CN106671797B - 一种增程器控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增程器控制方法。根据电流信号调节增程器发动机转速，实现增程器发电功率与负载电动机消耗功率相匹配，达到增程器发电到负载电机耗电之间的能量直接输送，避免增程器对电池组充电带来的能量转换损耗和对电池组的伤害；在负载电动机无电量消耗时，发动机调至怠速运转，增程器无功率输出，油耗和噪音降至最低。保护电池组，提高了增程器的使用寿命。

Description

一种增程器控制方法

技术领域

本发明涉及一种电动汽车用增程器，具体的说，涉及一种增程器控制方法，属于新能源电动汽车技术领域。

背景技术

随着新能源电动车产业的快速发展，电动车消费市场逐年增大，消费者对电动车续航里程期望也越来越大，而目前的电池技术一直是制约电动车续航里程的主要因素，增程器的出现让电动车续航里程问题得以缓解。

目前的增程器发电控制方法主要有两种：一种为根据设定电压值与电池组电压值的差值对发动机转速进行调节，实现恒压输出，为车辆提供稳定的电源；一种为根据加速踏板加速信号对增程器发动机转速调节，实现变功率输出。以上两种控制方式均存在较大的缺点：

第一种控制方法弊端：1、当电池组电压低于设定电压值时，增程器便会对电池组进行充电，若两者压差较大，则会出现过大电流充电现象，此时势必会对电池组造成隐性伤害，降低电池组的使用寿命；2、增程器对电池组的充电是电能转换为化学能，电池组的放电是化学能转换成电能，增加了两次能量转换，势必使得增程器最终的能量转换效率低下；3、不管负载电动机是否用电，用电多少，增程器发动机一直在高速运转，造成发动机使用寿命缩短，效率低下，噪音大。

第二种控制系统弊端：不能实现增程器的发电功率与负载电动机功率的精准匹配。当加速踏板踩到较大时，增程器也会较大功率输出，在负载电动机负载较小，不能完全消耗增程器的发电功率时，会导致电池组的大电流充电和过压，例如，当车辆下坡时就会出现这种情况。当加速踏板踩下较小，而负载电动机又处于大负荷状态时，就会出现增程器的发电功率不能满足负载电动机的消耗功率的要求，造成电池组的过放电。

两种控制模式在发动机运转时，转速都较高且噪音大，发电机会对电池组进行无控制充电，在油电转化过程中，两种控制模式，也都存在增程器对电池组的充电现象，该过程从增程器到电池组再到负载电动机，三次转化大大降低了电动车能量转化效率，增加了能量的不必要损耗。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在缺陷。

发明内容

本发明提供一种增程器控制方法，可以提高电动车能量转换效率，增加电动车相同燃油消耗下的续航里程，保护电池组，降低运行噪音，提高了增程器的使用寿命。

本发明采用以下技术方案：一种增程器控制方法，根据电流信号控制增程器发动机转速。

一种优化方案，所述电流信号包括负载电动机电流信号I1、增程器发电电流信号I2、电池组放电电流信号I3。

进一步地，根据负载电动机电流信号I1、增程器发电电流信号I2和电池组放电电流信号I3中的任意两个信号调节增程器发动机转速。

进一步地，根据负载电动机电流信号I1和增程器发电电流信号I2：

步骤一：判断负载电动机电流信号I1是否为零，若为零，增程器发动机转速调至怠速；若不为零，比较负载电动机电流信号I1和增程器发电电流信号I2；

步骤二：比较负载电动机电流信号I1和增程器发电电流信号I2，若负载电动机电流信号I1大于增程器发电电流信号I2，提高发动机转速,直至负载电动机电流信号I1和增程器发电电流信号I2相等为止；若负载电动机电流信号I1小于增程器发电电流信号I2，降低发动机转速，直至负载电动机电流信号I1和增程器发电电流信号I2相等为止；若二者相等，维持发动机转速不变。

进一步地，根据负载电动机电流信号I1和电池组放电电流信号I3：

步骤一：负载电动机电流信号I1是否为零，若为零，增程器发动机转速调至怠速；若不为零，判断电池组放电电流信号I3是否为零；

步骤二：判断电池组放电电流信号I3是否为零，若为零，维持发动机转速不变；若大于零（电池组处于放电状态），提高发动机转速，直至电池组放电电流信号I3为零；若小于零（电池组处于充电状态），降低发动机转速，直至为零。

