CN110015154A - 一种混合动力汽车的怠速充电方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及混合动力汽车领域，提供一种混合动力汽车的怠速充电方法，该方法包括：根据当前的电池SOC值，获得目标充电功率；根据所述目标充电功率，在电机发电功率表和系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点；根据所述最优工作点的转速和扭矩，控制发动机工作，以进行怠速充电。利用本方法，可以大大提高怠速充电时的效率，提高燃油经济性。

Description

一种混合动力汽车的怠速充电方法及装置
技术领域
本申请涉及混合动力汽车领域，尤其涉及一种混合动力汽车的怠速充电方法及装置。
背景技术
随着传统能源的不断减少，环保意识的不断提高以及汽车排放相关法规要求的不断提高，新能源汽车得到了原来越多的关注。混合动力汽车因具有良好的动力性、燃油经济性和低排放等优点，得到了广泛的应用。
混合动力汽车是指车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个系统联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供。在能量需求较大时，由两个或多个系统同时为驱动系统提供能量。在发动机低效率区，使用电动机作为主要动力源或辅助动力源，而在减速过程中，通过再生制动产生电能并存储在电池中，来提高燃料的经济性。
混合动力汽车在驻车状态时，发动机在无负荷的情况下运转，处于怠速状态，若此时电池的电量状态(SOC，State Of Charge)过低或者车载电器负载过大，可通过怠速充电来将电池的电量状态维持在较优值，在怠速充电过程中，发动机启动并带动电机工作，电机作为发电机工作。在怠速充电过程中，合理的控制发动机工作，可以大大提高怠速充电时的效率，提高燃油经济性。
发明内容
本申请提供了一种混合动力汽车的怠速充电方法及装置，提高怠速充电时的燃油经济性。
第一方面，本申请实施方式提供了一种混合动力汽车的怠速充电方法，包括：
根据当前的电池SOC值，获得目标充电功率；
根据所述目标充电功率，在预置的电机发电功率表和系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点；所述电机发电功率表为工作点与电机发电功率的映射集合，所述系统充电效率表为工作点与系统充电效率的映射集合，各工作点对应于预设范围内的发动机的不同转速和扭矩；
根据所述最优工作点的转速和扭矩，控制发动机工作，以进行怠速充电。
第二方面，本申请实施方式提供了一种混合动力汽车的怠速充电方法，包括：
获得当前的电池SOC值以及电机电压；
以发动机各工作点的转速和扭矩，计算得到各工作点的发动机功率，各工作点对应于预设范围内的发动机的不同转速和扭矩；
通过预先获得的有效燃油消耗率表和所述发动机功率，获得各工作点的有效燃油消耗功率；
根据发动机与电动机之间的怠速充电传动比、发动机的转速和扭矩以及传动系统损失，获得各工作点对应的电机的转速和扭矩；
根据预先获得的多个不同预设电压下的电机发电功率表、所述电机的转速和扭矩以及当前电机电压，获得当前的电机电压下各工作点对应的电机发电功率，以得到电机发电功率表；
根据所述有效燃油消耗功率和所述发电功率，获得各工作点对应的系统充电效率，以得到系统充电效率表；
根据目标充电功率，在所述电机发电功率表和所述系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点；
根据最优工作点的转速和扭矩，控制发动机工作，进行怠速充电。
第三方面，本申请实施方式提供了一种混合动力汽车的怠速充电装置，包括：
目标充电功率获取单元，用于根据当前的电池SOC值，获得目标充电功率；
最优工作点确定单元，用于根据目标充电功率，在预置的电机发电功率表和系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点；所述电机发电功率表为工作点与电机发电功率的映射集合，所述系统充电效率表为工作点与系统充电效率的映射集合，各工作点对应于预设范围内的发动机的不同转速和扭矩；
控制单元，用于根据最优工作点的转速和扭矩，控制发动机工作，以进行怠速充电。
第四方面，本申请实施方式提供了一种混合动力汽车的怠速充电装置，包括：
当前参数获取单元，用于获得当前的电池SOC值以及电机电压；
发动机功率确定单元，用于以发动机各工作点的转速和扭矩，计算得到各工作点的发动机功率，各工作点对应于预设范围内的发动机的不同转速和扭矩；
有效燃油消耗功率确定单元，用于通过预先获得的有效燃油消耗率表和所述发动机功率，获得各工作点的有效燃油消耗功率；
电机工作点确定单元，用于根据发动机与电动机之间的怠速充电传动比、发动机的转速和扭矩以及传动系统损失，获得各工作点对应的电机的转速和扭矩；
电机发电功率表确定单元，用于根据预先获得的多个不同预设电压下的电机发电功率表、所述电机的转速和扭矩以及当前电机电压，获得当前的电机电压下各工作点对应的电机发电功率，以得到电机发电功率表；
