CN110962835B - 一种增程式电动汽车能量管理控制方法 - Google Patents

一种增程式电动汽车能量管理控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种增程式电动汽车能量管理控制方法,包括如下步骤:将发动机分别设置工作在轻、中、高负荷的3个工作点中;设定SOChigh、SOClow,设定Vhigh、Vlow,并且设置容量里程比参数RCDR_min、RCDR_max,在不同的负荷下进行能量分配。本发明引进了容量里程比的概念,通过该控制方法来控制整车的能量管理,使得动力电池在纯电阶段能量利用率提高,保证电池工作状态;发动机工作在几个特定的功率点,在功率点进行切换,可以避免因车速快速变化而频繁切换发动机工作点;增程器的启动不是在动力电池能量完全使用后才启动,保证动力电池的能量保持较高的范围内,在优化发动机经济性的基础上,使得动力电池的SOC可以稳定在一定区域内,有利于电池的效率和使用寿命。

Description

一种增程式电动汽车能量管理控制方法
技术领域
本发明属于新能源车型技术领域,更具体地说,尤其涉及一种增程式电动汽车能量管理控制方法。
背景技术
近年来,随着新能源汽车行业在交通工具行业得到快速实效的发展。纯电动汽车受电池成本过高,以及政府补贴退坡的影响。目前在推广的进程中受到不小的阻碍,然而增程式电动汽车,相比于新能源纯电汽车,增程式电动汽车核心是:辅助功率单元,驱动电机及其控制系统,动力电池包,电池管理系统。
动力系统作为增程式电动汽车的核心,主要包括:辅助功率单元、动力电池系统,其中整车对动力合理分配具有重要的意义,对增程式电动汽车的经济性、增加续航里程有积极的作用。
当前市场的增程式动力分配方法主要有发动机工作状态频繁变化的现象,在特定状态下动力性能不足,电池使用效率低的缺陷,影响发动机和电池使用寿命。
因此,我们提出一种增程式电动汽车能量管理控制方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,不需增加硬件设备,可实时计算道路阻力,将道路阻力作为坡道起步辅助功能中零车速闭环调节的前馈扭矩指令,提高响应速度,减小车辆溜坡距离,从而降低车辆因溜坡带来的完全隐患,大大提高了安全性,而提出的一种增程式电动汽车能量管理控制方法。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种增程式电动汽车能量管理控制方法,包括如下步骤:
S1.根据整车功率需求,将发动机分别设置工作在轻、中、高负荷的3个工作点中,其中,将发动机分别工作在轻、中、高负荷时分别设置为增程器的工率点1、工率点2和工率点3;
S2.设定SOChigh、SOClow,设定Vhigh、Vlow,并且设置容量里程比参数RCDR_min、RCDR_max,在不同的负荷下进行能量分配;
S3.当动力电池系统电量满足SOC大于SOChigh时,动力电池为车辆在任意车速工况下提供所需的能量;
S4.当动力电池系统电量满足SOC小于SOChigh并且大于SOClow时,此时计算动力电池当前容量里程比RCDR,若RCDR大于RCDR_max时,启动增程器工作于轻负荷对应的功率点1对应的功率点1,由增程器与动力电池共同为整车提供所需的能量;
S5.若RCDR介于RCDR_max、RCDR_min之间时,且车速大于Vhigh,增程器工作于高负荷对应的功率点3,由增程器与动力电池共同为整车提供所需的能量;
S6.若RCDR介于RCDR_max、RCDR_min之间时,且车速介于Vhigh、Vlow之间,增程器工作于中负荷对应的功率点2,由增程器与动力电池共同为整车提供所需的能量;
S7.若RCDR介于RCDR_max、RCDR_min之间时,且车速小于Vlow,增程器工作于轻负荷对应的功率点1,由增程器与动力电池共同为整车提供所需的能量;
S8.若RCDR小于RCDR_min时,且车速小于Vlow,增程器工作于中负荷对应的功率点2,动力电池不再给整车提供能量,由增程器单独为整车提供所需的能量;
S9.若RCDR小于RCDR_min时,且车速大于Vlow,增程器工作于高负荷对应的功率点3,动力电池不再给整车提供能量,由增程器单独为整车提供所需的能量;
