CN111251873A - 一种混合动力系统、移动工具及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种混合动力系统、移动工具及控制方法。所述系统包括:用于将其他形式的能源转换成电能的增程器子系统、用于储蓄电能的动力电池子系统、用于将电能转换为动力输出的驱动子系统、整车控制器;所述增程器子系统与所述动力电池子系统及所述驱动子系统电连接;所述动力电池子系统与所述驱动子系统电连接;所述整车控制器与所述增程器子系统、所述动力电池子系统、所述驱动子系统电连接。因此,本发明避免了负载分布极不平衡,提高了燃油经济性,减少了污染物,提高了移动工具的舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及混合动力技术领域,尤其涉及一种混合动力系统、移动工具及控制方法。
背景技术
随着技术的发展,移动工具广泛应用于日常运输。目前,移动工具通常采用柴油机、汽油机等发动机作为动力来源。现有技术中以发动机作为动力来源存在以下问题:(1)发动机装机功率与移动工具实际需求功率吻合度差,移动工具配置的发动机功率通常比移动工具的平均工作功率大好几倍,造成负载分布极不平衡;(2)整个工况中发动机始终运行,且发动机绝大部分时间在非最佳运行区间工作,造成发动机功率过剩而导致燃油经济性差、排放污染物大影响环境;(3)在整个工况中,发动机始终处于工作状态,造成移动工具舒适性较差。因此,开发一种避免负载分布极不平衡、提高燃油经济性、减少污染物、舒适性高的动力系统显得尤为重要。
发明内容
基于此,有必要针对上述问题,提出了一种混合动力系统、移动工具及控制方法,用于技术现有技术中动力系统负载分布极不平衡、燃油经济性差、排放污染物大影响环境、舒适性较差的技术问题。
第一方面,本发明提出了一种混合动力系统,包括:用于将其他形式的能源转换成电能的增程器子系统、用于储蓄电能的动力电池子系统、用于将电能转换为动力输出的驱动子系统、整车控制器;
所述增程器子系统与所述动力电池子系统及所述驱动子系统电连接;
所述动力电池子系统与所述驱动子系统电连接;
所述整车控制器与所述增程器子系统、所述动力电池子系统、所述驱动子系统电连接。
在一个实施例中,所述增程器子系统始终工作在比油耗随负荷变化的最经济点。
在一个实施例中,所述增程器子系统包括用于把其它形式的能转化为机械能的发动机、用于把机械能转化为电能的发电机、增程控制器;
所述发动机与所述发电机连接;
所述发电机与所述动力电池子系统及所述驱动子系统电连接;
所述增程控制器与所述发动机及所述整车控制器电连接。
在一个实施例中,所述动力电池子系统包括用于储蓄电能的充电电池、电池控制器;
所述电池控制器与所述充电电池、所述增程器子系统及所述整车控制器电连接;
所述充电电池与所述驱动子系统电连接;
其中,所述电池控制器中设有电池管理模块,以用于采集所述充电电池的信息及控制所述充电电池工作。
在一个实施例中,所述驱动子系统包括用于将电能转换为动力输出的驱动电机、驱动控制器;
所述驱动控制器与所述驱动电机、所述动力电池子系统、所述增程器子系统及所述整车控制器电连接。
在一个实施例中,所述混合动力系统还包括刹车踏板;
所述刹车踏板与所述驱动电机连接;
其中,当制动刹车时,所述刹车踏板与所述驱动电机将原来由刹车鼓消耗的能量转换为电能,再通过所述驱动控制器向所述动力电池子系统充电。
在一个实施例中,所述增程器子系统与所述驱动电机电连接,以用于在需求功率小于所述增程器子系统的发电功率时由所述增程器子系统直接向所述驱动电机供电。
在一个实施例中,所述混合动力系统还包括用于把电能转换为动力输出给电动附件的电动附件动力子系统;
所述电动附件动力子系统与所述动力电池子系统及所述整车控制器电连接。