系统充电效率表确定单元，用于根据所述有效燃油消耗功率和所述发电功率，获得各工作点对应的系统充电效率，以得到系统充电效率表；
最优工作点确定单元，用于根据目标充电功率，在所述电机发电功率表和所述系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点；
控制单元，用于根据最优工作点的转速和扭矩，控制发动机工作，进行怠速充电。
本申请实施方式提供的混合动力汽车的怠速充电方法及装置，根据当前的电池SOC值，获得目标充电功率，根据所述目标充电功率，在电机发电功率表和系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点；根据所述最优工作点的转速和扭矩，控制发动机工作，以进行怠速充电。在该方法中，选择满足电机发电功率要求且系统充电效率最大时的工作点的转速和扭矩，作为怠速充电时发动机工作的转速和扭矩，使得发动机工作在系统效率最优时的工作点，也就是效率转化的最高点，大大提高怠速充电时的效率，提高燃油经济性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a为根据本申请的混合动力汽车的怠速充电方法的流程示意图；
图1b为以SOC为变量的电池充电功率曲线示意图；
图1c为根据本申请的混合动力汽车的怠速充电方法中最优工作点选取的示意图；
图2为根据本申请的混合动力汽车的怠速充电方法中获取电机发电功率表和系统充电效率表的流程示意图；
图3为根据本申请第一实施方式的混合动力汽车的怠速充电方法流程图；
图4为根据本申请第二实施方式的混合动力汽车的怠速充电方法流程图；
图5为根据本申请第三实施方式的混合动力汽车的怠速充电方法流程图；
图6为根据本申请混合动力汽车的怠速充电装置的结构示意图；
图7为根据本申请混合动力汽车的怠速充电装置的另一结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
正如背景技术中的描述，在怠速充电过程中，发动机启动并带动电机工作，电机作为发电机工作，对电池进行充电，在此过程中，若能合理的控制发动机工作，可以大大提高怠速充电时的效率，提高燃油经济性。
为此，本申请提出了一种混合动力汽车的怠速充电方法，在该方法中，选择满足电机发电功率要求且系统充电效率最大时的工作点的转速和扭矩，作为怠速充电时发动机工作的转速和扭矩，使得发动机工作在系统效率最优时的工作点，也就是效率转化的最高点，大大提高怠速充电时的效率，提高燃油经济性。
通常地，在混合动力汽车处于驻车状态时，若电池的SOC值较低，或者车载电器负载过大，会启动怠速充电。可以理解的是，本申请实施例的怠速充电方法，是在发动机和电机处于怠速充电预备状态之后进行的。在怠速充电预备状态下，电机的转速控制为0rpm；混动系统被设置为串联混动模式，即由发动机驱动电机进行发电的模式；发动机处于启动状态。为了便于理解怠速充电预备状态，以一个具体的示例进行说明。在该示例中，混合动力汽车处于驻车状态，当SOC值低于预设阈值之后，由电驱变速箱控制器依次进行如下控制：若离合器未打开，首先打开离合器，并将电机的速度调至0rpm；而后，控制同步器的结合方式，使得混动系统切换至串联混合模式；闭合离合器，以使得能够传递发动机启动扭矩，并控制电机扭矩拖动发动机转动，直至达到发动机喷油点火转速后，控制发动机喷油点火。之后，可以进行怠速充电。可以理解的是，此处示例仅为一种实现方式，不同的混动系统可以采用不同的方式达到怠速充电预备状态，本申请对此不做限定。
如图1a所示，是本申请实施方式怠速充电的方法流程图，包括以下步骤：
步骤101，根据当前的电池SOC值，获得目标充电功率。
电池SOC值为电池的剩余电量，可以衡量电池的电量状态，通过当前的电池SOC值，可以获得在当前剩余电量的情形下，对电池进行充电时实际需要的电池充电功率，此处记做目标充电功率。
在具体的实施例中，可以通过查表的方式来获得该目标充电功率，如图1b所示，为电池SOC值与电池充电功率需求的曲线示意图，该电池SOC值与电池充电功率的对应关系的数据，可以通过对电池预先标定来获得，在预先标定中，通常地，电池的SOC值越低，需要的充电功率越高，进一步地，可以综合考虑发动机在不同功率下的振动噪声、电池充电功率、充电接收能力等情况，来获得电池SOC值与电池充电功率需求。这样，在获得当前的SOC值之后，通过该预先标定的数据，可以获得所需的电池充电功率，也就是电机发电功率。
步骤102，根据所述目标充电功率，在电机发电功率表和系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点。
可以通过预先标定或其他合适的方法来预先确定该电机发电功率表和系统充电效率表。其中，电机发电功率表为工作点与电机发电功率的映射集合，所述工作点与电机发电功率的映射集合可以是表，也可以是其他能够体现映射关系的方式，映射关系的体现方式不影响本实施方式的实现。
