CN111483452B - 混合动力系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种混合动力系统及其控制方法。混合动力系统包括增程器系统、动力电池系统和整车控制器。增程器系统包括发动机、离合器、发电机和增程器控制装置。整车控制器用于与行进驱动系统电连接。整车控制器还用于接收并根据驾驶员的操作指令和整车及零部件的状态信息，使增程器系统和动力电池系统为上装系统和行进驱动系统提供能量。发动机可以通过离合器和发电机输出轴直接将机械能传递给上装系统，发电机也可以工作在电动模式下为上装系统提供机械能。混合动力系统应用于具有上装系统的车辆，使所述具有所述上装系统的车辆相较于传统燃油汽车更节能环保，同时使所述具有所述上装系统的车辆避免了纯电动汽车续航里程短的问题。

Description

混合动力系统及其控制方法

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，特别是涉及一种混合动力系统及其控制方法。

背景技术

有些具备上装系统的车辆不但具有基本的行进功能，还具有其他作业功能。例如水泥罐车、推土机、挖土机、洒水车或吊车等。其中，水泥罐车的上装系统为水泥搅拌罐系统。在车辆运输水泥行进的过程中，水泥搅拌罐系统中的水泥搅拌罐需持续转动。水泥搅拌罐需要持续的机械能输入。与此同时，车辆的行进驱动系统也持续工作。

传统的具备上装系统的车辆采用燃油动力为行进驱动系统和上装系统提供动能，环境污染严重。怎样使具备上装系统的车辆节能环保是亟待解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对怎样将混合动力系统应用于具备上装结构的车辆的问题，提供一种混合动力系统及其控制方法。

一种混合动力系统包括增程器系统、动力电池系统、行进驱动系统和整车控制器。所述增程器系统包括发动机、离合器、发电机和增程器控制装置。所述发动机通过所述离合器与所述发电机机械连接。所述发电机包括发电机输出轴。所述发电机输出轴用于与上装系统机械连接。所述发动机和所述发电机分别与所述增程器控制装置电连接。所述增程器控制装置与所述上装系统电连接。所述增程器控制装置还包括电力输出口。所述动力电池系统用于与行进驱动系统和所述电力输出口电连接。

所述增程器控制装置和所述动力电池系统分别与所述整车控制器电连接。所述整车控制器用于与所述行进驱动系统电连接。所述整车控制器用于接收驾驶员的操作指令和整车及零部件的状态信息，并根据所述驾驶员的操作指令和整车及零部件的状态信息使所述增程器系统和动力电池系统为所述上装系统和所述行进驱动系统提供能量。在一个实施例中，所述增程器系统还包括离合器分离机构。所述离合器分离机构设置于所述离合器。所述离合器分离机构与所述增程器控制装置电连接。所述增程器控制装置通过所述离合器分离机构控制所述离合器的分离与结合，以实现所述发动机与所述发电机之间的动力分离与结合。

在一个实施例中，所述增程器控制装置包括增程器控制器、发动机控制器和发电机控制器。所述整车控制器和所述离合器分离机构分别与所述增程器控制器电连接。所述发动机和所述增程器控制器分别与所述发动机控制器电连接。所述发电机和所述增程器控制器分别与所述发电机控制器电连接。所述发电机控制器还包括所述电力输出口。

在一个实施例中，所述混合动力系统还包括所述上装系统。所述上装系统包括第一驱动机构、上装结构和流量控制器。所述第一驱动机构与所述发电机输出轴机械连接。所述上装结构与所述第一驱动机构机械连接。所述第一驱动机构和所述增程器控制器分别与所述流量控制器电连接。

在一个实施例中，所述第一驱动机构包括油泵和马达。所述油泵与所述发电机输出轴机械连接。所述油泵与所述流量控制器电连接。所述油泵与所述马达通过液压管连接。所述马达与所述上装结构机械连接。

在一个实施例中，所述动力电池系统包括动力电池组和电池管理系统。所述发电机控制器和所述行进驱动系统分别与所述动力电池组电连接。所述动力电池组和所述整车控制器分别与所述电池管理系统连接。