在一个实施例中,所述混合动力系统还包括外接充电接口;
所述外接充电接口与所述动力电池子系统电连接,以用于使外接电源通过所述外接充电接口对所述动力电池子系统充电。
在一个实施例中,所述混合动力系统的工作模式包括纯电驱动模式、纯增程器驱动模式、混合动力工作模式中的任一种。
在一个实施例中,所述纯增程器驱动模式是指只采用所述增程器子系统向所述驱动子系统供电,且将所述增程器子系统多余的电能向所述动力电池子系统充电。
在一个实施例中,所述混合动力工作模式是指采用所述增程器子系统及所述动力电池子系统共同向所述驱动子系统供电;
其中,将所述增程器子系统的转换的电能全部直接提供给所述驱动子系统,所述动力电池子系统计算需求功率与所述增程器子系统的发电功率的功率差值并且根据所述功率差值向所述驱动子系统供电。
第二方面,本发明还提出了一种移动工具,包括:第一方面任一项所述的混合动力系统。
第三方面,本发明还提出了一种混合动力控制方法,应用于第一方面任一项所述的混合动力系统;
所述方法包括:
获取需求功率、动力电池子系统的实际储蓄电量;
获取增程器子系统的发电功率、预设纯电电量阈值、动力电池子系统的最大电池功率;
根据所述需求功率、所述实际储蓄电量、所述发电功率、所述预设纯电电量阈值及最大电池功率确定目标动力驱动模式。
在一个实施例中,所述根据所述需求功率、所述实际储蓄电量、所述发电功率、所述预设纯电电量阈值及最大电池功率确定目标动力驱动模式,包括:
当所述需求功率小于或等于所述最大电池功率且所述实际储蓄电量大于或等于所述预设纯电电量阈值,则将纯电驱动模式作为所述目标动力驱动模式;
当所述需求功率小于或等于所述最大电池功率且所述实际储蓄电量小于所述预设纯电电量阈值,则当所述需求功率小于或等于所述发电功率时将纯增程器驱动模式作为所述目标动力驱动模式,当所述需求功率大于所述发电功率时将混合动力工作模式作为所述目标动力驱动模式;
当所述需求功率大于所述最大电池功率且所述需求功率小于或等于所述发电功率时,则将纯增程器驱动模式作为所述目标动力驱动模式;
当所述需求功率大于所述最大电池功率且所述需求功率大于所述发电功率时,则将混合动力工作模式作为所述目标动力驱动模式。
在一个实施例中,所述方法还包括:
获取所述动力电池子系统的最低电量阈值及最高电量阈值;
当所述实际储蓄电量小于所述最低电量阈值时,则控制增程器子系统启动工作且向所述动力电池子系统充电;
当所述实际储蓄电量大于所述最高电量阈值时,则控制增程器子系统停止工作。
综上所述,本发明的混合动力系统所述增程器子系统与所述动力电池子系统及所述驱动子系统电连接,所述动力电池子系统与所述驱动子系统电连接,所述整车控制器与所述增程器子系统、所述动力电池子系统、所述驱动子系统电连接,从而使本系统的工作模式包括纯电驱动模式、纯增程器驱动模式、混合动力工作模式中的任一种;纯电驱动模式只采用所述动力电池子系统向所述驱动子系统供电,未采用发动机,提高了移动工具的舒适性;纯增程器驱动模式只采用所述增程器子系统向所述驱动子系统供电,且将所述增程器子系统多余的电能向所述动力电池子系统充电,所述增程器子系统向所述驱动子系统供电减少了电能转换的损失提高了燃油经济性,多余的电能向所述动力电池子系统充电提高了燃油经济性、减少了污染物;混合动力工作模式优先采用所述增程器子系统向所述驱动子系统供电,不足的功率由所述动力电池子系统向所述驱动子系统补充供电,由所述增程器子系统和所述动力电池子系统配合供电,从而在确保满足移动工具需求功率的同时可以降低所述增程器子系统的发电功率和所述动力电池子系统的最大电池功率,避免了负载分布极不平衡,所述增程器子系统向所述驱动子系统供电减少了电能转换的损失提高了燃油经济性、减少了污染物。因此,本发明避免了负载分布极不平衡,提高了燃油经济性,减少了污染物,提高了移动工具的舒适性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中:
图1为一个实施例中混合动力系统的结构框图;
图2为图1的混合动力系统的结构示意图;
图3为一个实施例中混合动力控制方法的流程图;
图4为另一个实施例中混合动力控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
如图1至图2所示,在一个实施例中,提出了一种混合动力系统,包括:用于将其他形式的能源转换成电能的增程器子系统11、用于储蓄电能的动力电池子系统12、用于将电能转换为动力输出的驱动子系统13、整车控制器14;
所述增程器子系统11与所述动力电池子系统12及所述驱动子系统13电连接;
所述动力电池子系统12与所述驱动子系统13电连接;
所述整车控制器14与所述增程器子系统11、所述动力电池子系统12、所述驱动子系统13电连接。
本实施例的混合动力系统所述增程器子系统11与所述动力电池子系统12及所述驱动子系统13电连接,所述动力电池子系统12与所述驱动子系统13电连接,所述整车控制器14与所述增程器子系统11、所述动力电池子系统12、所述驱动子系统13电连接,从而使本系统的工作模式包括纯电驱动模式、纯增程器驱动模式、混合动力工作模式中的任一种;纯电驱动模式只采用所述动力电池子系统12向所述驱动子系统13供电,未采用发动机111,提高了移动工具的舒适性;纯增程器驱动模式只采用所述增程器子系统11向所述驱动子系统13供电,且将所述增程器子系统11多余的电能向所述动力电池子系统12充电,所述增程器子系统11向所述驱动子系统13供电减少了电能转换的损失提高了燃油经济性,多余的电能向所述动力电池子系统12充电提高了燃油经济性、减少了污染物;混合动力工作模式优先采用所述增程器子系统11向所述驱动子系统13供电,不足的功率由所述动力电池子系统12向所述驱动子系统13补充供电,由所述增程器子系统11和所述动力电池子系统12配合供电,从而在确保满足移动工具需求功率的同时可以降低所述增程器子系统11的发电功率和所述动力电池子系统12的最大电池功率,避免了负载分布极不平衡,所述增程器子系统11向所述驱动子系统13供电减少了电能转换的损失提高了燃油经济性、减少了污染物。
所述整车控制器14用于解析驾驶员需求,监控移动工具行驶状态,协调控制单元的工作,实现移动工具的上下电、驱动控制、能量回收、附件控制和故障诊断等功能,可以从现有技术中选择HCU(混合动力控制器),在此不做赘述。
在一个实施例中,所述增程器子系统11始终工作在比油耗随负荷变化的最经济点。通过工作在最经济点进一步提高了燃油经济性、减少了污染物。
在另一个实施例中,所述增程器子系统11还可以采用小于或等于发动机111的最大发电功率的任意功率,在此不做具体限定。
在一个实施例中,所述增程器子系统11包括用于把其它形式的能转化为机械能的发动机111、用于把机械能转化为电能的发电机112、增程控制器113;
所述发动机111与所述发电机112连接;
所述发电机112与所述动力电池子系统12及所述驱动子系统13电连接;
所述增程控制器113与所述发动机111及所述整车控制器14电连接。
所述增程控制器113可以从现有技术中选择ECU(电子控制单元),在此举例不做具体限定。
所述发动机111可以从现有技术中选择能够把其它形式的能转化为机械能的机器,比如柴油发动机、汽油发动机、航空发动机,在此举例不做具体限定。
所述发电机112可以从现有技术中选择FISG电机,在此举例不做具体限定。
在一个实施例中,将发电机112集成在所述发动机111的输出轴,从而提高所述增程器子系统11的集成性。