系统充电效率表为所述工作点与系统充电效率的映射集合，系统充电效率为发动机燃油消耗的功率最终转化为电机发电功率的效率，即为电机发电功率与发动机燃油消耗功率的比值。所述工作点与系统发电效率的映射集合可以是表，也可以是其他能够体现映射关系的方式，映射关系的体现方式并不影响不申请实施方式的实现。
各工作点对应于预设范围内的发动机的不同转速和扭矩。一个发动机的转速和一个发动机的扭矩对应于一个工作点。
参考图1c，为电机发电功率与各工作点的曲线示意图，以及系统发电效率与各工作点的曲线示意图，在发动机的每个工作点，每个工作点对应一个发动机转速和发动机扭矩，都可以对应一个电机发电功率和一个系统充电效率。在同一个电机发电功率下，可以对应多个工作点，这些工作点连接在一起，成为等电机发电功率线，见图1c中的点划线的曲线；同样地，在同一个系统发电效率下，可以对应多个工作点，这些工作点连接在一起，成为等系统发电效率线，见图1c中的细实线的圆圈。在具体查表时，查找到电机发电功率为目标充电功率的工作点，此时会查找到多个工作点构成一条等电机发电功率线，进一步地，从这些工作点中确定出系统发电效率为最大时的工作点，见图1c中的粗实线圆圈，该工作点即为最优工作点。
步骤103，根据所述最优工作点的转速和扭矩，控制发动机工作，以进行怠速充电。
由于确定出了最优工作点，该工作点为满足电池充电功率且为系统充电效率为最高时的工作点，也就是效率转化的最高点，根据该最优工作点，控制发动机工作，实现了充电效率的最优化，大大提高怠速充电时的效率，提高燃油经济性。
在本申请实施方式中，可以通过预先标定或其他合适的方法来预先确定该电机发电功率表和系统充电效率表。为了便于理解本申请的技术方案和技术效果，以下将先对本申请实施例预先获取电机发电功率表和系统充电效率表的方法进行介绍，参考图2所示，具体的，包括：
步骤201，以发动机各工作点的转速和扭矩，计算得到各工作点下发动机功率。
具体的，发动机功率PICEMech的计算公式如下：
PICEMech＝SpdarrayICE*TrqarrayICE； (1)
其中，SpdarrayICE为发动机转速，TrqarrayICE为发动机扭矩，各工作点对应于预设范围内的发动机的不同转速和扭矩。
在具体应用中，可以分别确定发动机的转速的范围，以及扭矩的范围，以最小值为初始值、按照一定步长得到不同的转速和扭矩的矩阵，矩阵中一个转速和一个扭矩对应一个工作点，遍历计算这些工作点，从而获得预设范围内的各工作点的发动机功率PICEMech。
步骤202，根据发动机的转速和扭矩、发动机与电动机之间的怠速充电传动比以及传动系统损，获得各工作点对应的电机的转速和扭矩。
具体的，电机的转速SpdarrayTM和扭矩TrqarrayTM的计算公式如下：
SpdarrayTM＝SpdarrayICE*CSSRatio， (2)
TrqarrayTM＝-1*TrqarrayICE/CSSRatio-LossTransmisson (3)
其中，CSSRatio为怠速充电传动比，LossTranmission为传动系统损失。
在怠速充电过程中，发动机是以一定的传动比向电机传输扭矩，在传输过程中会存在传动系统损失，在具体的计算中，根据需要，可以将该传动系统损失LossTranmission设置为0。
步骤203，根据预先获得的电机效率表以及所述电机的转速和扭矩，获得各工作点对应的电机发电功率，以得到电机发电功率表。
具体的，电机发电功率PTMElect的计算公式如下：
PTMElect＝PTMMech*EffiTM(SpdarrayTM，TrqarrayTM，UBattVoltage) (4)
OTMMech＝SpdarrayTM*TrqarrayTM (5)
其中，PTMMech为电机的机械功率，UBattVoltage为获取电机发电效率时的电机电压，EffiTM(SpdarrayTM，TrqarrayTM，UBattVoltage)为电机发电效率。
电机发电效率EffiTM，即电机机械功率转换为电能的效率，电机发电效率与电机电压以及电机的转速和扭矩相关。在实验获得电机发电效率时，可以获得一个或多个预设电机电压下、实验工作点的扭矩和转速对应的电机效率表，通过对该电机效率表进行插值运算，可以获得各预设电机电压下实际所需工作点的电机转速和扭矩对应的电机效率表，实际所需工作点为步骤S202中的各工作点对应的电机的扭矩和转速，这样，在插值运算之后，就可以得到实际所需工作点的电机效率表，通过公式(4)和(5)以及发动机转速、扭矩与电机转速扭矩的对应关系，可以获得各工作点对应的电机机械功率PTMMech，进而结合实际所需工作点的电机效率表，可以获得对应于各工作点的电机发电功率PEMElect，也就获得了电机发电功率表，电机发电功率表可以是对应于一个或多个电机电压的表。