在一个实施例中，所述混合动力系统还包括所述行进驱动系统。所述行进驱动系统包括：驱动电机控制器、驱动电机、变速箱、变速箱控制器和驱动桥。

所述动力电池组、所述发电机控制器和所述整车控制器分别与所述驱动电机控制器电连接。所述驱动电机与所述驱动电机控制器电连接。所述变速箱与所述驱动电机机械连接。所述整车控制器和所述变速箱分别与所述变速箱控制器电连接。所述驱动桥与所述变速箱机械连接。

一种混合动力系统的控制方法包括：

分别获取动力电池组的剩余电量、上装系统的所需机械能和行进驱动系统的所需电能。

判断所述动力电池组的剩余电量是否大于第一剩余电量值，且小于第二剩余电量值。所述第一剩余电量值小于所述第二剩余电量值。

如果所述动力电池组的剩余电量大于所述第一剩余电量值，且小于所述第二剩余电量值。则判断电池能量管理状态处于电能消耗阶段，还是处于电能恢复阶段。

如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段。则判断所述上装系统的所需机械能是否大于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统的所需电能是否不小于第四电能值。

如果所述上装系统的所需机械能大于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统的所需电能不小于所述第四电能值。则控制离合器结合。控制发动机工作。所述发动机通过所述离合器和所述发电机输出轴为所述上装系统提供机械能，同时所述发动机为所述发电机提供机械能。控制所述发电机工作在发电模式下。所述发电机将机械能转换为电能。

当所述行进驱动系统工作在驱动模式下，所述发电机与所述动力电池系统共同为所述进驱动系统提供电能。

当所述行进驱动系统工作在制动回馈模式下，所述发电机与所述行进驱动系统共同给所述动力电池系统充电。

在一个实施例中，如果所述动力电池组的剩余电量大于所述第一剩余电量值，且小于所述第二剩余电量值。则判断电池能量管理状态处于电能消耗阶段，还是处于电能恢复阶段。所述混合动力系统的控制方法还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段。则判断所述上装系统的所需机械能是否等于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统的所需电能是否不小于所述第四电能值。

如果所述上装系统的所需机械能等于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统的所需电能不小于所述第四电能值。则控制所述离合器结合。控制所述发动机工作。所述发动机为所述发电机提供机械能。所述发电机工作在发电模式下。所述发电机将机械能转化为电能。控制增程器系统为上装结构提供的机械能为0。

当所述行进驱动系统工作在驱动模式下，所述发电机与所述动力电池系统共同为所述行进驱动系统提供电能。

当所述行进驱动系统工作在制动回馈模式下，所述发电机和所述行进驱动系统共同给所述动力电池系统充电。

在一个实施例中，如果所述动力电池组的剩余电量大于所述第一剩余电量值，且小于所述第二剩余电量值。则判断电池能量管理状态处于电能消耗阶段，还是处于电能恢复阶段。所述混合动力系统的控制方法还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段。则判断所述上装系统的所需机械能是否等于所述第一机械能值。

如果所述上装系统的所需机械能等于所述第一机械能值。则判断所述行进驱动系统的所需电能是否不小于第一电能值，且小于所述第四电能值。所述第一电能值小于所述第四电能值。

如果所述行进驱动系统的所需电能不小于所述第一电能值，且小于所述第四电能值。则控制所述发动机和所述发电机停机。

当所述行进驱动系统工作在驱动模式下时，所述动力电池系统为所述行进驱动系统提供电能。

当所述行进驱动系统工作在制动回馈模式下时，所述行进驱动系统产生的电能用于给所述动力电池系统充电。

在一个实施例中，如果所述动力电池组的剩余电量大于所述第一剩余电量值，且小于所述第二剩余电量值。则判断电池能量管理状态处于电能消耗阶段，还是处于电能恢复阶段。所述混合动力系统的控制方法还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段。则判断所述上装系统的所需机械能是否大于所述第一机械能值，且小于第二机械能值。所述第一机械能值小于所述第二机械能值。

如果所述上装系统的所需机械能大于所述第一机械能值，且小于所述第二机械能值。则判断所述行进驱动系统的所需电能是否不小于第一电能值，且小于第三电能值。所述第一电能值小于所述第三电能值。所述第三电能值小于所述第四电能值。

如果所述行进驱动系统的所需电能不小于所述第一电能值，且小于所述第三电能值。则控制所述离合器分离。控制所述发动机怠速或停机。控制所述发电机工作在电动模式下。所述发电机将电能转化为机械能。所述机械能用于驱动所述上装系统。