在一个实施例中,所述发电机112通过高压线与所述动力电池子系统12及所述驱动子系统13电连接,从而使所述发电机112可以向所述动力电池子系统12及所述驱动子系统13输入高压电源。
在一个实施例中,所述增程器子系统11始终工作在比油耗随负荷变化的最经济点是指发动机111作在比油耗随负荷变化的最经济点。
在一个实施例中,所述动力电池子系统12包括用于储蓄电能的充电电池121、电池控制器122;
所述电池控制器122与所述充电电池121、所述增程器子系统11及所述整车控制器14电连接;
所述充电电池121与所述驱动子系统13电连接;
其中,所述电池控制器122中设有电池管理模块,以用于采集所述充电电池121的信息及控制所述充电电池121工作。
所述充电电池121可以从现有技术中选择锂电池,在此举例不做具体限定。
所述电池控制器122可以从现有技术中选择电机控制器,在此举例不做具体限定。
所述电池管理模块可以从现有技术中选择蓄电池管理系统,在此不做赘述。
在一个实施例中,所述充电电池121采用电池组,从而提高所述充电电池121的续航能力及工作的稳定性。
在一个实施例中,所述驱动子系统13包括用于将电能转换为动力输出的驱动电机131、驱动控制器132;
所述驱动控制器132与所述驱动电机131、所述动力电池子系统12、所述增程器子系统11及所述整车控制器14电连接。
所述驱动电机131可以从现有技术中选择将电能转换为动力输出的电机,在此举例不做具体限定。
所述驱动控制器132可以从现有技术中选择电机控制器,电机控制器通过主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作的集成电路,在此举例不做具体限定。
在一个实施例中,所述混合动力系统还包括刹车踏板161;
所述刹车踏板161与所述驱动电机131连接;
其中,当制动刹车时,所述刹车踏板161与所述驱动电机131将原来由刹车鼓消耗的能量转换为电能,再通过所述驱动控制器132向所述动力电池子系统12充电。具体而言,用户踩所述刹车踏板161时,原来由刹车鼓消耗的能量直接由所述刹车踏板161传递到所述驱动电机131以使所述驱动电机131负扭矩,驱动电机131在负扭矩产生的电能通过所述驱动控制器132向所述充电电池121充电,通过能量回收降低对刹车鼓的磨损,延长了移动工具的使用寿命。
在一个实施例中,所述增程器子系统11与所述驱动电机131电连接,以用于在需求功率小于所述增程器子系统11的发电功率时由所述增程器子系统11直接向所述驱动电机131供电。通过所述增程器子系统11与所述驱动电机131直接电连接,减少所述增程器子系统11与所述驱动电机131之间能量转换的损失,从而进一步提高了燃油经济性、减少了污染物。
在一个实施例中,所述混合动力系统还包括用于把电能转换为动力输出给电动附件的电动附件动力子系统15;
所述电动附件动力子系统15与所述动力电池子系统12及所述整车控制器14电连接。
在一个实施例中,所述电动附件动力子系统15包括用于将电能转换为动力输出的电动附件驱动电机151、电动附件驱动控制器152;
所述电动附件驱动控制器152与所述电动附件驱动电机151、所述动力电池子系统12及所述整车控制器14电连接。
所述电动附件驱动控制器152可以从现有技术中选择电机控制器,电机控制器通过主动工作来控制电机按照设定的方向、速度、角度、响应时间进行工作的集成电路,在此举例不做具体限定。
所述电动附件驱动电机151包括电动转向泵、电动空压机、电动水泵等,在此举例不做具体限定。
在一个实施例中,所述电动附件驱动控制器152与所述充电电池121电连接。
在一个实施例中,所述混合动力系统还包括外接充电接口162;
