CN108656919B - 混合动力汽车及其动力系统和发电控制方法 - Google Patents

混合动力汽车及其动力系统和发电控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种混合动力汽车及其动力系统和发电控制方法，动力系统包括：发动机，发动机通过离合器将动力输出到混合动力汽车的第一车轮；动力电机，动力电机用于输出驱动力至混合动力汽车的第二车轮；用于给动力电机供电的动力电池；DC‑DC变换器；与DC‑DC变换器相连的低压蓄电池；与发动机相连的副电机，副电机分别与动力电机、DC‑DC变换器和动力电池相连，副电机在发动机的带动下进行发电；控制模块，控制模块用于获取动力电池的SOC值、低压蓄电池的SOC值和副电机的最大允许发电功率，并根据动力电池的SOC值、低压蓄电池的SOC值和副电机的最大允许发电功率判断副电机是否对动力电池和/或低压蓄电池进行充电，从而能够维持整车低速电平衡及低速平顺性。

Description

混合动力汽车及其动力系统和发电控制方法
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种混合动力汽车的动力系统、一种具有该系统的混合动力汽车、一种混合动力汽车的发电控制方法以及一种计算机可读存储介质。
背景技术
随着能源的不断消耗，新能源车型的开发和利用已逐渐成为一种趋势。混合动力汽车作为新能源车型中的一种，通过发动机和/或电机进行驱动。
但是，在相关技术中，混合动力汽车的前电机在充当驱动电机的同时还充当发电机，进而导致低速行驶时前电机的转速较低，发电功率和发电效率也非常低，从而无法满足低速行驶的用电需求，整车维持低速电平衡相对较困难。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种混合动力汽车的动力系统，可实现整车低速电平衡。
本发明的第二个目的在于提出一种混合动力汽车。本发明的第三个目的在于提出一种混合动力汽车的发电控制方法。本发明的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种混合动力汽车的动力系统，包括：发动机，所述发动机通过离合器将动力输出到所述混合动力汽车的第一车轮；动力电机，所述动力电机用于输出驱动力至所述混合动力汽车的第二车轮；动力电池，所述动力电池用于给所述动力电机供电；DC-DC变换器；低压蓄电池，所述低压蓄电池与所述DC-DC变换器相连；与所述发动机相连的副电机，所述副电机分别与所述动力电机、所述DC-DC变换器和动力电池相连，所述副电机在所述发动机的带动下进行发电；控制模块，所述控制模块用于获取所述动力电池的SOC值、所述低压蓄电池的SOC值和所述副电机的最大允许发电功率，并根据所述动力电池的SOC值、所述低压蓄电池的SOC值和所述副电机的最大允许发电功率判断所述副电机是否对所述动力电池和/或所述低压蓄电池进行充电。
根据本发明实施例提出的混合动力汽车的动力系统，发动机通过离合器将动力输出到混合动力汽车的第一车轮，动力电机输出驱动力至混合动力汽车的第二车轮，动力电池给动力电机供电，副电机在发动机的带动下进行发电时以实现给动力电池充电、给动力电机供电、给DC-DC变换器供电中的至少一个，控制模块根据动力电池的SOC值、低压蓄电池的SOC值和电机的最大允许发电功率判断副电机是否对动力电池和/或低压蓄电池进行充电，从而能够维持整车低速电平衡及低速平顺性，提升整车性能，并且，该系统既可为动力电池充电，也可为低压蓄电池充电。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种混合动力汽车，包括所述的混合动力汽车的动力系统。
根据本发明实施例提出的混合动力汽车，可实现多种驱动模式，能够维持整车低速电平衡及低速平顺性，提升整车性能，并且，该汽车既可为动力电池充电，也可为低压蓄电池充电。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种混合动力汽车的发电控制方法，所述混合动力汽车的动力系统包括发动机、动力电机、动力电池、DC-DC变换器、与所述发动机相连的副电机、与所述DC-DC变换器相连的低压蓄电池，所述发动机通过离合器将动力输出到所述混合动力汽车的第一车轮，所述动力电机用于输出驱动力至所述混合动力汽车的第二车轮，所述动力电池用于给所述动力电机供电，所述副电机分别与所述动力电机、所述DC-DC变换器和动力电池相连，所述副电机在所述发动机的带动下进行发电，所述发电控制方法包括以下步骤：获取所述混合动力汽车的动力电池的SOC值和低压蓄电池的SOC值；获取所述混合动力汽车的副电机的最大允许发电功率；根据所述动力电池的SOC值、所述低压蓄电池的SOC值和所述副电机的最大允许发电功率判断所述副电机是否对所述动力电池和/或所述低压蓄电池进行充电。
