车经济性。

Description

一种混合动力汽车电机最大可用发电扭矩计算方法及系统
技术领域
本发明涉及混合动力汽车动力系统的控制方法，特别是涉及一种混合动力汽车电机最大可用发电扭矩计算方法。
背景技术
混合动力汽车通常具备电机、高压动力电池、低压蓄电池和高低压转换器，电机实现电动和发电功能，高压动力电池进行能量存储，高低压转换器实现高压总线能量向低压总线能量的传递，以提供低压用电器和低压蓄电池所需要的能量。当期望电机发电时，电机的发电扭矩不能超过电机最大可用发电扭矩。电机最大可用发电扭矩受电机外特性、动力电池剩余电量、低压用电器负载等诸多条件限制，电机最大可用发电扭矩计算既要考虑电机本身安全，高压动力电池安全，又要考虑低压用电器的功率需求，同时能最大限度的发挥电机的发电能力。目前没有好的方法来准确计算电机最大可用发电扭矩,而电机最大可用发电扭矩直接影响混合动力汽车的安全性、耐久性和经济性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种混合动力汽车电机最大可用发电扭矩计算的系统和计算方法，能够通过动力电池剩余电量、电机转速、低压用电器的功率等信息计算出当前电机的最大可用发电扭矩，为实现对电机工作的精确控制提供保障。
本发明的技术方案具体如下：
一种混合动力汽车电机最大可用发电扭矩的计算方法，包括以下步骤：
（1）获取高低压转换器高压端的总电压、总电流，通过获得的总电压、总电流计算出低压用电器当前的消耗功率；获取动力电池最大充电功率，用动力电池最大充电功率加上低压用电器当前的消耗功率，得到电机允许最大发电功率；获取电机转速，用电机允许最大发电功率除以当前电机转速，得到电机第一最大发电扭矩。
（2）通过电机转速和电机外特性曲线查表计算得到电机外特性发电扭矩，作为电机第二最大发电扭矩。
（2）比较计算电机第一最大发电扭矩、电机第二最大发电扭矩，取两者中的较小值，即为电机最大可用发电扭矩。
实现以上方法的混合动力汽车电机最大可用发电扭矩计算控制系统，包括：
电池功率获取单元，用于获取动力电池最大充电功率；
电压获取单元，用于获取高低压转换器高压端的总电压；
电流获取单元，用于获取高低压转换器低压端的总电流；
转速获取单元，用于获取电机的转速；
扭矩计算单元，用于计算低压用电器当前的消耗功率，根据低压用电器的消耗功率和动力电池最大充电功率计算电机的最大发电功率；根据电机的最大发电功率计算电机第一最大发电扭矩；根据电机转速和电机发电外特性计算电机第二最大发电扭矩；通过选取电机第一最大发电扭矩和电机第二最大发电扭矩两者中的较小者，作为电机最大可用发电扭矩。
由以上技术方案可见，本发明提供的混合动力汽车电机最大可用发电扭矩计算方法计算出的电机最大可用发电扭矩，既保证了整车低压用电器工作的功率需求，又考虑了动力电池的剩余电量，不会对动力电池过充，造成寿命降低和意外损害，同时也最大限度的发挥了电机的发电能力，能保证车子在整车发动机驱动时尽可能使发动机工作在最优区间，减少了能量损耗和污染物的排放；车子处于能量回收时，最大限度的进行能量回收，提高整车经济性。
附图说明
图1为本申请实施例一的混合动力汽车电机最大可用发电扭矩计算方法的流程示意图；
图2为本申请实施例二的混合动力汽车电机最大可用发电扭矩计算控制系统的结构示意图。
附图标记说明：1-转速获取单元；2-电流获取单元；3-电压获取单元；4-扭矩计算单元；5-电池功率获取单元。
具体实施方式
以下再结合附图详细说明本发明的内容：
实施例一：
如图1所示，一种混合动力汽车电机最大可用发电扭矩的计算方法，包括：
获取高低压转换器高压端的总电压、总电流，通过获得的总电压、总电流计算出低压用电器当前的消耗功率；获取动力电池最大充电功率，用动力电池最大充电功率减去低压用电器当前的消耗功率，得到电机允许最大发电功率；获取电机转速，用电机允许最大发电功率除于当前电机转速，得到电机第一最大发电扭矩。
通过电机转速和电机外特性曲线查表计算得到电机第二最大发电扭矩。
比较计算电机第一最大发电扭矩、电机第二最大发电扭矩，取两者中的较小值，即为电机最大可用发电扭矩。
实施例二：
在实施例一的基础上，本申请还提供电机最大可用发电扭矩计算控制系统，如图2所示，系统包括转速获取单元1、电流获取单元2、电压获取单元3、扭矩计算单元4、电池功率获取单元5。电池功率获取单元5与扭矩计算单元4连接，用于动力电池最大充电功率信号交互；电压获取单元3与扭矩计算单元4连接，用于提供高低压转换器高压端的总电压；电流获取单元2与扭矩计算单元4连接，用于提供高低压转换器高压端的总电流；转速获取单元1和扭矩计算单元4连接，用于提供电机转速。
所述电池功率获取单元5，获取动力电池最大充电功率。电压获取单元3，获取高低压转换器高压端的总电压。电流获取单元2，获取高低压转换器高压端的总电流。转速获取单元1，获取电机的转速。扭矩计算单元4，根据电压获取单元3获取的高低压转换器高压端的总电压和电流获取单元2获取的高低压转换器高压端的总电流计算低压用电器当前的消耗功率，再用电池功率获取单元5获取的动力电池最大充电功率加上用电器的消耗功率得到电机最大发电功率，用电机最大发电功率除转速获取单元1获取的电机转速得到电机第一最大发电扭矩；根据转速获取单元1获取的电机转速和电机外特性曲线计算电机第二最大发电扭矩。扭矩计算单元4比较计算电机第一最大发电扭矩、电机第二最大发电扭矩两者的数值，较大者即为电机最大可用发电扭矩。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (2)