为了便于理解，以一个具体的示例进行说明，通过实验预先获得2个额定电机电压下的电机效率表，额定电机电压分别为U1、U2，在U1时获得电机效率表为Eff1，在U2时获得电机效率表为Eff2，在Eff1和Eff2中获得的是一些电机的实验工作点对应的电机效率，实验工作点例如W1、W2、W3等，对应的电机效率值分别为E1、E2、E3等，而这些实验工作点与步骤202中的实际所需的电机工作点不同，实际所需的工作点例如为W1’、W2’、W3’等，试验工作点的数量和取值可能与实际所需的工作点的数量和取值有所不同，可以通过对Eff1和Eff2的中的值进行插值运算，例如通过W1和W2插值运算来获得W1’的值，从而获得所需电机工作点的电机效率，从而，得到了U1、U2时电机工作点对应的电机功率表Eff1’、Eff2’，进而通过公式(2)-(5)，可以分别获得U1时的电机效率表，以及U2时的电机效率表。在该示例中获得了对应于多个预设电压的多张电机效率表。
步骤204，根据所述发动机功率和预先获得的有效燃油消耗率表，获得各工作点的有效燃油消耗功率。
具体的，有效燃油消耗功率PICEFuel的计算公式如下：
PICEFuel＝PICEMech/EffiICEMech(SpdarrayICE，TrqarrayICE) (6)
其中，EffiICEMech(SpdarrayICE，TrqarrayICE)为有效燃油消耗率，PICEMech为发动机功率。
有效燃油消耗率EffiICEMech，即为发动机的油耗转化为实际的发动机的机械能的效率，有效燃油消耗率与电动机的转速和扭矩相关，通过实验可以预先获得该有效燃油消耗率表。在实验获得有效燃油消耗率时，对应于发动机的一些实验工作点，这些实验工作点与实际所需工作点在数量上和取值上有所不同，可以根据实验获得的有效燃油消耗率表，通过插值运算来获得实际所需工作点的有效燃油消耗功率表，进而通过公式(6)和(1)可以得到各工作点的有效燃油消耗功率PICEFuel。
在本申请其他实施方式中，上述步骤204也可以在步骤201、202或203之前进行，其顺序不影响本申请实施方式的实现。
步骤205，通过所述有效燃油消耗功率和所述发电功率，获得各工作点对应的系统充电效率，以得到系统充电效率表。
具体的，系统充电效率Effisys的计算公式如下：
Effisys＝PTMElect/PICEFuel (7)
通过以上获得的各工作点对应的有效燃油消耗功率和发电功率，由于电机发电功率表为对应于电机电压的一张或多张表，相应地，电极发电功率表也为对应于电机电压的一张或多张表，通过计算得到各工作点对应的系统充电效率也为对应于电机电压的一张或多张表。
上述获取预设电机电压下的电机发电功率表和系统充电效率的过程是在对其查找之前完成的，且完成之后无需对所述电机发电功率表进行操作。
在本申请实施方式中，通过查表确定出最优工作点后，可以直接控制发动机工作在最优工作点，进行怠速充电；也可以根据获得最优工作点，进行插值计算之后，获得更为精确的工作点，控制发动机工作在经过计算后的工作点，进行怠速充电，是否进行插值计算并不影响本申请实施例的实现。
本申请第一实施方式：
下面结合图3，对直接控制发动机工作在最优工作点，进行怠速充电的实施方式进行详细介绍。
步骤301，根据当前的电池SOC值，获得目标充电功率。
所述电池SOC值用来衡量电池的电量状态；所述目标充电功率是跟电池SOC值相匹配的充电功率，即电机实际需要的发电功率。该步骤同步骤101的描述，在此不再赘述。
在步骤301中，获得目标充电功率之后，还可以对所述目标充电功率进行校验。具体过程如下：
判断所述目标充电功率是否超过电机可充电功率上限或下线限值，若是，则以电机可充电上下功率限值进行充电。
所述校验作用在于，通过判断目标充电功率是否超过电机可充电限值，来实现对目标充电功率的校准，若是，则以电机可充电上下功率限值进行充电，即目标充电功率为电机可充电上下功率限值。当然在本申请其他实施方式中，步骤301也可以不进行所述校验，并不影响本申请实施方式的实现。
步骤302，根据所述目标充电功率以及当前的电机电压，在所述当前电机电压下的电机发电功率表中和系统充电效率表中查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点。
从前述步骤203的描述中，电机效率表可以是一个或多个预设电机电压下获得的电机效率表，因此，电机发电功率表也为对应于预设电机电压的一张或多张表，所述系统充电效率表为对应于预设电机电压的一张或多张表。在仅为一张系统充电功率表和电机发电功率表时，从这两张表中，通过查找的方式确定出最优工作点，最优工作点的确定方式的描述同步骤102中的描述。
在为对应于不同电机电压的多张系统充电功率表和电机发电功率表时，可以根据当前的电机电压UBattVoltage，选择与当前的电机电压UBattVoltage最接近的预设电机电压所对应的系统充电功率表和电机发电功率表，从这两张表中，通过查找的方式确定出最优工作点，最优工作点的确定方式的描述同步骤102中的描述。
步骤303，根据最优工作点的转速和扭矩，控制发动机工作，以进行怠速充电。
在本申请实施方式中，最优工作点的选取，可以根据充电功率和当前电机电压进行查找，也可以只根据充电功率进行查找，下面结合图4，对只根据充电功率进行查找的本申请第二实施方式做具体介绍。
本申请第二实施方式：
步骤401，根据当前的电池SOC值，获得目标充电功率。