根据本发明实施例提出的混合动力汽车的发电控制方法，根据动力电池的SOC值、低压蓄电池的SOC值和电机的最大允许发电功率判断副电机是否对动力电池和/或低压蓄电池进行充电，从而该方法既可为动力电池充电，也可为低压蓄电池充电。
为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，具有存储于其中的指令，当所述指令被执行时，所述混合动力汽车执行任一项所述的发电控制方法。
附图说明
图1是根据本发明实施例的混合动力汽车的动力系统的方框示意图；
图2是根据本发明另一个实施例的混合动力汽车的动力系统的结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的混合动力汽车的动力系统的方框示意图；
图4是根据本发明另一个实施例的混合动力汽车的动力系统的方框示意图；
图5是根据本发明实施例的混合动力汽车的方框示意图；
图6是根据本发明实施例的混合动力汽车的发电控制方法的流程图；以及
图7是根据本发明一个实施例的混合动力汽车的发电控制方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1-3来描述本发明一方面实施例提出的混合动力汽车的动力系统，该动力系统为混合动力汽车正常行驶提供充足的动力和电能。
图1是根据本发明实施例的混合动力汽车的动力系统的方框示意图。如图1所示，该混合动力汽车的动力系统包括：发动机1、动力电机2、动力电池3、DC-DC变换器4和副电机5。
结合图1至图3所示，发动机1通过离合器6将动力输出到混合动力汽车的车轮7；动力电机2用于输出驱动力至混合动力汽车的车轮7。也就是说，本发明实施例的动力系统可通过发动机1和/或动力电机2为混合动力汽车正常行驶提供动力。在本发明的一些实施例中，动力系统的动力源可以是发动机1和动力电机2，也就是说，发动机1和动力电机2中的任一个可单独输出动力至车轮7，或者，发动机1和动力电机2可同时输出动力至车轮7。
动力电池3用于给动力电机2供电；副电机5与发动机1相连，例如，副电机5可通过发动机1的轮系端与发动机1相连。副电机5分别与动力电机2、DC-DC变换器4和动力电池3相连，副电机5在发动机1的带动下进行发电时以实现给动力电池3充电、给动力电机2供电、给DC-DC变换器4供电中的至少一个。换言之，发动机1可带动副电机5发电，副电机5产生的电能可提供至动力电池3、动力电机2和DC-DC变换器4中的至少一个。应当理解的是，发动机1可在输出动力到车轮7的同时带动副电机5发电，也可在单独带动副电机5发电。
由此，动力电机2和副电机5分别对应充当驱动电机和发电机，由于低速时副电机5具有较高的发电功率和发电效率，从而可以满足低速行驶的用电需求，可以维持整车低速电平衡，维持整车低速平顺性，提升整车的动力性能。
在一些实施例中，副电机5可为BSG(Belt-driven Starter Generator，皮带传动启动/发电一体化电机)电机。需要说明的是，副电机5属于高压电机，例如副电机5的发电电压与动力电池3的电压相当，从而副电机5产生的电能可以不经过电压变换直接给动力电池3充电，还可直接给动力电机2和/或DC-DC变换器4供电。并且副电机5也属于高效发电机，例如在发动机1怠速转速下带动副电机5发电即可实现97％以上的发电效率。
另外，在本发明的一些实施例中，副电机5可用于启动发动机1，即副电机5可具有实现启动发动机1的功能，例如当启动发动机1时，副电机5可带动发动机1的曲轴转动，以使发动机1的活塞达到点火位置，从而实现发动机1的启动，由此副电机5可实现相关技术中启动机的功能。
如上所述，发动机1和动力电机2均可用于驱动混合动力汽车的车轮7。例如，如图2所示，发动机1可驱动混合动力汽车的第一车轮例如一对前轮71(包括左前轮和右前轮)，动力电机2可驱动力至混合动力汽车的第二车轮例如一对后轮72(包括左后轮和右后轮)。换言之，当发动机1驱动一对前轮71且动力电机2驱动一对后轮72时，动力系统的驱动力分别输出至一对前轮71和一对后轮72，整车可采用四驱的驱动方式。