当所述行进驱动系统工作在驱动模式下，所述动力电池系统为所述发电机和所述行进驱动系统提供电能。

当所述行进驱动系统工作在制动回馈模式下。所述动力电池系统和所述行进驱动系统共同为所述发电机提供电能。

在一个实施例中，如果所述动力电池组的剩余电量大于所述第一剩余电量值，且小于所述第二剩余电量值。则判断电池能量管理状态处于电能消耗阶段，还是处于电能恢复阶段。所述混合动力系统的控制方法还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段。则判断所述上装系统的所需机械能是否大于所述第一机械能值，且小于第二机械能值。所述第一机械能值小于所述第二机械能值。

如果所述上装系统的所需机械能大于所述第一机械能值，且小于所述第二机械能值。则判断所述行进驱动系统的所需电能是否不小于第三电能值，且小于所述第四电能值。所述第三电能值小于所述第四电能值。

如果所述行进驱动系统的所需电能不小于第三电能值，且小于所述第四电能值。则控制所述离合器结合。控制所述发动机工作。所述发动机通过所述离合器和所述发电机输出轴为所述上装系统提供机械能，同时所述发动机为所述发电机提供机械能。控制所述发电机工作在发电模式下。所述发电机将机械能转换为电能。

当所述行进驱动系统工作在驱动模式下，所述发电机与所述动力电池系统共同为所述进驱动系统提供电能。

当所述行进驱动系统工作在制动回馈模式下，所述发电机与所述行进驱动系统共同给所述动力电池系统充电。

在一个实施例中，如果所述动力电池组的剩余电量大于所述第一剩余电量值，且小于所述第二剩余电量值。则判断电池能量管理状态处于电能消耗阶段，还是处于电能恢复阶段。所述混合动力系统的控制方法还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段。则判断所述上装系统的所需机械能是否不小于所述第二机械能值，且不大于第三机械能值。所述第一机械能值小于所述第二机械能值，所述第二机械能值小于所述第三机械能值。

如果所述上装系统的所需机械能不小于所述第二机械能值，且不大于所述第三机械能值。则判断所述行进驱动系统的所需电能是否不小于第一电能值，且小于所述第四电能值。所述第一电能值小于所述第四电能值。

如果所述行进驱动系统的所需电能不小于第一电能值，且小于所述第四电能值。则控制所述离合器结合。控制所述发动机工作。所述发动机通过所述离合器和所述发电机输出轴为所述上装系统提供机械能。控制所述发电机不工作。

当所述行进驱动系统工作在驱动模式下，所述动力电池系统为所述行进驱动系统提供电能。

当所述行进驱动系统工作在制动回馈模式下，所述行进驱动系统产生的电能用于给所述动力电池系统充电。

在一个实施例中，如果所述动力电池组的剩余电量大于所述第一剩余电量值，且小于所述第二剩余电量值。则判断电池能量管理状态处于电能消耗阶段，还是处于电能恢复阶段。所述混合动力系统的控制方法还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段。则判断所述上装系统的所需机械能是否大于第三机械能值。

如果所述上装系统的所需机械能大于第三机械能值。则判断所述行进驱动系统的所需电能是否不小于第一电能值，且小于所述第四电能值。所述第一电能值小于所述第四电能值。

如果所述行进驱动系统的所需电能不小于第一电能值，且小于所述第四电能值。则控制所述离合器结合。控制所述发动机工作。所述发动机通过所述离合器和所述发电机并联输出机械能。所述机械能通过所述发电机输出轴提供给所述上装系统。控制所述发电机工作在电动模式下。所述发电机将电能转换为机械能。

当所述行进驱动系统工作在驱动模式下，所述动力电池系统为所述发电机和所述行进驱动系统提供电能。

当所述行进驱动系统工作在制动回馈模式下，所述动力电池系统和所述行进驱动系统共同为所述发电机提供电能。

在一个实施例中，如果所述动力电池组的剩余电量大于所述第一剩余电量值，且小于所述第二剩余电量值。则判断电池能量管理状态处于电能消耗阶段，还是处于电能恢复阶段。所述混合动力系统的控制方法还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能恢复阶段。则判断所述上装系统的所需机械能是否大于所述第一机械能值。