所述外接充电接口162与所述动力电池子系统12电连接,以用于使外接电源通过所述外接充电接口162对所述动力电池子系统12充电。通过外接电源对所述动力电池子系统12充电,从而减少了采用所述增程器子系统11发电,进一步提高了燃油经济性、减少了污染物,延长了所述增程器子系统11的使用寿命。
在一个实施例中,所述外接充电接口162与所述充电电池121电连接。
在一个实施例中,所述混合动力系统的工作模式包括纯电驱动模式、纯增程器驱动模式、混合动力工作模式中的任一种。通过在不同工作模式之间切换,使所述混合动力系统适用于不同的行驶需求,从而提升了混合动力系统的用户体验。
在一个实施例中,所述纯增程器驱动模式是指只采用所述增程器子系统11向所述驱动子系统13供电,且将所述增程器子系统11多余的电能向所述动力电池子系统12充电。所述增程器子系统11向所述驱动子系统13供电减少了电能转换的损失提高了燃油经济性,多余的电能向所述动力电池子系统12充电提高了燃油经济性、减少了污染物。
在一个实施例中,所述混合动力工作模式是指采用所述增程器子系统11及所述动力电池子系统12共同向所述驱动子系统13供电;
其中,将所述增程器子系统11的转换的电能全部直接提供给所述驱动子系统13,所述动力电池子系统12计算需求功率与所述增程器子系统11的发电功率的功率差值并且根据所述功率差值向所述驱动子系统13供电。混合动力工作模式优先采用所述增程器子系统11向所述驱动子系统13供电,不足的功率由所述动力电池子系统12向所述驱动子系统13补充供电,由所述增程器子系统11和所述动力电池子系统12配合供电,从而在确保满足移动工具需求功率的同时可以降低所述增程器子系统11的发电功率和所述动力电池子系统12的最大电池功率,避免了负载分布极不平衡,所述增程器子系统11向所述驱动子系统13供电减少了电能转换的损失提高了燃油经济性、减少了污染物。
在一个实施例中,本发明还提出了一种移动工具,包括:上述任一项所述的混合动力系统;
所述混合动力系统包括:用于将其他形式的能源转换成电能的增程器子系统11、用于储蓄电能的动力电池子系统12、用于将电能转换为动力输出的驱动子系统13、整车控制器14,所述增程器子系统11与所述动力电池子系统12及所述驱动子系统13电连接,所述动力电池子系统12与所述驱动子系统13电连接,所述整车控制器14与所述增程器子系统11、所述动力电池子系统12、所述驱动子系统13电连接。
本实施例的移动工具的混合动力系统所述增程器子系统11与所述动力电池子系统12及所述驱动子系统13电连接,所述动力电池子系统12与所述驱动子系统13电连接,所述整车控制器14与所述增程器子系统11、所述动力电池子系统12、所述驱动子系统13电连接,从而使本系统的工作模式包括纯电驱动模式、纯增程器驱动模式、混合动力工作模式中的任一种;纯电驱动模式只采用所述动力电池子系统12向所述驱动子系统13供电,未采用发动机111,提高了移动工具的舒适性;纯增程器驱动模式只采用所述增程器子系统11向所述驱动子系统13供电,且将所述增程器子系统11多余的电能向所述动力电池子系统12充电,所述增程器子系统11向所述驱动子系统13供电减少了电能转换的损失提高了燃油经济性,多余的电能向所述动力电池子系统12充电提高了燃油经济性、减少了污染物;混合动力工作模式优先采用所述增程器子系统11向所述驱动子系统13供电,不足的功率由所述动力电池子系统12向所述驱动子系统13补充供电,由所述增程器子系统11和所述动力电池子系统12配合供电,从而在确保满足移动工具需求功率的同时可以降低所述增程器子系统11的发电功率和所述动力电池子系统12的最大电池功率,避免了负载分布极不平衡,所述增程器子系统11向所述驱动子系统13供电减少了电能转换的损失提高了燃油经济性、减少了污染物。
所述移动工具包括港口自卸车、叉车、汽车、卡车、轮船、飞机等,在此举例不做具体限定。