进一步地，在发动机1驱动第一车轮且动力电机2驱动第二车轮时，结合图2所示，混合动力汽车的动力系统还包括第一变速器91和第二变速器92，其中，发动机1通过离合器6和第一变速器91将动力输出到混合动力汽车的第一车轮例如一对前轮71，动力电机2通过第二变速器92输出驱动力至混合动力汽车的第二车轮例如一对后轮72。其中，离合器6与第一变速器91可集成设置。
进一步地，在本发明的一些实施例中，如图1至图3所示，副电机5还包括第一控制器51，动力电机2还包括第二控制器21，副电机5通过第一控制器51分别连接到动力电池3和所述DC-DC变换器4，并通过第一控制器51和第二控制器21连接到动力电机2。
具体来说，第一控制器51分别与第二控制器21、动力电池3和DC-DC变换器4相连，第一控制器51可具有AC-DC变换单元，副电机5发电时可产生交流电，AC-DC变换单元可将高压电机2发电产生的交流电变换为高压直流电例如600V高压直流电，以实现给动力电池3充电、给动力电机2供电、给DC-DC变换器4供电中的至少一个。
类似地，第二控制器21可具有DC-AC变换单元，第一控制器51可将副电机5发电产生的交流电变换为高压直流电，DC-AC变换单元可再将第一控制器51变换出的高压直流电变换为交流电，以给动力电机2供电。
换言之，如图3所示，在副电机5进行发电时，副电机5可通过第一控制器51给动力电池3充电和/或给DC-DC变换器4供电。此外，副电机5还可通过第一控制器51和第二控制器21给动力电机2供电。
进一步地，如图1至图3所示，DC-DC变换器4还与动力电池3相连。DC-DC变换器4还通过第二控制器21与动力电机2相连。
在一些实施例中，如图3所示，第一控制器51具有第一直流端DC1，第二控制器21具有第二直流端DC2，DC-DC变换器4具有第三直流端DC3，DC-DC变换器4的第三直流端DC3可与第一控制器51的第一直流端DC1相连，以对第一控制器51通过第一直流端DC1输出的高压直流电进行DC-DC变换。并且，DC-DC变换器4的第三直流端DC3还可与动力电池3相连，进而第一控制器51的第一直流端DC1可与动力电池3相连，以使第一控制器51通过第一直流端DC1输出高压直流电至动力电池3以给动力电池3充电。进一步地，DC-DC变换器4的第三直流端DC3还可与第二控制器21的第二直流端DC2相连，进而第一控制器51的第一直流端DC1可与第二控制器21的第二直流端DC2相连，以使第一控制器51通过第一直流端DC1输出高压直流电至第二控制器21以给动力电机2供电。
进一步地，如图3所示，DC-DC变换器4还分别与混合动力汽车中的第一电器设备10和低压蓄电池20相连以给第一电器设备10和低压蓄电池20供电，且低压蓄电池20还与第一电器设备10相连。
在一些实施例中，如图3所示，DC-DC变换器4还具有第四直流端DC4，DC-DC变换器4可将动力电池3输出的高压直流电和/或副电机5通过第一控制器51输出的高压直流电转换为低压直流电，并通过第四直流端DC4输出该低压直流电。进一步地，DC-DC变换器4的第四直流端DC4可与第一电器设备10相连，以给第一电器设备10供电，其中，第一电器设备10可为低压用电设备，包括但不限于车灯、收音机等。DC-DC变换器4的第四直流端DC4还可与低压蓄电池20相连，以给低压蓄电池20充电。
并且，低压蓄电池20与第一电器设备10相连，以给第一电器设备10供电，特别地，在副电机5停止发电且动力电池3故障或电量不足时，低压蓄电池20可为第一电器设备10供电，从而保证整车的低压用电，确保整车可实现纯燃油模式行驶，提高整车行驶里程。
如上，DC-DC变换器4的第三直流端DC3与第一控制器51相连，DC-DC变换器4的第四直流端DC4分别与第一电器设备10和低压蓄电池20相连，当动力电机2、第二控制器21和动力电池3发生故障时，副电机5可进行发电以通过第一控制器51和DC-DC变换器4给第一电器设备10供电和/或给低压蓄电池20充电，以使混合动力汽车以纯燃油模式行驶。
换言之，当动力电机2、第二控制器21和动力电池3发生故障时，第一控制器51可将副电机5发电产生的交流电变换为高压直流电，DC-DC变换器4可将第一控制器50变换出的高压直流电变换为低压直流电，以给第一电器设备10供电和/或给低压蓄电池20充电。
由此，副电机5和DC-DC变换器4有一路单独供电通道，当动力电机2、第二控制器21和动力电池3发生故障时，无法实现电动驱动，此时通过副电机5和DC-DC变换器4的单独供电通道，可以保证整车的低压用电，确保整车可实现纯燃油模式行驶，提高整车行驶里程。
进一步结合图3的实施例，第一控制器51、第二控制器21和动力电池3还分别与混合动力汽车中的第二电器设备30相连。