如果所述上装系统的所需机械能大于所述第一机械能值。则控制所述离合器结合。控制所述发动机工作。所述发动机通过所述离合器和所述发电机输出轴为所述上装系统提供机械能，同时所述发动机为所述发电机提供机械能。控制所述发电机工作在发电模式下。所述发电机将机械能转换为电能。

当所述行进驱动系统工作在驱动模式下，所述发电机与所述动力电池系统共同为所述进驱动系统提供电能。

当所述行进驱动系统工作在制动回馈模式下，所述发电机与所述行进驱动系统共同给所述动力电池系统充电。

在一个实施例中，如果所述动力电池组的剩余电量大于所述第一剩余电量值，且小于所述第二剩余电量值。则判断电池能量管理状态处于电能消耗阶段，还是处于电能恢复阶段。所述混合动力系统的控制方法还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能恢复阶段。则判断所述上装系统的所需机械能是否等于所述第一机械能值。

如果所述上装系统的所需机械能等于所述第一机械能值。则控制所述离合器结合。控制所述发动机工作。所述发动机为所述发电机提供机械能。所述发电机工作在发电模式下。所述发电机将机械能转化为电能。控制增程器系统为上装结构提供的机械能为0。

当所述行进驱动系统工作在驱动模式下，所述发电机与所述动力电池系统共同为所述行进驱动系统提供电能。

当所述行进驱动系统工作在制动回馈模式下，所述发电机和所述行进驱动系统共同给所述动力电池系统充电。

本申请实施例提供的所述混合动力系统，包括增程器系统、动力电池系统和整车控制器。所述增程器系统包括发动机、离合器、发电机和增程器控制装置。所述发动机通过所述离合器与所述发电机机械连接。所述发电机包括输出轴。所述输出轴用于与上装系统机械连接。所述发动机和所述发电机分别与所述增程器控制装置电连接。所述增程器控制装置与所述上装系统电连接。所述增程器控制装置还包括电力输出口。所述动力电池系统用于与行进驱动系统和所述电力输出口电连接。

所述增程器控制装置和所述动力电池系统分别与所述整车控制器电连接。所述整车控制器与所述行进驱动系统电连接。所述整车控制器用于接收驾驶员的操作指令和整车及零部件的状态信息，并根据所述驾驶员的操作指令和整车及零部件的状态信息使所述增程器系统和动力电池系统为所述上装系统和所述行进驱动系统提供能量。

所述增程器系统和所述动力电池系统形成混合动力源。所述发动机通过所述离合器和所述发电机直接将机械能传递给所述上装系统。所述上装系统利用机械能做功，避免了能量转换过程中的消耗，提高了机械能转化效率。所述动力电池系统主要用于为所述行进驱动系统提供电能，不但节约了成本，还避免了环境污染。所述混合动力系统应用于具有所述上装系统的车辆，使所述具有所述上装系统的车辆相较于传统燃油汽车更节能环保，同时使所述具有所述上装系统的车辆避免了纯电动汽车续航里程短的问题。

此外，由于所述增程器控制装置还包括电力输出口。所述动力电池系统用于与行进驱动系统和所述电力输出口电连接。当所述行进驱动系统的电能需求量超过所述动力电池系统的供给能力时，所述发电机将所述发动机的机械能转换为电能，提供给所述行进驱动系统和动力电池系统。所述混合动力系统中的所述增程器系统和所述动力电池系统可以形成多种能量供给模式，以满足所述上装系统或所述行进驱动系统的不同能量需求。因此，所述混合动力系统适用于具有不同上装系统的车辆。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一个实施例中提供的所述混合动力系统的连接示意图；

图2为本申请一个实施例中提供的所述增程器系统的结构示意图；

图3为本申请一个实施例中提供的所述动力电池组的剩余电量的轨迹图；

图4为本申请一个实施例中提供的所述混合动力系统的水泥罐车的工作状态和能量需求图。

附图标号：

混合动力系统 10

上装系统 20

第一驱动机构 210

油泵 211

马达 212

上装结构 220

流量控制器 230

增程器系统 30

发动机 310

离合器 320

发电机 330

发电机输出轴 331

增程器控制装置 340

增程器控制器 341

发动机控制器 342

发电机控制器 343

电力输出口 301

离合器分离机构 350

动力电池系统 40

动力电池组 410

电池管理系统 420

整车控制器 50

行进驱动系统 60

驱动电机控制器 610

驱动电机 620

变速箱 630

变速箱控制器 640

驱动桥 650

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请中，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。