在一个实施例中,所述移动工具包括变速箱;
所述驱动子系统13与所述变速箱连接,以用于将电能转换为动力输出给所述变速箱。
在一个实施例中,所述增程器子系统11始终工作在比油耗随负荷变化的最经济点。
在另一个实施例中,所述增程器子系统11还可以采用小于或等于发动机111的最大发电功率的任意功率,在此不做具体限定。
如图3所示,在一个实施例中,提出了一种混合动力控制方法,应用于上述任一项所述的混合动力系统;
所述混合动力系统包括:用于将其他形式的能源转换成电能的增程器子系统、用于储蓄电能的动力电池子系统、用于将电能转换为动力输出的驱动子系统、整车控制器,所述增程器子系统与所述动力电池子系统及所述驱动子系统电连接,所述动力电池子系统与所述驱动子系统电连接,所述整车控制器与所述增程器子系统、所述动力电池子系统、所述驱动子系统电连接;
所述方法包括:
S302、获取需求功率、动力电池子系统的实际储蓄电量;
具体而言,动力电池子系统的电池控制器中设有电池管理模块获取充电电池的实际储蓄电量,电池控制器将实际储蓄电量发送给整车控制器;整车控制器获取用户输入的需求功率。
所述需求功率是指需要向驱动子系统和/或电动附件动力子系统输出的功率。
所述实际储蓄电量是指电池管理模块采集的充电电池的实际电量。
S304、获取增程器子系统的发电功率、预设纯电电量阈值、动力电池子系统的最大电池功率;
具体而言,电池控制器获取增程器子系统的发电功率、预设纯电电量阈值、动力电池子系统的最大电池功率。
可选的,增程器子系统的发电功率、预设纯电电量阈值、动力电池子系统的最大电池功率已经存储在电池控制器中。
可选的,所述发电功率是指增程器子系统的最大发电功率。
可选的,所述发电功率是指增程器子系统工作在比油耗随负荷变化的最经济点时的发电功率。通过工作在最经济点进一步提高了燃油经济性、减少了污染物。
所述预设纯电电量阈值是采用纯电驱动模式的最低电量。
所述最大电池功率是指动力电池子系统向外输出的最大功率。
S306、根据所述需求功率、所述实际储蓄电量、所述发电功率、所述预设纯电电量阈值及最大电池功率确定目标动力驱动模式。
具体而言,整车控制器根据所述需求功率、所述实际储蓄电量、所述发电功率、所述预设纯电电量阈值及最大电池功率确定目标动力驱动模式。
本实施例的方法根据所述需求功率、所述实际储蓄电量、所述发电功率、所述预设纯电电量阈值及最大电池功率确定目标动力驱动模式,目标动力驱动模式包括纯电驱动模式、纯增程器驱动模式、混合动力工作模式中的任一种;纯电驱动模式只采用所述动力电池子系统向所述驱动子系统供电,未采用发动机,提高了移动工具的舒适性;纯增程器驱动模式只采用所述增程器子系统向所述驱动子系统供电,且将所述增程器子系统多余的电能向所述动力电池子系统充电,所述增程器子系统向所述驱动子系统供电减少了电能转换的损失提高了燃油经济性,多余的电能向所述动力电池子系统充电提高了燃油经济性、减少了污染物;混合动力工作模式优先采用所述增程器子系统向所述驱动子系统供电,不足的功率由所述动力电池子系统向所述驱动子系统补充供电,由所述增程器子系统和所述动力电池子系统配合供电,从而在确保满足移动工具需求功率的同时可以降低所述增程器子系统的发电功率和所述动力电池子系统的最大电池功率,避免了负载分布极不平衡,所述增程器子系统向所述驱动子系统供电减少了电能转换的损失提高了燃油经济性、减少了污染物。
如图4所示,在一个实施例中,提出了一种混合动力控制方法,所述方法包括:
S402、获取需求功率、动力电池子系统的实际储蓄电量;
S404、获取增程器子系统的发电功率、预设纯电电量阈值、动力电池子系统的最大电池功率;
S406、当所述需求功率小于或等于所述最大电池功率且所述实际储蓄电量大于或等于所述预设纯电电量阈值,则将纯电驱动模式作为所述目标动力驱动模式;