在一些实施例中，如图3所示，第一控制器51的第一直流端DC1可与第二电器设备30相连，当副电机5进行发电时，副电机5可通过第一控制器51直接给第二电器设备30供电。换言之，第一控制器51的AC-DC变换单元还可将副电机5发电产生的交流电变换为高压直流电，并直接给第二电器设备30供电。
类似地，动力电池3还可与第二电器设备30相连，以给第二电器设备30供电。即言，动力电池3输出的高压直流电可直接供给第二电器设备30。
其中，第二电器设备30可为高压电器设备，可包括但不限于空调压缩机、PTC(Positive Temperature Coefficient，正的温度系数)加热器等。
如上，通过副电机5发电，可实现为动力电池3充电、或为动力电机2供电、或为第一电器设备10和第二电器设备30供电。并且，动力电池3可通过第二控制器21为动力电机2供电，或为第二电器设备30供电，也可通过DC-DC变换器4为第一电器设备10和/或低压蓄电池20供电。由此丰富了整车供电方式，满足整车在不同工况下的用电需求，提升了整车的性能。
需要说明的是，在本发明实施例中，低压可指12V(伏)或24V的电压，高压可指600V的电压，但不限于此。
由此，本发明实施例的混合动力汽车的动力系统中，能够使发动机在低速时不参与驱动，进而不使用离合器，减少离合器磨损或滑磨，同时减少了顿挫感，提高了舒适性，并且在低速时能够使发动机工作在经济区域，只发电不驱动，减少油耗，降低发动机噪音，维持整车低速电平衡及低速平顺性，提升整车性能。而且，副电机能够直接为动力电池充电，同时也可为低压器件例如低压蓄电池、第一电器设备等供电，还可作启动机用。
进一步而言，如图4所示，混合动力汽车的动力系统还包括控制模块101，控制模块101用于对混合动力汽车的动力系统进行控制。应当理解的是，控制模块101可为混合动力汽车中具有控制功能的控制器的集成，例如可为混合动力汽车的整车控制器、图3实施例中的第一控制器51和第二控制器21等的集成，但不限于此。下面来详细描述控制模块101所执行的控制方法。
在本发明的一些实施例中，控制模块101用于获取动力电池3的SOC值(State ofCharge，荷电状态，也叫剩余电量)、低压蓄电池20的SOC值和副电机5的最大允许发电功率，并根据动力电池3的SOC值、低压蓄电池20的SOC值和副电机5的最大允许发电功率判断副电机5是否对动力电池3和/或低压蓄电池20进行充电。
需要说明的是，可通过混合动力汽车的电池管理系统采集动力电池3的SOC值和低压蓄电池20的SOC值，从而电池管理系统将采集到的动力电池3的SOC值和低压蓄电池20的SOC值发送给控制模块101，以使控制模块101获取动力电池3的SOC值和低压蓄电池20的SOC值。
由此，通过对动力电池充电，可确保动力电机和高压电器设备的用电需求，进而确保动力电机驱动整车正常行驶，并且，通过对低压蓄电池充电，可确保低压电器设备的用电需求，并可在副电机停止发电且动力电池故障或电量不足时，通过低压蓄电池实现整车低压供电，进而确保整车可实现纯燃油模式行驶，提高整车行驶里程。
根据本发明的一个具体示例，副电机5的最大允许发电功率与副电机5和发动机1的性能参数等相关，换言之，副电机5的最大允许发电功率可依据副电机5和发动机1的性能参数等提前预设。
进一步地，根据本发明的一个实施例，控制模块101还用于，当动力电池3的SOC值小于第一预设SOC值且低压蓄电池20的SOC值大于等于第二预设SOC值时，控制发动机1带动副电机5进行发电以给动力电池3充电。
其中，应当理解的是，第一预设SOC值可为动力电池3的充电限制值，第二预设SOC值可为低压蓄电池20的充电限制值，第一预设SOC值与第二预设SOC值可依次各个电池自身的性能独立设置，可为同一值，也可为不同值。
具体而言，控制模块101在获取到动力电池3的SOC值和低压蓄电池20的SOC值之后，可判断动力电池3的SOC值是否小于第一预设SOC值，并判断低压蓄电池20的SOC值是否小于第二预设SOC值，如果动力电池3的SOC值小于第一预设SOC值且低压蓄电池20的SOC值大于等于第二预设SOC值，则说明动力电池3的剩余电量较低、需要充电，而低压蓄电池20的剩余电量较高、无需充电，此时控制模块101控制发动机1带动副电机5进行发电以给动力电池3充电。
如前所述，副电机5属于高压电机，例如副电机5的发电电压与动力电池3的电压相当，从而副电机5产生的电能可不经过电压变换直接给动力电池3充电。
类似地，控制模块101还用于，当动力电池3的SOC值大于等于第一预设SOC值且低压蓄电池20的SOC值小于第二预设SOC值时，控制发动机1带动副电机5进行发电以通过DC-DC变换器4给低压蓄电池20充电。