所述电池SOC值用来衡量电池的电量状态；所述目标充电功率是跟电池SOC值相匹配的充电功率，即电机实际需要的发电功率。该步骤同步骤101的描述。
在步骤401中，获得目标充电功率之后，还可以对所述目标充电功率进行校验。具体过程和作用与步骤301之后的校验相同，在此不再赘述，当然在本申请其他实施方式中，步骤401之后也可以不进行所述校验，并不影响本申请实施方式的实现。
步骤402，根据目标充电功率，在各预设电机电压下的电机发电功率表中和系统充电效率表中进行查找，确定各预设电压下电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点。
步骤403，根据各预设电机电压下的最优工作点，通过插值运算获得当前电机电压下的最优工作点。
从前述步骤203的描述中可知，电机效率表可以是多个预设电机电压下获得的电机效率表，因此，电机发电功率表也为对应于预设电机电压的多张表，所述系统充电效率表为对应于预设电机电压的多张表。此时，分别从各预设电机电压下的电机发电功率表中和系统充电效率表中进行查找，确定各预设电压下的最优工作点，而后，通过插值运算，获得当前电极电压下的最优工作点。
为了便于理解，以一个具体的示例进行说明，若分别获得了对应于电机电压U1和U2的电机发电功率表PTMEle1、PTMEle2，以及系统充电效率表Effisys1、Effisys2，此时，通过对电机发电功率表PTMEle1和系统充电效率表Effisys1进行查表，确定电机电压U1下的最优工作点；以及，通过对电机发电功率表PTMEle2和系统充电效率表Effisys2进行查表，确定电机电压U2下的最优工作点，最优工作点的确定方式的描述同步骤102中的描述，此处不再赘述。此时，通过U1下的最优工作点和U2下的最优工作点的转速和扭矩，通过插值运算，可以获得当前电机电压UBattVoltage下的最优工作点的转速和扭矩。
由于获得了不同预设电机电压下的最优工作点，可以通过插值运算获得当前电机电压UBattVoltage下的最优工作点，这样，可以获得更为精确的最优工作点。
步骤404，根据当前电机电压UBattVoltage下最优工作点对应的转速和扭矩控制发动机工作，以进行怠速充电。
在上述第一实施方式和第二实施方式中，电机发电功率表和系统充电效率表都是预先获得的，在需要进行怠速充电时，只需要通过查表就可以确定出发动机的最优工作点，进而进行实车控制，该方法无需占用控制器太多资源，能够快速的确定出发动机的最优工作点。
此外，本申请还提供了一种实施方式，该实施方式中，最优工作点的选取是根据实际得到电机实际电压下电机发电功率表和系统充电功率表来确定的，该方法能够更为精确的确定出最优工作点。下面结合图5，对本申请第三实施方式进行具体介绍。
本申请第三实施方式：
步骤501，获得当前的电池SOC值以及电机电压。
所述电池SOC值用来衡量电池的电量状态，当前的电机电压Ucur为怠速充电时电机电压值。
在步骤501中，获得目标充电功率之后，还可以对所述目标充电功率进行校验。具体过程和作用与步骤301之后的校验相同，在此不再赘述，当然在本申请其他实施方式中，步骤501之后也可以不进行所述校验，并不影响本申请实施方式的实现。
步骤502，以发动机各工作点的转速和扭矩，计算得到各工作点下发动机功率。
具体的，发动机功率PICEMech的计算公式如下：
PICEMech＝SpdarrayICE*TrqarrayICE； (1)
其中，SpdarrayICE为发动机转速，TrqarrayICE为发动机扭矩，各工作点对应于预设范围内的发动机的不同转速和扭矩。
该步骤同步骤201中的描述，此处不再赘述。
在本申请其他实施方式中，上述步骤502可以在步骤501之前进行，其顺序不影响本申请实施方式的实现。
步骤503，根据发动机的转速和扭矩、发动机与电动机之间的怠速充电传动比以及传动系统损，获得各工作点对应的电机的转速和扭矩。
具体的，电机的转速SpdarrayTM和扭矩TrqarrayTM的计算公式如下：
SpdarrayTM＝SpdarrayICE*CSSRatio， (2)
TrqarrayTM＝-1*TrqarrayICE/CSSRatio-LossTransmisson (3)
其中，CSSRatio为怠速充电传动比，LossTranmission为传动系统损失。
同步骤202中的描述，此处不再赘述。
步骤504，根据预先获得的多个不同预设电压下的电机发电功率表、所述电机的转速及扭矩以及当前电机电压，获得当前的电机电压下各工作点对应的电机发电功率，以得到电机发电功率表。
具体的，电机发电功率PTMElect的计算公式如下：
PTMElect＝PTMMech*EffiTM(SpdarrayTM，TrqarrayTM，UBattVoltage) (4)
PTMMech＝SpdarrayTM*TrqarrayTM (5)
其中，PTMMech为电机的机械功率，UBattVoltage为获取电机发电效率时的电机电压，EffiTM(SpdarrayTM，TrqarrayTM，UBattVoltage)为电机发电效率。