有些具备上装系统的车辆不但具有基本的行进功能，还具有其他作业功能。例如水泥罐车、推土机、挖土机、洒水车或吊车等。其中，所述上装系统20用于完成工业或生活作业。所述上装系统20包括水泥罐车的水泥搅拌罐系统、推土机的推土铲系统或洒水车的洒水系统等。在水泥罐车运输水泥行进的过程中，水泥搅拌罐系统中的水泥搅拌罐需持续转动，避免水泥凝固。水泥搅拌罐需要持续的机械能输入。与此同时，车辆的行进驱动系统也持续工作。

请参见图1和图2，本申请实施例提供一种混合动力系统10包括增程器系统30、动力电池系统40和整车控制器50。所述增程器系统30包括发动机310、离合器320、发电机330和增程器控制装置340。所述发动机310通过所述离合器320与所述发电机330机械连接。所述发电机330包括发电机输出轴331。所述发电机输出轴331用于与上装系统20机械连接。所述发动机310和所述发电机330分别与所述增程器控制装置340电连接。所述增程器控制装置340与所述上装系统20电连接。所述增程器控制装置340还包括电力输出口301。所述动力电池系统40用于与行进驱动系统60和所述电力输出口301电连接。

所述增程器控制装置340和所述动力电池系统40分别与所述整车控制器50电连接。所述整车控制器50用于与所述行进驱动系统60电连接。所述整车控制器50用于接收驾驶员的操作指令和整车及零部件的状态信息，并根据所述驾驶员的操作指令和整车及零部件的状态信息使所述增程器系统30和动力电池系统40为所述上装系统20和所述行进驱动系统60提供能量。本申请实施例提供的所述混合动力系统10包括所述增程器系统30和所述动力电池系统40。所述增程器系统30和所述动力电池系统40形成混合动力源。所述发动机310通过所述离合器320和所述发电机330直接将机械能传递给所述上装系统20。所述上装系统20利用机械能做功，避免了能量转换过程中的消耗，提高了机械能转化效率。所述动力电池系统40主要用于为所述行进驱动系统60提供电能，不但节约了成本，还避免了环境污染。所述混合动力系统10应用于具有所述上装系统20的车辆，使所述具有所述上装系统20的车辆相较于传统燃油汽车更节能环保，同时使所述具有所述上装系统20的车辆避免了纯电动汽车续航里程短的问题。

此外，由于所述增程器控制装置340还包括电力输出口301。所述动力电池系统40用于与行进驱动系统60和所述电力输出口301电连接。当所述行进驱动系统60的电能需求量超过所述动力电池系统40的供给能力时，所述发电机330将所述发动机310的机械能转换为电能，提供给所述行进驱动系统60或所述动力电池系统40。所述混合动力系统10中的所述增程器系统30和所述动力电池系统40可以形成多种能量供给模式，以满足所述上装系统20或所述行进驱动系统60的不同能量需求。因此，所述混合动力系统10适用于具有不同上装系统的车辆。

所述发电机330具有两种工作状态：将电能转换为机械能，将机械能转换为电能。当所述发电机330处于由机械能转换为电能的状态时，所述电力输出口301用于由所述发电机330输出电能。当所述发电机330处于由电能转换为机械能的状态时，所述电力输出口301用于向所述发电机330输入电能。

所述动力电池系统40具有两种工作状态：充电状态和放电状态。

在一个实施例中，所述增程器系统30还包括离合器分离机构350。所述离合器分离机构350设置于所述离合器320。所述离合器分离机构350与所述增程器控制装置340电连接。所述增程器控制装置340通过所述离合器分离机构350控制所述离合器320分离。

所述离合器分离机构350可以为气动机构、液压机构或电动机构。所述离合器分离机构350为自动机构。

不同的工作模式中，所述发电机330的作用不同。

当所述发电机330不工作，所述发动机310工作时，所述发动机310通过所述离合器320带动所述发电机330将机械能传递给所述上装系统20。此时，所述发电机330和所述离合器320只起到机械能传递的作用。

当所述离合器320结合，所述发电机330的工作状态为由机械能转换为电能时，所述发电机330不仅起到将所述发动机310的部分机械能传递给所述上装系统20的作用，而且起到将所述发动机310的剩余部分的机械能转换为电能的作用。所述发电机330将转换后的电能通过所述电力输出口301输出给所述行进驱动系统60或所述动力电池系统40。