也就是说，如果动力电池3的SOC值大于等于第一预设SOC值且低压蓄电池20的SOC值小于第二预设SOC值，则说明动力电池3的剩余电量较高、无需充电，而低压蓄电池20的剩余电量较低、需要充电，此时控制模块101控制发动机1带动副电机5进行发电以通过DC-DC变换器4给低压蓄电池20充电。
如前所述，副电机5属于高压电机，例如副电机5的发电电压与动力电池3的电压相当，从而副电机5产生的电能需经过DC-DC变换器4进行电压变换后再给低压蓄电池20充电。
更进一步地，根据本发明的一个实施例，控制模块101还用于：当动力电池3的SOC值小于第一预设SOC值且低压蓄电池20的SOC值小于第二预设SOC值时，根据动力电池3的SOC值获取动力电池3的充电功率，并根据低压蓄电池20的SOC值获取低压蓄电池20的充电功率，以及在动力电池3的充电功率与低压蓄电池20的充电功率之和大于副电机5的最大允许发电功率时，控制发动机1带动副电机5进行发电以通过DC-DC变换器4给低压蓄电池20充电。
并且，控制模块101还用于，当动力电池3的充电功率与低压蓄电池20的充电功率之和小于等于副电机5的最大允许发电功率时，控制发动机1带动副电机5进行发电以给动力电池3充电，同时通过DC-DC变换器4给低压蓄电池20充电。
也就是说，如果动力电池3的SOC值小于第一预设SOC值且低压蓄电池20的SOC值小于第二预设SOC值，则说明动力电池3和低压蓄电池20的剩余电量均较低、需要充电，此时控制模块101根据动力电池3的SOC值计算动力电池3的充电功率，并根据低压蓄电池20的SOC值计算低压蓄电池20的充电功率，以及进一步判断动力电池3的充电功率与低压蓄电池20的充电功率之和是否大于副电机5的最大允许发电功率。
如果动力电池3的充电功率与低压蓄电池20的充电功率之和大于副电机5的最大允许发电功率，则说明副电机5所能够产生的电能不足以给两个电池同时充电，此时优先给低压蓄电池20充电，即控制发动机1带动副电机5进行发电以通过DC-DC变换器4给低压蓄电池20充电。
如果动力电池3的充电功率与低压蓄电池20的充电功率之和小于等于副电机5的最大允许发电功率，则说明副电机5所能够产生的电能可给两个电池同时充电，此时同时给动力电池3和低压蓄电池20充电，即控制发动机1带动副电机5进行发电以给动力电池3充电，同时通过DC-DC变换器4给低压蓄电池20充电。
由此，通过优先对低压蓄电池充电，可优先确保低压电器设备的用电需求，进而可在动力电池电量不足时确保整车实现纯燃油模式行驶，提高整车行驶里程。
当然，应当理解的是，当动力电池3的SOC值大于等于第一预设SOC值且低压蓄电池20的SOC值大于等于第二预设SOC值时，说明动力电池3和低压蓄电池20的剩余电量均较高、无需充电，此时可不对动力电池3和低压蓄电池20充电。
如上所述，在混合动力汽车行驶过程中，控制模块101可实时获取动力电池3的SOC值和低压蓄电池20的SOC值，并对动力电池3的SOC值和低压蓄电池20的SOC值进行判断，判断结果可分为以下四种：
第一种情况为，动力电池3的剩余电量较低，而低压蓄电池20的剩余电量较高，即动力电池3的SOC值小于第一预设SOC值且低压蓄电池20的SOC值大于等于第二预设SOC值，此时，控制模块101控制发动机1带动副电机5进行发电以给动力电池3充电；
第二种情况为，动力电池3的剩余电量较高，而低压蓄电池20的剩余电量较低，即动力电池3的SOC值大于等于第一预设SOC值且低压蓄电池20的SOC值小于第二预设SOC值，此时，控制模块101控制发动机1带动副电机5进行发电以通过DC-DC变换器4给低压蓄电池20充电；
第三种情况为，动力电池3的剩余电量和低压蓄电池20的剩余电量均较低，即动力电池3的SOC值小于第一预设SOC值且低压蓄电池20的SOC值小于第二预设SOC值，此时，可根据副电机5的最大允许发电功率判断是否给动力电池3充电(优先给低压蓄电池20充电)，如果动力电池3的充电功率与低压蓄电池20的充电功率之和大于副电机5的最大允许发电功率，则不给动力电池3充电，仅给低压蓄电池20充电，即控制模块101控制发动机1带动副电机5进行发电以通过DC-DC变换器4给低压蓄电池20充电；如果动力电池3的充电功率与低压蓄电池20的充电功率之和小于等于副电机5的最大允许发电功率，则给低压蓄电池20充电的同时还给动力电池3充电，即控制模块101控制发动机1带动副电机5进行发电以给动力电池3充电，同时通过DC-DC变换器4给低压蓄电池20充电。