电机发电效率EffiTM，即电机机械功率转换为电能的效率，电机发电效率与电机电压以及电机的转速和扭矩相关。在实验获得电机发电效率时，可以获得多个预设电机电压下、实验工作点的扭矩和转速对应的电机效率表，更优地，预设电机电压可以为电机的最高电压和最低电压，在该实施例中，实时获得了当前电机电压Ucur，那么，通过插值运算，可以获得当前电机电压Ucur下实际所需工作点的电机转速和扭矩对应的电机效率表，进而，通过公式(4)和(5)以及发动机转速、扭矩与电机转速扭矩的对应关系，可以获得各工作点对应的电机机械功率PTMMech。
了便于理解，以一个具体的示例进行说明，通过实验预先获得2个额定电机电压下的电机效率表，额定电机电压分别为U1、U2，在U1时获得电机效率表为Eff1，在U2时获得电机效率表为Eff2，在Eff1和Eff2中获得的是一些电机的实验工作点对应的电机效率，实验工作点例如W1、W2、W3等，对应的电机效率值分别为E1、E2、E3等。此时当前电机电压Ucur为U3，实际所需的工作点例如为W1’、W2’、W3’等，那么，通过插值运算，就可以获得电机电压U3下的工作点W1’、W2’、W3’等的电机效率值，进而通过公式(2)-(5)，可以获得电机电压U3下的电机效率表。
步骤505，根据所述发动机功率和预先获得的有效燃油消耗率表，获得各工作点的有效燃油消耗功率。
具体的，有效燃油消耗功率PICEFuel的计算公式如下：
PICEFuel＝PICEMech/EffiICEMech(SpdarrayICE，TrqarrayICE) (6)
其中，EffiICEMech(SpdarrayICE，TrqarrayICE)为有效燃油消耗率，PICEMech为发动机功率。
同步骤204中的描述，此处不再赘述。
在本申请其他实施方式中，上述步骤505可以在步骤501、502、503或504之前进行，其顺序不影响本申请实施方式的实现。
步骤506，根据所述有效燃油消耗功率和所述发电功率，获得各工作点对应的系统充电效率，以得到系统充电效率表，
具体的，系统充电效率Effisys的计算公式如下：
Effisys＝PTMElect/PICEFuel (7)
步骤507，根据目标充电功率，在所述电机发电功率表和所述系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点。
步骤508，根据最优工作点的转速和扭矩，控制发动机工作，进行怠速充电。
此外，本申请还提供了一种混合动力汽车的怠速充电装置，参考图6所示，包括：
目标充电功率获取单元600，用于根据当前的电池SOC值，获得目标充电功率；
最优工作点确定单元610，用于根据目标充电功率，在预置的电机发电功率表和系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点；所述电机发电功率表为工作点与电机发电功率的映射集合，所述系统充电效率表为工作点与系统充电效率的映射集合，各工作点对应于预设范围内的发动机的不同转速和扭矩；
控制单元620，用于根据最优工作点的转速和扭矩，控制发动机工作，以进行怠速充电。
进一步地，还包括预先确定模块，所述预先确定模块包括：
发动机功率确定单元，用于以发动机各工作点的转速和扭矩，计算不同转速和扭矩下的发动机功率；
有效燃油消耗功率确定单元，用于通过预先获得的有效燃油消耗率表，获得各工作点的有效燃油消耗功率；
电机工作点确定单元，用于根据所述发动机的转速和扭矩、发动机与电动机之间的怠速充电传动比以及传动系统损失，获得各工作点对应的电机的转速和扭矩；
电机发电功率表确定单元，用于根据预先获得的电机效率表以及所述电机的转速和扭矩，获得各工作点对应的电机发电功率，以得到电机发电功率表；
系统充电效率表确定单元，用于通过所述有效燃油消耗功率和所述电机发电功率，获得各工作点对应的系统充电效率，以得到系统充电效率表。
进一步地，所述有效燃油消耗功率确定单元中，根据预先获得的有效燃油消耗率表，通过插值运算获得各工作点对应的有效燃油消耗率；根据所述各工作点对应的有效燃油消耗率，获得各工作点的有效燃油消耗功率。
进一步地，所述电机发电功率表确定单元中，根据预先获得的电机效率表，通过插值运算获得各工作点对应的电机发电效率；根据各工作点对应的电机发电效率以及电机的转速和扭矩，获得各工作点对应的电机发电功率，以得到电机发电功率表。
进一步地，所述电机效率表包括一个或多个预设电机电压下获得的电机效率表；所述电机发电功率表为对应于预设电机电压的一张或多张表，所述系统充电效率表为对应于预设电机电压的一张或多张表；则，
所述最优工作点确定单元610中，根据目标充电功率以及当前的电机电压，在一预设电机电压下的电机发电功率表和系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点。
进一步地，所述电机效率表包括多个预设电机电压下获得的电机效率表；所述电机发电功率表为对应于预设电机电压的多张表，所述系统充电效率表为对应于预设电机电压的多张表；则，