当所述离合器320结合，所述发电机330的工作状态为由电能转换为机械能时，所述发电机330不仅起到将所述发动机310的机械能传递给所述上装系统20的作用，而且还起到将所述动力电池系统40的电能转换为机械能，并将所述机械能输出给所述上装系统20的作用。

当所述离合器320分离，所述发电机330的工作状态为由电能转换为机械能时，所述发电机330不再将所述发动机310的机械能传递给所述上装系统20。所述发电机330仅将所述动力电池系统40的电能转换为机械能，并将所述机械能输出给所述上装系统20。

当所述上装系统40所需的电能为0时，当所述离合器320结合，所述发动机310工作，所述发电机330将所述发动机310的机械能转换为电能的作用。所述发电机330将转换后的电能通过所述电力输出口301输出给所述行进驱动系统60或所述动力电池系统40。

在一个实施例中，所述增程器控制装置340包括增程器控制器341、发动机控制器342和发电机控制器343。所述整车控制器50和所述离合器分离机构350分别与所述增程器控制器341电连接。所述发动机310和所述增程器控制器341分别与所述发动机控制器342电连接。所述发电机330和所述增程器控制器341分别与所述发电机控制器343电连接。

所述增程器控制器341接收所述整车控制器50的控制信号或数据信号，并根据所述控制信号或所述数据信号进行逻辑运算，生成发动机命令信号、发电机命令信号、离合器的分离与结合命令信号和油泵输出流量控制的命令信号。

所述增程器控制器341将所述发动机命令信号发送给所述发动机控制器342，用于控制所述发动机310工作。所述增程器控制器341将所述发电机命令信号发送给所述发电机控制器343，用于控制所述发电机330工作。所述增程器控制器341将命令信号发送给所述离合器分离机构350，用于控制所述离合器320的分离与结合。所述增程器控制器341将命令信号发送给所述流量控制器230，用于控制所述油泵211的输出流量。

在一个实施例中，所述混合动力系统10还包括所述上装系统20。所述上装系统20包括第一驱动机构210、上装结构220和流量控制器230。所述第一驱动机构210与所述发电机输出轴331机械连接。所述上装结构220与所述第一驱动机构210机械连接。所述第一驱动机构210和所述增程器控制器341分别与所述流量控制器230电连接。

在一个实施例中，所述第一驱动机构210包括油泵211和马达212。所述油泵211与所述发电机输出轴331机械连接。所述油泵211与所述流量控制器230电连接。所述油泵211与所述马达212通过液压管连接。所述马达212与所述上装结构220机械连接。

所述流量控制器230与所述增程器控制器341电连接。所述增程器控制器341通过所述流量控制器230控制所述油泵211输出的液压油流量。

在一个实施例中，所述油泵211包括两套给油管路。液压油在两条管路中的运行方向不同。所述油泵211的动力轴的旋转方向相同。通过切换所述两套给油管路，所述油泵211的改变动力输出方向。

在一个实施例中，所述动力电池系统40包括动力电池组410和电池管理系统420。

所述发电机控制器343和所述行进驱动系统60分别与所述动力电池组410电连接。所述动力电池组410和所述整车控制器50分别与所述电池管理系统420连接。所述动力电池组410中电池的数量不限，根据动力需求配置。所述动力电池组由电芯组成，具有充放电功能。所述电芯的种类不限。

在一个实施例中，所述混合动力系统10还包括所述行进驱动系统60。所述行进驱动系统60包括驱动电机控制器610、驱动电机620、变速箱630、变速箱控制器640和驱动桥650。

所述动力电池组410、所述发电机控制器343和所述整车控制器50分别与所述驱动电机控制器610电连接。所述驱动电机620与所述驱动电机控制器610电连接。所述变速箱630与所述驱动电机620机械连接。所述整车控制器50和所述变速箱630分别与所述变速箱控制器640电连接。所述驱动桥650与所述变速箱630机械连接。

所述整车控制器50通过所述驱动电机控制器610控制输入所述驱动电机620的电量。所述发电机控制器343还包括所述电力输出口301。所述电力输出口301和所述动力电池组410分别与所述驱动电机控制器610电连接。