S408、当所述需求功率小于或等于所述最大电池功率且所述实际储蓄电量小于所述预设纯电电量阈值,则当所述需求功率小于或等于所述发电功率时将纯增程器驱动模式作为所述目标动力驱动模式,当所述需求功率大于所述发电功率时将混合动力工作模式作为所述目标动力驱动模式;
S410、当所述需求功率大于所述最大电池功率且所述需求功率小于或等于所述发电功率时,则将纯增程器驱动模式作为所述目标动力驱动模式;
S412、当所述需求功率大于所述最大电池功率且所述需求功率大于所述发电功率时,则将混合动力工作模式作为所述目标动力驱动模式。
本实施例根据需求功率与最大电池功率、发电功率进行对比,再根据所述实际储蓄电量与所述预设纯电电量阈值进行对比,实现了自动化确定目标动力驱动模式,减少了用户操作,提高了用户体验。
在一个实施例中,所述方法还包括:获取所述动力电池子系统的最低电量阈值及最高电量阈值;当所述实际储蓄电量小于所述最低电量阈值时,则控制增程器子系统启动工作且向所述动力电池子系统充电;当所述实际储蓄电量大于所述最高电量阈值时,则控制增程器子系统停止工作。通过设置最低电量阈值,避免动力电池子系统的实际储蓄电量过低,实际储蓄电量过低影响混合动力系统的续航能力,而且影响充电电池的使用寿命。通过设置最高电量阈值,避免对充电电池过度充电,从而延长了充电电池的使用寿命,而且可以避免增程器子系统做无用的工作,进一步提高了燃油经济性、减少了污染物。
需要说明的是,上述一种混合动力系统、一种移动工具、一种混合动力控制方法属于一个总的发明构思,一种混合动力系统、一种移动工具、一种混合动力控制方法实施例中的内容可相互适用。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (16)
1.一种混合动力系统,其特征在于,包括:用于将其他形式的能源转换成电能的增程器子系统、用于储蓄电能的动力电池子系统、用于将电能转换为动力输出的驱动子系统、整车控制器;
所述增程器子系统与所述动力电池子系统及所述驱动子系统电连接;
所述动力电池子系统与所述驱动子系统电连接;
所述整车控制器与所述增程器子系统、所述动力电池子系统、所述驱动子系统电连接。
2.如权利要求1所述的混合动力系统,其特征在于,所述增程器子系统始终工作在比油耗随负荷变化的最经济点。
3.如权利要求1所述的混合动力系统,其特征在于,所述增程器子系统包括用于把其它形式的能转化为机械能的发动机、用于把机械能转化为电能的发电机、增程控制器;
所述发动机与所述发电机连接;
所述发电机与所述动力电池子系统及所述驱动子系统电连接;
所述增程控制器与所述发动机及所述整车控制器电连接。
4.如权利要求1所述的混合动力系统,其特征在于,所述动力电池子系统包括用于储蓄电能的充电电池、电池控制器;
所述电池控制器与所述充电电池、所述增程器子系统及所述整车控制器电连接;
所述充电电池与所述驱动子系统电连接;
其中,所述电池控制器中设有电池管理模块,以用于采集所述充电电池的信息及控制所述充电电池工作。
5.如权利要求1所述的混合动力系统,其特征在于,所述驱动子系统包括用于将电能转换为动力输出的驱动电机、驱动控制器;
所述驱动控制器与所述驱动电机、所述动力电池子系统、所述增程器子系统及所述整车控制器电连接。
6.如权利要求5所述的混合动力系统,其特征在于,所述混合动力系统还包括刹车踏板;
所述刹车踏板与所述驱动电机连接;
其中,当制动刹车时,所述刹车踏板与所述驱动电机将原来由刹车鼓消耗的能量转换为电能,再通过所述驱动控制器向所述动力电池子系统充电。
7.如权利要求5所述的混合动力系统,其特征在于,所述增程器子系统与所述驱动电机电连接,以用于在需求功率小于所述增程器子系统的发电功率时由所述增程器子系统直接向所述驱动电机供电。