进一步地，根据电池组放电电流信号I3和增程器发电电流信号I2：

步骤一：判断电池组放电电流信号I3和增程器发电电流信号I2是否都为零，若都为零，增程器发动机调至怠速；若不都为零，判断电池组放电电流信号I3是否为零；

步骤二：判断电池组放电电流信号I3是否为零，若为零，维持发动机转速不变；若大于零（电池组处于放电状态），提高发动机转速，直至电池组放电电流信号I3为零；若小于零（电池组处于充电状态），降低发动机转速，直至为零。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明可根据负载电动机电流信号I1、增程器发电电流信号I2和电池组放电电流信号I3，实时调节增程器发电功率与负载电动机消耗功率相等，实现增程器发电到负载电动机耗电间的直接传输，避免对电池组充电带来的能量转换损耗；负载电动机无电量消耗时，将增程器发动机调至怠速运转，增程器无功率输出，油耗与运行噪音降至最低。保护电池组，提高了增程器的使用寿命。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明的结构框图；

图2是本发明的具体实施方式结构框图；

图3是本发明负载电动机电流信号I1和增程器发电电流信号I2调节增程器发动机转速的流程图；

图4是本发明负载电动机电流信号I1和电池组放电电流信号I3调节增程器发动机转速的流程图；

图5是本发明电池组放电电流信号I3和增程器发电电流信号I2调节增程器发动机转速的流程图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

实施例1一种增程器控制系统

如图1-2所示，本发明提供一种增程器控制系统，包括增程器，

所述增程器包括增程器发动机和增程器发电机，增程器发动机连接增程器发电机，增程器发动机连接有转速调节机构，转速调节机构连接控制模块，增程器发电机连接有负载电动机，电池组还连接有负载电动机。

控制模块用于接收电流信号，所述电流信号包括负载电动机电流信号I1、增程器发电电流信号I2、电池组放电电流信号I3。

具体的，本发明还包括负载电动机电流采样电路、电池组放电电流采样电路和增程器发电电流采集电路，

所述负载电动机电流采样电路包括电流传感器，用于采集负载电动机电流信号I1，并将采集到的负载电动机电流信号I1传输至控制模块；

所述电池组放电电流采样电路包括电流传感器，用于采集电池组放电电流信号I3，并将采集到的电池组放电电流信号I3传输至控制模块；

所述增程器发电电流采集电路包括电流传感器，用于采集增程器发电电流信号I2，并将采集到的增程器发电电流信号I2传输至控制模块。

实施例2一种增程器控制方法

如图3-5所示，本发明还提供一种增程器控制方法，利用电流信号控制增程器发动机转速。

所述电流信号包括负载电动机电流信号I1、增程器发电电流信号I2、电池组放电电流信号I3。

根据负载电动机电流信号I1、增程器发电电流信号I2和电池组放电电流信号I3中的任意两个信号调节增程器发动机转速。

根据负载电动机电流信号I1和增程器发电电流信号I2调节增程器发动机转速的方法包括以下步骤：

步骤一：判断负载电动机电流信号I1是否为零，若为零，增程器发动机转速调至怠速；若不为零，比较负载电动机电流信号I1和增程器发电电流信号I2；

步骤二：比较负载电动机电流信号I1和增程器发电电流信号I2，若负载电动机电流信号I1大于增程器发电电流信号I2，提高发动机转速,直至负载电动机电流信号I1和增程器发电电流信号I2相等为止；若负载电动机电流信号I1小于增程器发电电流信号I2，降低发动机转速，直至负载电动机电流信号I1和增程器发电电流信号I2相等为止；若二者相等，维持发动机转速不变。

根据负载电动机电流信号I1和电池组放电电流信号I3调节增程器发动机转速的方法包括以下步骤：

步骤一：判断负载电动机电流信号I1是否为零，若为零，增程器发动机转速调至怠速；若不为零，判断电池组放电电流信号I3是否为零；

步骤二：判断电池组放电电流信号I3是否为零，若为零，维持发动机转速不变；若大于零（电池组处于放电状态），提高发动机转速，直至电池组放电电流信号I3为零；若小于零（电池组处于充电状态），降低发动机转速，直至为零。