1.一种混合动力汽车电机最大可用发电扭矩的计算方法，其步骤如下：
（1）获取高低压转换器高压端的总电压、总电流，通过获得的总电压、总电流计算出低压用电器当前的消耗功率；获取动力电池最大充电功率；用动力电池最大充电功率加上低压用电器当前的消耗功率，得到电机允许最大发电功率；获取当前电机转速，用电机允许最大发电功率除以当前电机转速，得到电机第一最大发电扭矩；
（2）通过电机转速和电机外特性曲线查表计算得到电机外特性发电扭矩，作为电机第二最大发电扭矩；
（3）比较计算电机第一最大发电扭矩、电机第二最大发电扭矩，取两者中的较小值，即为电机最大可用发电扭矩。
2.一种实现权利要求1所述混合动力汽车电机最大可用发电扭矩计算方法的系统，包括：
电池功率获取单元与扭矩计算单元连接，用于获取动力电池最大充电功率，并与与扭矩计算单元进行信号交互；
电压获取单元与扭矩计算单元连接，用于获取高低压转换器高压端的总电压，并提供给扭矩计算单元；
电流获取单元与扭矩计算单元连接，用于获取高低压转换器低压端的总电流，并提供给扭矩计算单元；
转速获取单元和扭矩计算单元连接，用于获取电机的转速，并提供给扭矩计算单元；
扭矩计算单元，用于根据总电压、总电流计算低压用电器当前的消耗功率，根据低压用电器的消耗功率和动力电池最大充电功率计算电机的最大发电功率；根据电机的最大发电功率计算电机第一最大发电扭矩；根据电机转速和电机发电外特性计算电机第二最大发电扭矩；通过选取电机第一最大发电扭矩和电机第二最大发电扭矩两者中的较小者，作为电机最大可用发电扭矩。
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