S10.当动力电池系统电量满足SOC小于SOClow时,增程器工作于高负荷对应的功率点3,单独为车辆在任意车速工况下提供所需的能量。
优选的,所述步骤S1中的3个工作点均为相应的最佳燃油经济点。
优选的,所述步骤S2中的容量里程比为:
RCDR=ΔSOC/LCD*100%,其中,ΔSOC表示动力电池放电窗口,LCD表示纯电动的最大里程数。
优选的,所述步骤S2中的SOChigh为动力电池总电量的30%~40%,SOClow为动力电池总电量的5%~10%。
优选的,所述步骤S2中的Vhigh为60~80km/h,Vlow为20~30km/h。
优选的,还包括在电动汽车启动时进行故障诊断,故障诊断用于监测控制系统是否正常,如出现故障则提醒驾驶员。
优选的,所述故障诊断的具体操作步骤如下:
电动汽车在正常运行时,整车控制器的输入、输出信号的电压值都有一定的变化范围;
当某一信号的电压值超出这一范围,并且这一现象在一段时间内不会消失,整车控制器便判断为这一部分出现故障,点亮故障指示灯。
本发明的技术效果和优点:
本体提供的一种增程式电动汽车能量管理控制方法,引进了容量里程比的概念,通过该控制方法来控制整车的能量管理,使得动力电池在纯电阶段能量利用率提高,保证电池工作状态;发动机工作在几个特定的功率点,在功率点进行切换,可以避免因车速快速变化而频繁切换发动机工作点;增程器的启动不是在动力电池能量完全使用后才启动,保证动力电池的能量保持较高的范围内,在优化发动机经济性的基础上,使得动力电池的SOC可以稳定在一定区域内,有利于电池的效率和使用寿命。
附图说明
图1为本发明的一种增程式电动汽车能量管理控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图和具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明提供一种增程式电动汽车能量管理控制方法,包括如下步骤:
S1.根据整车功率需求,将发动机分别设置工作在轻、中、高负荷的3个工作点中,3个工作点均为相应的最佳燃油经济点,其中,将发动机分别工作在轻、中、高负荷时分别设置为增程器的工率点1、工率点2和工率点3;
S2.设定SOChigh为动力电池总电量的30%~40%,SOClow为动力电池总电量的5%~10%,设定Vhigh为60~80km/h,Vlow为20~30km/h,并且设置容量里程比参数RCDR_min、RCDR_max,在不同的负荷下进行能量分配;
容量里程比为:
RCDR=ΔSOC/LCD*100%,其中,ΔSOC表示动力电池放电窗口,LCD表示纯电动的最大里程数;
S3.当动力电池系统电量满足SOC大于SOChigh时,动力电池为车辆在任意车速工况下提供所需的能量;
S4.当动力电池系统电量满足SOC小于SOChigh并且大于SOClow时,此时计算动力电池当前容量里程比RCDR,若RCDR大于RCDR_max时,启动增程器工作于轻负荷对应的功率点1对应的功率点1,由增程器与动力电池共同为整车提供所需的能量;
S5.若RCDR介于RCDR_max、RCDR_min之间时,且车速大于Vhigh,增程器工作于高负荷对应的功率点3,由增程器与动力电池共同为整车提供所需的能量;
S6.若RCDR介于RCDR_max、RCDR_min之间时,且车速介于Vhigh、Vlow之间,增程器工作于中负荷对应的功率点2,由增程器与动力电池共同为整车提供所需的能量;
S7.若RCDR介于RCDR_max、RCDR_min之间时,且车速小于Vlow,增程器工作于轻负荷对应的功率点1,由增程器与动力电池共同为整车提供所需的能量;
S8.若RCDR小于RCDR_min时,且车速小于Vlow,增程器工作于中负荷对应的功率点2,动力电池不再给整车提供能量,由增程器单独为整车提供所需的能量;
S9.若RCDR小于RCDR_min时,且车速大于Vlow,增程器工作于高负荷对应的功率点3,动力电池不再给整车提供能量,由增程器单独为整车提供所需的能量;
S10.当动力电池系统电量满足SOC小于SOClow时,增程器工作于高负荷对应的功率点3,单独为车辆在任意车速工况下提供所需的能量;