根据电池组放电电流信号I3和增程器发电电流信号I2调节增程器发动机转速的方法包括以下步骤：

步骤一：判断电池组放电电流信号I3和增程器发电电流信号I2是否都为零，若都为零，增程器发动机调至怠速；若不都为零，判断电池组放电电流信号I3是否为零；

步骤二：判断电池组放电电流信号I3是否为零，若为零，维持发动机转速不变；若大于零（电池组处于放电状态），提高发动机转速，直至电池组放电电流信号I3为零；若小于零（电池组处于充电状态），降低发动机转速，直至为零。

进一步地，利用负载电动机电流信号I1和增程器发电电流信号I2调节增程器发动机转速的方法如下：

开始于步骤S101，

步骤S101，增程器启动，增程器发动机怠速运转，执行步骤S102和步骤S103；

步骤S102，负载电动机采样电路采集负载电动机电流信号I1，并将采集到的负载电动机电流信号I1传输至控制模块，执行步骤S104；

步骤S103，增程器发电电流采集电路采集增程器发电电流信号I2，并将采集到的增程器发电电流信号I2传输至控制模块，执行步骤S104；

步骤S104，在控制模块中判断，负载电动机电流信号I1是否为0，

若是，则控制模块向转速调节机构发送怠速信号，增程器发动机调至怠速；

若否，执行步骤S105；

步骤S105，在控制模块中比较判断负载电动机电流信号I1与增程器发电电流信号I2，

若负载电动机电流信号I1大于增程器发电电流信号I2，则控制模块向转速调节机构发送提速信号，提高增程器发动机转速，并返回步骤S102和步骤S103，直至负载电动机电流信号I1和增程器发电电流信号I2相等为止；

若负载电动机电流信号I1小于增程器发电电流信号I2，则控制模块向转速调节机构发送降速信号，降低增程器发动机转速，并返回步骤S102和步骤S103，直至负载电动机电流信号I1和增程器发电电流信号I2相等为止；

若负载电动机电流信号I1等于增程器发电电流信号I2，则控制模块向转速调节机构发送转速不变信号，增程器发动机维持转速不变。

进一步地，利用负载电动机电流信号I1和电池组放电电流信号I3调节增程器发动机转速的方法如下：

开始于步骤S201，

步骤S201，增程器启动，增程器发动机怠速运转，执行步骤S202和步骤S203；

步骤S202，负载电动机采样电路采集负载电动机电流信号I1，并将采集到的负载电动机电流信号I1传输至控制模块，执行步骤S204；

步骤S203，电池组放电电流采样电路采集电池组放电电流信号I3，并将采集到的电池组放电电流信号I3传输至控制模块，执行步骤S204；

步骤S204，在控制模块中判断，负载电动机电流信号I1是否为0，

若是，则控制模块向转速调节机构发送怠速信号，增程器发动机调至怠速；

若否，执行步骤S205；

步骤S205，在控制模块中判断，电池组放电电流信号I3是否大于0，

若电池组放电电流信号I3大于0（电池组处于放电状态），则控制模块向转速调节机构发送提速信号，提高增程器发动机转速，并返回步骤S202和步骤S203，直至电池组放电电流信号I3为0；

若电池组放电电流信号I3小于0（电池组处于充电状态），则控制模块向转速调节机构发送降速信号，降低增程器发动机转速，并返回步骤S202和步骤S203，直至电池组放电电流信号I3为0；