当所述发电机330处于由机械能转换为电能的状态时，所述电力输出口301用于由所述发电机330输出电能。当所述发电机330处于由电能转换为机械能的状态时，所述电力输出口301用于向所述发电机330输入电能。

当所述发电机330处于由机械能转换为电能的状态时，所述机械能由所述发动机310通过所述离合器320传递给所述发电机330。当所述电力输出口301由所述发电机330输出电能时，可以将电能输出给所述驱动电机控制器610，也可以将电能输出给所述动力电池组410。

所述变速箱630上集成有换档执行机构。所述变速箱控制器330与所述换档执行机构电连接。所述换档执行机构与所述变速箱630机械连接。在一个实施例中，当所述上装系统20制动时，当所述上装系统20的机械能反向传递到所述发电机输出轴331。所述增程器系统30对所述上装系统20进行制动能量回收。所述发电机330将回收能量转化为电能提供给所述动力电池系统40和所述行进驱动系统60。

请一并参见图3，图3为所述动力电池组410的剩余电量SoC在所述整车控制器管理下的轨迹图。在整车控制器中，对SoC的管理采用工程上易于实现的CD-CS(电量消耗-电量维持)策略。CD为电量消耗模式。CS为电量维持模式。在CD模式下，行进所述驱动系统60的电能主要由所述动力电池系统40提供。在所述动力电池系统40无法满足所述行进驱动系统60的电能需求时，所述增程器系统30才会进行发电。其他条件下所述增程器系统30不发电。在CD模式下，所述动力电池组410的SoC会呈下降趋势。

当所述动力电池组410的SoC下降至第一剩余电量值时，进入CS模式。在CS模式下，所述增程器系统30持续发电。所述增程器系统30的平均发电功率大于所述行进驱动系统60的平均需求功率，以保证在一段时间内能够提升所述动力电池组410的SoC水平。当所述动力电池组410的SoC提升至第二剩余电量值时，所述增程器系统30停止持续发电。在所述动力电池系统40无法满足行进所述驱动系统60的电能需求时，所述增程器系统30才会进行发电。所述增程器系统30用于与所述动力电池系统40共同输出电能给所述行进驱动系统60，以保证整车的动力。

为了便于描述所述增程器系统30的不同工作模式，定义两种电池能量管理状态：

(1)电能消耗阶段(electricity energy depletion，EED)：所述增程器系统30仅在所述动力电池系统40无法满足所述行进驱动系统60的电能需求时才会发电。其他条件下所述增程器系统30处于停机或怠速状态。所述行进驱动系统60所需的电能主要由所述动力电池系统40提供。所述动力电池组410的SoC水平整体呈现下降趋势。

(2)电能恢复阶段(electricity energy recovery，EER)：所述增程器系统30持续发电，且所述增程器系统30的平均发电功率大于所述行进驱动系统60的所需功率的平均值。所述行进驱动系统60所需的电能主要由所述增程器系统30发电提供。所述动力电池组410的SoC水平整体呈现上升趋势。

基于上述定义可知，在CD模式下，电池能量管理状态一直处于电能消耗阶段EED。在CS模式下，电池能量管理状态则在电能消耗阶段EED和电能恢复阶段EER之间交替切换。

当所述动力电池组410的SoC水平下降至小于或等于所述第一剩余电量值时，电池能量管理状态切换进入电能恢复阶段EER。所述增程器系统30为所述动力电池系统40提供电能补充，以提升所述动力电池系统40的SoC水平。当所述动力电池组410的SoC水平上升至大于或等于所述第二剩余电量值时，电池能量管理状态切换进入电能消耗阶段EED。初始时刻，电池能量管理状态设置为电能消耗阶段EED。

在EED阶段，所述动力电池组410的剩余电量SoC有时也会呈现上升的现象，这种情况发生在所述行进驱动系统60在进行制动能量回馈时，其回馈的能量用于给所述动力电池组410充电，从而使得其SoC上升。

在EER阶段，所述动力电池组410的剩余电量SoC有时也会呈现下降的现象，这种情况发生在所述行进驱动系统60所需的电能大于增程器系统30提供的电能，所述动力电池系统40仍然需要对外输出电能。但由于所述增程器系统30的平均发电功率大于所述行进驱动系统60的所需功率的平均值，所述动力电池组410的SoC会呈现整体上升的趋势。