第四种情况为，动力电池3和低压蓄电池20的剩余电量均较高，即动力电池3的SOC值大于等于第一预设SOC值且低压蓄电池20的SOC值大于等于第二预设SOC值，此时，不给动力电池3和低压蓄电池20充电。
综上，根据本发明实施例提出的混合动力汽车的动力系统，发动机通过离合器将动力输出到混合动力汽车的车轮，动力电机输出驱动力至混合动力汽车的车轮，动力电池给动力电机供电，副电机在发动机的带动下进行发电时以实现给动力电池充电、给动力电机供电、给DC-DC变换器供电中的至少一个，控制模块根据动力电池的SOC值、低压蓄电池的SOC值和电机的最大允许发电功率判断副电机是否对动力电池和/或低压蓄电池进行充电，从而能够使发动机在低速时不参与驱动，进而不使用离合器，减少离合器磨损或滑磨，同时减少了顿挫感，提高了舒适性，并且在低速时能够使发动机工作在经济区域，只发电不驱动，减少油耗，降低发动机噪音，维持整车低速电平衡及低速平顺性，提升整车性能，并且该系统既可为动力电池充电，也可为低压蓄电池充电，从而可确保动力电机和高压电器设备的用电需求，进而确保动力电机驱动整车正常行驶，并且可确保低压电器设备的用电需求，进而可在副电机停止发电且动力电池故障或电量不足时，确保整车可实现纯燃油模式行驶，提高整车行驶里程。
此外，本发明实施例还提出了一种混合动力汽车。
图5是根据本发明实施例的混合动力汽车的方框示意图。如图5所示，混合动力汽车200包括上述实施例的混合动力汽车的动力系统100。
根据本发明实施例提出的混合动力汽车，能够维持整车低速电平衡及低速平顺性，并且该汽车既可为动力电池充电，也可为低压蓄电池充电。
基于上述实施例的混合动力汽车及其动力系统，本发明实施例还提出一种混合动力汽车的发电控制方法。
图6是根据本发明实施例的混合动力汽车的发电控制方法的流程图。如图6所示，混合动力汽车的发电控制方法，包括以下步骤：
S1：获取混合动力汽车的动力电池的SOC值和低压蓄电池的SOC值。
其中，需要说明的是，可通过混合动力汽车的电池管理系统采集动力电池的SOC值和低压蓄电池的SOC值，以获取动力电池的SOC值和低压蓄电池的SOC值。
S2：获取混合动力汽车的副电机的最大允许发电功率。
根据本发明的一个具体示例，副电机的最大允许发电功率与副电机和发动机的性能参数等相关，换言之，副电机的最大允许发电功率可依据副电机和发动机的性能参数等提前预设。
S3：根据动力电池的SOC值、低压蓄电池的SOC值和副电机的最大允许发电功率判断副电机是否对动力电池和/或低压蓄电池进行充电。
由此，通过对动力电池充电，可确保动力电机和高压电器设备的用电需求，进而确保动力电机驱动整车正常行驶，并且，通过对低压蓄电池充电，可确保低压电器设备的用电需求，并可在副电机停止发电且动力电池故障或电量不足时，通过低压蓄电池实现整车低压供电，进而确保整车可实现纯燃油模式行驶，提高整车行驶里程。
进一步地，根据本发明的一个实施例，当动力电池的SOC值小于第一预设SOC值且低压蓄电池的SOC值大于等于第二预设SOC值时，控制混合动力汽车的发动机带动副电机进行发电以给动力电池充电。
其中，应当理解的是，第一预设SOC值可为动力电池的充电限制值，第二预设SOC值可为低压蓄电池的充电限制值，第一预设SOC值与第二预设SOC值可依次各个电池自身的性能独立设置。
具体而言，在获取到动力电池的SOC值和低压蓄电池的SOC值之后，可判断动力电池的SOC值是否小于第一预设SOC值，并判断低压蓄电池的SOC值是否小于第二预设SOC值，如果动力电池的SOC值小于第一预设SOC值且低压蓄电池的SOC值大于等于第二预设SOC值，则说明动力电池的剩余电量较低、需要充电，而低压蓄电池的剩余电量较高、无需充电，此时控制模块控制发动机带动副电机进行发电以给动力电池充电。
如前所述，副电机属于高压电机，例如副电机的发电电压与动力电池的电压相当，从而副电机产生的电能可不经过电压变换直接给动力电池充电。
类似地，当动力电池的SOC值大于等于第一预设SOC值且低压蓄电池的SOC值小于第二预设SOC值时，控制混合动力汽车的发动机带动副电机进行发电以通过混合动力汽车的DC-DC变换器给低压蓄电池充电。
也就是说，如果动力电池的SOC值大于等于第一预设SOC值且低压蓄电池的SOC值小于第二预设SOC值，则说明动力电池的剩余电量较高、无需充电，而低压蓄电池的剩余电量较低、需要充电，此时控制模块控制发动机带动副电机进行发电以通过DC-DC变换器给低压蓄电池充电。
如前所述，副电机属于高压电机，例如副电机的发电电压与动力电池的电压相当，从而副电机产生的电能需经过DC-DC变换器进行电压变换后再给低压蓄电池充电。