若电池组放电电流信号I3等于0，则控制模块向转速调节机构发送转速不变信号，增程器发动机转速不变。

进一步地，利用电池组放电电流信号I3和增程器发电电流信号I2调节增程器发动机转速的方法如下：

开始于步骤S301，

步骤S301，增程器启动，增程器发动机怠速运转，执行步骤S302和步骤S103；

步骤S302，电池组放电电流采样电路采集电池组放电电流信号I3，并将采集到的电池组放电电流信号I3传输至控制模块，执行步骤S104；

步骤S303，增程器发电电流采集电路采集增程器发电电流信号I2，并将采集到的增程器发电电流信号I2传输至控制模块，执行步骤S304；

步骤S304，在控制模块中判断，增程器发电电流信号I2是否为0，

若是，执行步骤S305；

若否，执行步骤S306；

步骤S305，在控制模块中判断，增程器发电电流信号I2是否为0，

若是，控制模块向转速调节机构发送怠速信号，增程器发动机调至怠速；

若否，执行步骤S306；

步骤S306，在控制模块中判断，电池组放电电流信号I3是否大于0，

若电池组放电电流信号I3大于0，则控制模块向转速调节机构发送提速信号，提高增程器发动机转速，并返回步骤S302和步骤S303，直至电池组放电电流信号I3为0；

若电池组放电电流信号I3小于0，则控制模块向转速调节机构发送降速信号，提高增程器发动机转速，并返回步骤S302和步骤S303，直至电池组放电电流信号I3为0。

在具体的应用中，通过对负载电动机电流、电池组放电电流及增程器发电电流进行实时采样，对发动机的转速进行调节，从而实现负载电动机电流与增程器发电电流平衡，负载电机功率与增程器发电功率相等。当负载电动机不消耗电池组电量时，增程器发动机怠速运行；当负载电机消耗电池组电量时，调节发动机转速，使增程器输出电能与负载电机消耗电能相等，不消耗电池组电量。

本发明可根据负载电动机电流信号I1、增程器发电电流信号I2和电池组放电电流信号I3，实时调节增程器发电功率与负载电动机消耗功率相等，实现增程器发电到负载电动机耗电间的直接传输，避免对电池组充电带来的能量转换损耗；负载电动机无电量消耗时，将增程器发动机调至怠速运转，增程器无功率输出，油耗与运行噪音降至最低。保护电池组，提高了增程器的使用寿命。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种增程器控制方法，其特征在于：利用电流信号控制增程器发动机转速的方法，所述电流信号包括负载电动机电流信号I1、增程器发电电流信号I2、电池组放电电流信号I3，

根据负载电动机电流信号I1、增程器发电电流信号I2和电池组放电电流信号I3中的任意两个信号调节增程器发动机转速；

根据负载电动机电流信号I1和增程器发电电流信号I2：

步骤一：判断负载电动机电流信号I1是否为零，若为零，增程器发动机转速调至怠速；若不为零，比较负载电动机电流信号I1和增程器发电电流信号I2；

步骤二：比较负载电动机电流信号I1和增程器发电电流信号I2，若负载电动机电流信号I1大于增程器发电电流信号I2，提高发动机转速,直至负载电动机电流信号I1和增程器发电电流信号I2相等为止；若负载电动机电流信号I1小于增程器发电电流信号I2，降低发动机转速，直至负载电动机电流信号I1和增程器发电电流信号I2相等为止；若二者相等，保持发动机转速不变。

2.一种增程器控制方法，其特征在于：利用电流信号控制增程器发动机转速的方法，所述电流信号包括负载电动机电流信号I1、增程器发电电流信号I2、电池组放电电流信号I3，

根据负载电动机电流信号I1、增程器发电电流信号I2和电池组放电电流信号I3中的任意两个信号调节增程器发动机转速；

根据负载电动机电流信号I1和电池组放电电流信号I3：

步骤一：判断负载电动机电流信号I1是否为零，若为零，增程器发动机转速调至怠速；若不为零，判断电池组放电电流信号I3是否为零；

步骤二：判断电池组放电电流信号I3是否为零，若为零，维持发动机转速不变；若大于零，提高发动机转速，直至电池组放电电流信号I3为零；若小于零，降低发动机转速，直至电池组放电电流信号I3为零。

3.一种增程器控制方法，其特征在于：利用电流信号控制增程器发动机转速的方法，所述电流信号包括负载电动机电流信号I1、增程器发电电流信号I2、电池组放电电流信号I3，

根据负载电动机电流信号I1、增程器发电电流信号I2和电池组放电电流信号I3中的任意两个信号调节增程器发动机转速；

根据电池组放电电流信号I3和增程器发电电流信号I2：

步骤一：判断电池组放电电流信号I3和增程器发电电流信号I2是否都为零，若都为零，增程器发动机调至怠速；若不都为零，判断电池组放电电流信号I3是否为零；

步骤二：判断电池组放电电流信号I3是否为零，若为零，维持发动机转速不变；若大于零，提高发动机转速，直至电池组放电电流信号I3为零；若小于零，降低发动机转速，直至电池组放电电流信号I3为零。