8.如权利要求1所述的混合动力系统,其特征在于,所述混合动力系统还包括用于把电能转换为动力输出给电动附件的电动附件动力子系统;
所述电动附件动力子系统与所述动力电池子系统及所述整车控制器电连接。
9.如权利要求1所述的混合动力系统,其特征在于,所述混合动力系统还包括外接充电接口;
所述外接充电接口与所述动力电池子系统电连接,以用于使外接电源通过所述外接充电接口对所述动力电池子系统充电。
10.如权利要求1至9任一项所述的混合动力系统,其特征在于,所述混合动力系统的工作模式包括纯电驱动模式、纯增程器驱动模式、混合动力工作模式中的任一种。
11.如权利要求10所述的混合动力系统,其特征在于,所述纯增程器驱动模式是指只采用所述增程器子系统向所述驱动子系统供电,且将所述增程器子系统多余的电能向所述动力电池子系统充电。
12.如权利要求10所述的混合动力系统,其特征在于,所述混合动力工作模式是指采用所述增程器子系统及所述动力电池子系统共同向所述驱动子系统供电;
其中,将所述增程器子系统的转换的电能全部直接提供给所述驱动子系统,所述动力电池子系统计算需求功率与所述增程器子系统的发电功率的功率差值并且根据所述功率差值向所述驱动子系统供电。
13.一种移动工具,其特征在于,包括:如权利要求1至12任一项所述的混合动力系统。
14.一种混合动力控制方法,其特征在于,应用于如权利要求1至12任一项所述的混合动力系统;
所述方法包括:
获取需求功率、动力电池子系统的实际储蓄电量;
获取增程器子系统的发电功率、预设纯电电量阈值、动力电池子系统的最大电池功率;
根据所述需求功率、所述实际储蓄电量、所述发电功率、所述预设纯电电量阈值及最大电池功率确定目标动力驱动模式。
15.如权利要求14所述的混合动力控制方法,其特征在于,所述根据所述需求功率、所述实际储蓄电量、所述发电功率、所述预设纯电电量阈值及最大电池功率确定目标动力驱动模式,包括:
当所述需求功率小于或等于所述最大电池功率且所述实际储蓄电量大于或等于所述预设纯电电量阈值,则将纯电驱动模式作为所述目标动力驱动模式;
当所述需求功率小于或等于所述最大电池功率且所述实际储蓄电量小于所述预设纯电电量阈值,则当所述需求功率小于或等于所述发电功率时将纯增程器驱动模式作为所述目标动力驱动模式,当所述需求功率大于所述发电功率时将混合动力工作模式作为所述目标动力驱动模式;
当所述需求功率大于所述最大电池功率且所述需求功率小于或等于所述发电功率时,则将纯增程器驱动模式作为所述目标动力驱动模式;
当所述需求功率大于所述最大电池功率且所述需求功率大于所述发电功率时,则将混合动力工作模式作为所述目标动力驱动模式。
16.如权利要求14所述的混合动力控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述动力电池子系统的最低电量阈值及最高电量阈值;
当所述实际储蓄电量小于所述最低电量阈值时,则控制增程器子系统启动工作且向所述动力电池子系统充电;
当所述实际储蓄电量大于所述最高电量阈值时,则控制增程器子系统停止工作。
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CN111532149A (zh) * | 2020-06-11 | 2020-08-14 | 汉腾新能源汽车科技有限公司 | 一种增程式电动汽车电源系统及其配置方法 |
WO2024037509A1 (zh) * | 2022-08-15 | 2024-02-22 | 上海中联重科桩工机械有限公司 | 旋挖钻机动力系统、旋挖钻机控制方法及旋挖钻机 |
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