更进一步地，根据本发明的一个实施例，当动力电池的SOC值小于第一预设SOC值且低压蓄电池的SOC值小于第二预设SOC值时，根据动力电池的SOC值获取动力电池的充电功率，并根据低压蓄电池的SOC值获取低压蓄电池的充电功率，以及在动力电池的充电功率与低压蓄电池的充电功率之和大于副电机的最大允许发电功率时，控制混合动力汽车的发动机带动副电机进行发电以通过混合动力汽车的DC-DC变换器给低压蓄电池充电。
并且，当动力电池的充电功率与低压蓄电池的充电功率之和小于等于副电机的最大允许发电功率时，控制发动机带动副电机进行发电以给动力电池充电，同时通过DC-DC变换器给低压蓄电池充电。
也就是说，如果动力电池的SOC值小于第一预设SOC值且低压蓄电池的SOC值小于第二预设SOC值，则说明动力电池和低压蓄电池的剩余电量均较低、需要充电，此时进一步判断动力电池的充电功率与低压蓄电池的充电功率之和是否大于副电机的最大允许发电功率。
如果动力电池的充电功率与低压蓄电池的充电功率之和大于副电机的最大允许发电功率，则说明副电机所能够产生的电能不足以给两个电池同时充电，此时优先给低压蓄电池充电，即控制发动机带动副电机进行发电以通过DC-DC变换器给低压蓄电池充电。
如果动力电池的充电功率与低压蓄电池的充电功率之和小于等于副电机的最大允许发电功率，则说明副电机所能够产生的电能可给两个电池同时充电，此时同时给动力电池和低压蓄电池充电，即控制发动机带动副电机进行发电以给动力电池充电，同时通过DC-DC变换器给低压蓄电池充电。
由此，通过优先对低压蓄电池充电，可优先确保低压电器设备的用电需求，进而可在动力电池电量不足时确保整车实现纯燃油模式行驶，提高整车行驶里程。
当然，应当理解的是，当动力电池的SOC值大于等于第一预设SOC值且低压蓄电池的SOC值大于等于第二预设SOC值时，说明动力电池和低压蓄电池的剩余电量均较高、无需充电，此时可不对动力电池和低压蓄电池充电。
具体而言，如图7所示，本发明实施例的混合动力汽车的发电控制方法具体包括以下步骤：
S101：获取动力电池的SOC值和低压蓄电池的SOC值。
S102：判断动力电池的SOC值是否小于第一预设SOC值。
如果是，则执行步骤S105；如果否，则执行步骤S103。
S103：判断低压蓄电池的SOC值是否小于第二预设SOC值。
如果是，则执行步骤S104；如果否，则返回步骤S101。
S104：给低压蓄电池充电，即控制发动机带动副电机进行发电以通过DC-DC变换器给低压蓄电池充电。
S105：判断低压蓄电池的SOC值是否小于第二预设SOC值。
如果是，则执行步骤S107；如果否，则执行步骤S106。
S106：给动力电池充电，即控制发动机带动副电机进行发电以给动力电池充电。
S107：获取动力电池的充电功率和低压蓄电池的充电功率。
S108：判断动力电池的充电功率与低压蓄电池的充电功率之和是否大于副电机的最大允许发电功率。
如果是，则执行步骤S109；如果否，则执行步骤S110。
S109：优先给低压蓄电池充电，即控制发动机带动副电机进行发电以通过DC-DC变换器给低压蓄电池充电。
S110：同时给动力电池和低压蓄电池充电，即控制发动机带动副电机进行发电以给动力电池充电，同时通过DC-DC变换器给低压蓄电池充电。
综上，根据本发明实施例提出的混合动力汽车的发电控制方法，根据动力电池的SOC值、低压蓄电池的SOC值和电机的最大允许发电功率判断副电机是否对动力电池和/或低压蓄电池进行充电，从而该方法既可为动力电池充电，也可为低压蓄电池充电，从而可确保动力电机和高压电器设备的用电需求，进而确保动力电机驱动整车正常行驶，并且可确保低压电器设备的用电需求，进而可在副电机停止发电且动力电池故障或电量不足时，确保整车可实现纯燃油模式行驶，提高整车行驶里程。
最后，本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质，具有存储于其中的指令，当指令被执行时，混合动力汽车执行上实施例的发电控制方法。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种混合动力汽车的动力系统，其特征在于，包括：
发动机，所述发动机通过离合器将动力输出到所述混合动力汽车的第一车轮；
动力电机，所述动力电机用于输出驱动力至所述混合动力汽车的第二车轮；
动力电池，所述动力电池用于给所述动力电机供电；
DC-DC变换器；
低压蓄电池，所述低压蓄电池与所述DC-DC变换器相连；