所述最优工作点确定单元610中，根据目标充电功率，分别在各预设电机电压下的电机发电功率表和系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点；
所述控制单元620中，根据各预设电机电压下的最优工作点，通过插值运算获得当前电机电压下的转速和扭矩；以当前电机电压下的转速和扭矩控制发动机工作，以进行怠速充电。
此外，本发明还提供了另一混合动力汽车的怠速充电装置，参考图7所示，包括：
当前参数获取单元700，用于获得当前的电池SOC值以及电机电压；
发动机功率确定单元710，用于以发动机各工作点的转速和扭矩，计算得到各工作点的发动机功率，各工作点对应于预设范围内的发动机的不同转速和扭矩；
有效燃油消耗功率确定单元750，用于通过预先获得的有效燃油消耗率表和所述发动机功率，获得各工作点的有效燃油消耗功率；
电机工作点确定单元720，用于根据发动机与电动机之间的怠速充电传动比、发动机的转速和扭矩以及传动系统损失，获得各工作点对应的电机的转速和扭矩；
电机发电功率表确定单元730，用于根据预先获得的多个不同预设电压下的电机发电功率表、所述电机的转速和扭矩以及当前电机电压，获得当前的电机电压下各工作点对应的电机发电功率，以得到电机发电功率表；
系统充电效率表确定单元740，用于根据所述有效燃油消耗功率和所述发电功率，获得各工作点对应的系统充电效率，以得到系统充电效率表；
最优工作点确定单元760，用于根据目标充电功率，在所述电机发电功率表和所述系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点；
控制单元770，用于根据最优工作点的转速和扭矩，控制发动机工作，进行怠速充电。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块或单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

Claims (12)

1.一种混合动力汽车的怠速充电方法，其特征在于，包括：
根据当前的电池SOC值，获得目标充电功率；
根据所述目标充电功率，在预置的电机发电功率表和系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点；所述电机发电功率表为工作点与电机发电功率的映射集合，所述系统充电效率表为工作点与系统充电效率的映射集合，各工作点对应于预设范围内的发动机的不同转速和扭矩；
根据所述最优工作点的转速和扭矩，控制发动机工作，以进行怠速充电。
2.根据权利要求1所述的怠速充电方法，其特征在于，获得所述电机发电功率表和系统充电效率表的方法包括：
以发动机各工作点的转速和扭矩，计算不同转速和扭矩下的发动机功率；
根据所述发动机的转速和扭矩、发动机与电动机之间的怠速充电传动比以及传动系统损失，获得各工作点对应的电机的转速和扭矩；
根据预先获得的电机效率表以及所述电机的转速和扭矩，获得各工作点对应的电机发电功率，以得到电机发电功率表；
根据所述发动机功率和预先获得的有效燃油消耗率表，获得各工作点的有效燃油消耗功率；
通过所述有效燃油消耗功率和所述电机发电功率，获得各工作点对应的系统充电效率，以得到系统充电效率表。
3.根据权利要求2所述的怠速充电方法，其特征在于，所述通过预先获得的有效燃油消耗率表，获得各工作点的有效燃油消耗功率，包括：
根据预先获得的有效燃油消耗率表，通过插值运算获得各工作点对应的有效燃油消耗率；
根据所述各工作点对应的有效燃油消耗率，获得各工作点的有效燃油消耗功率。
4.根据权利要求2所述的怠速充电方法，其特征在于，根据预先获得的电机效率表以及电机的转速和扭矩，获得各工作点对应的电机发电功率，以得到电机发电功率表，包括：
根据预先获得的电机效率表，通过插值运算获得各工作点对应的电机发电效率；
根据各工作点对应的电机发电效率以及电机的转速和扭矩，获得各工作点对应的电机发电功率，以得到电机发电功率表。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的怠速充电方法，其特征在于，所述电机效率表包括一个或多个预设电机电压下获得的电机效率表；所述电机发电功率表为对应于预设电机电压的一张或多张表，所述系统充电效率表为对应于预设电机电压的一张或多张表；则，
根据目标充电功率，在所述电机发电功率表和所述系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点包括：根据目标充电功率以及当前的电机电压，在一预设电机电压下的电机发电功率表和系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点。
6.根据权利要求2-4中任一项所述的怠速充电方法，其特征在于，所述电机效率表包括多个预设电机电压下获得的电机效率表；所述电机发电功率表为对应于预设电机电压的多张表，所述系统充电效率表为对应于预设电机电压的多张表；则，