S11.电动汽车启动时进行故障诊断,故障诊断用于监测控制系统是否正常,如出现故障则提醒驾驶员;
故障诊断的具体操作步骤如下:
电动汽车在正常运行时,整车控制器的输入、输出信号的电压值都有一定的变化范围;
当某一信号的电压值超出这一范围,并且这一现象在一段时间内不会消失,整车控制器便判断为这一部分出现故障,点亮故障指示灯。
综上所述:本体提供的一种增程式电动汽车能量管理控制方法,引进了容量里程比的概念,通过该控制方法来控制整车的能量管理,使得动力电池在纯电阶段能量利用率提高,保证电池工作状态;发动机工作在几个特定的功率点,在功率点进行切换,可以避免因车速快速变化而频繁切换发动机工作点;增程器的启动不是在动力电池能量完全使用后才启动,保证动力电池的能量保持较高的范围内,在优化发动机经济性的基础上,使得动力电池的SOC可以稳定在一定区域内,有利于电池的效率和使用寿命。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种增程式电动汽车能量管理控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1.根据整车功率需求,将发动机分别设置工作在轻、中、高负荷的3个工作点中,其中,将发动机分别工作在轻、中、高负荷时分别设置为增程器的工率点1、工率点2和工率点3;
S2.设定SOChigh、SOClow,设定Vhigh、Vlow,并且设置容量里程比参数RCDR_min、RCDR_max,在不同的负荷下进行能量分配;
S3.当动力电池系统电量满足SOC大于SOChigh时,动力电池为车辆在任意车速工况下提供所需的能量;
S4.当动力电池系统电量满足SOC小于SOChigh并且大于SOClow时,此时计算动力电池当前容量里程比RCDR,若RCDR大于RCDR_max时,启动增程器工作于轻负荷对应的功率点1,由增程器与动力电池共同为整车提供所需的能量;
S5.若RCDR介于RCDR_max、RCDR_min之间时,且车速大于Vhigh,增程器工作于高负荷对应的功率点3,由增程器与动力电池共同为整车提供所需的能量;
S6.若RCDR介于RCDR_max、RCDR_min之间时,且车速介于Vhigh、Vlow之间,增程器工作于中负荷对应的功率点2,由增程器与动力电池共同为整车提供所需的能量;
S7.若RCDR介于RCDR_max、RCDR_min之间时,且车速小于Vlow,增程器工作于轻负荷对应的功率点1,由增程器与动力电池共同为整车提供所需的能量;
S8.若RCDR小于RCDR_min时,且车速小于Vlow,增程器工作于中负荷对应的功率点2,动力电池不再给整车提供能量,由增程器单独为整车提供所需的能量;
S9.若RCDR小于RCDR_min时,且车速大于Vlow,增程器工作于高负荷对应的功率点3,动力电池不再给整车提供能量,由增程器单独为整车提供所需的能量;
S10.当动力电池系统电量满足SOC小于SOClow时,增程器工作于高负荷对应的功率点3,单独为车辆在任意车速工况下提供所需的能量;
所述S2中的容量里程比为:
RCDR=ΔSOC/LCD*100%,其中,ΔSOC表示动力电池放电窗口,LCD表示纯电动的最大里程数。
2.根据权利要求1所述的一种增程式电动汽车能量管理控制方法,其特征在于:所述步骤S1中的3个工作点均为相应的最佳燃油经济点。
3.根据权利要求1所述的一种增程式电动汽车能量管理控制方法,其特征在于:所述步骤S2中的SOChigh为动力电池总电量的30%~40%,SOClow为动力电池总电量的5%~10%。
4.根据权利要求1所述的一种增程式电动汽车能量管理控制方法,其特征在于:所述步骤S2中的Vhigh为60~80km/h,Vlow为20~30km/h。
5.根据权利要求1所述的一种增程式电动汽车能量管理控制方法,其特征在于:还包括在电动汽车启动时进行故障诊断,故障诊断用于监测控制系统是否正常,如出现故障则提醒驾驶员。
6.根据权利要求5所述的一种增程式电动汽车能量管理控制方法,其特征在于:所述故障诊断的具体操作步骤如下:
电动汽车在正常运行时,整车控制器的输入、输出信号的电压值都有一定的变化范围;
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