与所述发动机相连的副电机，所述副电机在所述发动机的带动下进行发电，所述副电机分别与所述动力电机、所述DC-DC变换器和动力电池相连，所述副电机在所述发动机的带动下进行发电，以实现给所述动力电池充电、给所述动力电机供电、给所述DC-DC变换器供电中的至少一个；
控制模块，所述控制模块用于获取所述动力电池的SOC值、所述低压蓄电池的SOC值和所述副电机的最大允许发电功率，并根据所述动力电池的SOC值、所述低压蓄电池的SOC值和所述副电机的最大允许发电功率判断所述副电机是否对所述动力电池和/或所述低压蓄电池进行充电；
其中，所述控制模块还用于：当所述动力电池的SOC值小于第一预设SOC值且所述低压蓄电池的SOC值小于第二预设SOC值时，根据所述动力电池的SOC值获取所述动力电池的充电功率，并根据所述低压蓄电池的SOC值获取所述低压蓄电池的充电功率，以及在所述动力电池的充电功率与所述低压蓄电池的充电功率之和大于所述副电机的最大允许发电功率时，控制所述发动机带动所述副电机进行发电以通过所述DC-DC变换器给所述低压蓄电池充电。
2.如权利要求1所述的混合动力汽车的动力系统，其特征在于，所述控制模块还用于：当所述动力电池的SOC值小于第一预设SOC值且所述低压蓄电池的SOC值大于等于第二预设SOC值时，控制所述发动机带动所述副电机进行发电以给所述动力电池充电。
3.如权利要求1所述的混合动力汽车的动力系统，其特征在于，所述控制模块还用于：当所述动力电池的SOC值大于等于第一预设SOC值且所述低压蓄电池的SOC值小于第二预设SOC值时，控制所述发动机带动所述副电机进行发电以通过所述DC-DC变换器给所述低压蓄电池充电。
4.如权利要求1所述的混合动力汽车的动力系统，其特征在于，所述控制模块还用于：当所述动力电池的充电功率与所述低压蓄电池的充电功率之和小于等于所述副电机的最大允许发电功率时，控制所述发动机带动所述副电机进行发电以给所述动力电池充电，同时通过所述DC-DC变换器给所述低压蓄电池充电。
5.一种混合动力汽车，其特征在于，包括如权利要求1-4中任一项所述的混合动力汽车的动力系统。
6.一种混合动力汽车的发电控制方法，其特征在于，所述混合动力汽车的动力系统包括发动机、动力电机、动力电池、DC-DC变换器、与所述发动机相连的副电机、与所述DC-DC变换器相连的低压蓄电池，所述发动机通过离合器将动力输出到所述混合动力汽车的第一车轮，所述动力电机用于输出驱动力至所述混合动力汽车的第二车轮，所述动力电池用于给所述动力电机供电，所述副电机在所述发动机的带动下进行发电，所述副电机分别与所述动力电机、所述DC-DC变换器和动力电池相连，以实现给所述动力电池充电、给所述动力电机供电、给所述DC-DC变换器供电中的至少一个，所述发电控制方法包括以下步骤：
获取所述动力电池的SOC值、所述低压蓄电池的SOC值；
获取所述副电机的最大允许发电功率；
根据所述动力电池的SOC值、所述低压蓄电池的SOC值和所述副电机的最大允许发电功率判断所述副电机是否对所述动力电池和/或所述低压蓄电池进行充电；
其中，当所述动力电池的SOC值小于第一预设SOC值且所述低压蓄电池的SOC值小于第二预设SOC值时，根据所述动力电池的SOC值获取所述动力电池的充电功率，并根据所述低压蓄电池的SOC值获取所述低压蓄电池的充电功率，以及在所述动力电池的充电功率与所述低压蓄电池的充电功率之和大于所述副电机的最大允许发电功率时，控制所述发动机带动所述副电机进行发电以通过所述DC-DC变换器给所述低压蓄电池充电。
7.如权利要求6所述的混合动力汽车的发电控制方法，其特征在于，当所述动力电池的SOC值小于第一预设SOC值且所述低压蓄电池的SOC值大于等于第二预设SOC值时，控制所述发动机带动所述副电机进行发电以给所述动力电池充电。
8.如权利要求6所述的混合动力汽车的发电控制方法，其特征在于，当所述动力电池的SOC值大于等于第一预设SOC值且所述低压蓄电池的SOC值小于第二预设SOC值时，控制所述发动机带动所述副电机进行发电以通过所述DC-DC变换器给所述低压蓄电池充电。
9.如权利要求6所述的混合动力汽车的发电控制方法，其特征在于，当所述动力电池的充电功率与所述低压蓄电池的充电功率之和小于等于所述副电机的最大允许发电功率时，控制所述发动机带动所述副电机进行发电以给所述动力电池充电，同时通过所述DC-DC变换器给所述低压蓄电池充电。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，具有存储于其中的指令，当所述指令被执行时，混合动力汽车执行如权利要求6-9中任一项所述的发电控制方法。
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