根据目标充电功率，在所述电机发电功率表和所述系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点包括：根据目标充电功率，分别在各预设电机电压下的电机发电功率表和系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点；
所述根据最优工作点的转速和扭矩，控制发动机工作，以进行怠速充电，包括：根据各预设电机电压下的最优工作点，通过插值运算获得当前电机电压下的转速和扭矩；以当前电机电压下的转速和扭矩控制发动机工作，以进行怠速充电。
7.一种混合动力汽车的怠速充电方法，其特征在于，包括：
获得当前的电池SOC值以及电机电压；
以发动机各工作点的转速和扭矩，计算得到各工作点的发动机功率，各工作点对应于预设范围内的发动机的不同转速和扭矩；
通过预先获得的有效燃油消耗率表和所述发动机功率，获得各工作点的有效燃油消耗功率；
根据发动机与电动机之间的怠速充电传动比、发动机的转速和扭矩以及传动系统损失，获得各工作点对应的电机的转速和扭矩；
根据预先获得的多个不同预设电压下的电机发电功率表、所述电机的转速和扭矩以及当前电机电压，获得当前的电机电压下各工作点对应的电机发电功率，以得到电机发电功率表；
根据所述有效燃油消耗功率和所述发电功率，获得各工作点对应的系统充电效率，以得到系统充电效率表；
根据目标充电功率，在所述电机发电功率表和所述系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点；
根据最优工作点的转速和扭矩，控制发动机工作，进行怠速充电。
8.根据权利要求7所述的怠速充电方法，其特征在于，所述通过预先获得的有效燃油消耗率表，获得各工作点的有效燃油消耗功率，包括：
根据预先获得的有效燃油消耗率表，通过插值运算获得各工作点对应的有效燃油消耗率；
根据所述各工作点对应的有效燃油消耗率，获得各工作点的有效燃油消耗功率。
9.根据权利要求7所述的怠速充电方法，其特征在于，所述根据预先获得的多个不同预设电压下的电机发电功率表以及当前电机电压，获得当前的电机电压下各工作点对应的电机发电功率，以得到电机发电功率表，包括：
根据预先获得的多个不同预设电机电压下的电机发电功率表，通过插值运算获得当前的电机电压下的当前电机发电功率表；
通过所述当前电机发电功率表，当前的电机电压下各工作点对应的电机发电功率，以得到电机发电功率表。
10.一种混合动力汽车的怠速充电装置，其特征在于，包括：
目标充电功率获取单元，用于根据当前的电池SOC值，获得目标充电功率；
最优工作点确定单元，用于根据目标充电功率，在预置的电机发电功率表和系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点；所述电机发电功率表为工作点与电机发电功率的映射集合，所述系统充电效率表为工作点与系统充电效率的映射集合，各工作点对应于预设范围内的发动机的不同转速和扭矩；
控制单元，用于根据最优工作点的转速和扭矩，控制发动机工作，以进行怠速充电。
11.根据权利要求10所述的怠速充电装置，其特征在于，还包括预先确定模块，所述预先确定模块包括：
发动机功率确定单元，用于以发动机各工作点的转速和扭矩，计算不同转速和扭矩下的发动机功率；
有效燃油消耗功率确定单元，用于通过预先获得的有效燃油消耗率表和所述发动机功率，获得各工作点的有效燃油消耗功率；
电机工作点确定单元，用于根据所述发动机的转速和扭矩、发动机与电动机之间的怠速充电传动比以及传动系统损失，获得各工作点对应的电机的转速和扭矩；
电机发电功率表确定单元，用于根据预先获得的电机效率表以及所述电机的转速和扭矩，获得各工作点对应的电机发电功率，以得到电机发电功率表；
系统充电效率表确定单元，用于通过所述有效燃油消耗功率和所述电机发电功率，获得各工作点对应的系统充电效率，以得到系统充电效率表。
12.一种混合动力汽车的怠速充电装置，其特征在于，包括：
当前参数获取单元，用于获得当前的电池SOC值以及电机电压；
发动机功率确定单元，用于以发动机各工作点的转速和扭矩，计算得到各工作点的发动机功率，各工作点对应于预设范围内的发动机的不同转速和扭矩；
有效燃油消耗功率确定单元，用于通过预先获得的有效燃油消耗率表和所述发动机功率，获得各工作点的有效燃油消耗功率；
电机工作点确定单元，用于根据发动机与电动机之间的怠速充电传动比、发动机的转速和扭矩以及传动系统损失，获得各工作点对应的电机的转速和扭矩；
电机发电功率表确定单元，用于根据预先获得的多个不同预设电压下的电机发电功率表、所述电机的转速和扭矩以及当前电机电压，获得当前的电机电压下各工作点对应的电机发电功率，以得到电机发电功率表；
系统充电效率表确定单元，用于根据所述有效燃油消耗功率和所述发电功率，获得各工作点对应的系统充电效率，以得到系统充电效率表；
最优工作点确定单元，用于根据目标充电功率，在所述电机发电功率表和所述系统充电效率表中进行查找，确定电机发电功率为所述目标充电功率且系统充电效率值最大时的工作点为最优工作点；
控制单元，用于根据最优工作点的转速和扭矩，控制发动机工作，进行怠速充电。
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