所述上装系统20包括搅拌罐、车铲、水罐、吊装结构或其他作业结构。

请一并参见图4，图4为水泥罐车的工作状态和能量需求图。所述水泥罐车的工作大致包括五个阶段。

第一阶段为装料阶段。此阶段，车辆不行驶，所述行进驱动系统60的所需电能为0。水泥逐渐加装到所述搅拌罐中，所述搅拌罐的所需机械能逐渐增加。

第二阶段为带料行进阶段。此阶段，车辆行驶，行进过程中会有加速、刹车等操作。

在加速时，所述行进驱动系统60的所需电能升高，且所需电能为正值。

在刹车时，所述行进驱动系统60的所需电能降低，且所需电能为负值。所述搅拌罐持续转动，所需机械能小于装料阶段的所需机械能。

第三阶段为卸料等待阶段。此阶段，车辆不行驶，所述行进驱动系统60的所需电能为0。所述搅拌罐持续转动，所需机械能小于装料阶段的所需机械能。

第四阶段为卸料阶段。此阶段，车辆不行驶，所述行进驱动系统60的所需电能为0。所述搅拌罐卸料，所需机械能变小。

第五阶段为空车行进阶段。此阶段，车辆行驶，行进过程中会有加速、刹车等操作。

在加速时，所述行进驱动系统60的所需电能升高，且所需电能为正值。

在刹车时，所述行进驱动系统60的所需电能降低，且所需电能为负值。所述搅拌罐不转动，所需机械能为0。

所述上装系统20和所述行进驱动系统60的工作状态不同，控制所述增程器系统30和所述动力电池系统40的工作状态不同，所述混合动力系统10的工作模式不同。

所述混合动力系统10的多种工作模式，请参见表1、表2、表3和表4。

表1

表2

表3

表4

其中，SoC为所述动力电池组410的剩余电量。SoC₁为第一剩余电量值。SoC₂为第二剩余电量值。SoC₃为第三剩余电量值。

P_mec，tank为所述上装系统20的所需机械能。正值表示驱动，所述上装系统20需要能量。负值表示制动，所述上装系统20回收能量。P_mec，1为所述第一机械能值。P_mec，2为第二机械能值。P_mec，3为第三机械能值。

P_elc，mot为所述行进驱动系统60的所需电能。P_elc，1为第一电能值。P_elc，2为第二电能值。P_elc，3为第三电能值。P_elc，4为第四电能值。

表1中的“模式”表示的是所述增程器系统30和所述动力电池系统40的工作模式。所述混合动力系统10至少包括6种工作模式。

模式1：所述离合器320分离，所述发动机310怠速或停机，所述发电机330单独驱动所述上装系统20。

模式2：所述离合器320结合，所述发动机310单独驱动所述上装系统20，所述发电机330不工作。

模式3：所述离合器320结合，所述发动机310和所述发电机330共同驱动所述上装系统20。

模式4：所述离合器320结合，所述增程器系统30对所述上装系统20提供机械能，对整车提供电能。

模式5：所述离合器320结合，所述增程器系统30仅发电，不对所述上装系统20提供机械能。

模式6：控制所述增程器系统30整机停机，所述发动机310停机，所述发电机330停机。

“电池能量管理状态”表示的是所述整车控制器50中设置的电池能量管理状态。“电池能量管理状态”对应的“EED”表示所述动力电池组410处于电能消耗阶段。“电池管理状态”对应的“EER”表示所述动力电池组410处于电能恢复阶段。

所述电池能量管理状态表示的是所述动力电池组410的剩余电量随时间的变化情况。

所述发动机310输出的机械功率为P_mec，ice。所述发电机控制器343直流侧输出的电功率为P_elc，isg。P_elc，isg为正值表示所述发电机330将机械能转换为电能，对外提供电能。P_elc，isg为负值表示所述发电机330将电能转换为机械能，对外提供机械能。

所述发电机330的工作效率为η_isg。

所述动力电池组410输出电功率为P_elc，batt。P_elc，batt为正值表示所述动力电池组410放电，对外提供电能。P_elc，batt为负值表示所述动力电池组410充电，吸收外部电能。

所述动力电池系统40工作在放电模式下为正，所述动力电池系统40工作在充电模式下为负。所述发电机330工作在发电模式下为正，所述发电机330不工作时为0，所述发电机330工作在电动模式下为负。所述驱动电机620工作在驱动模式下为正，所述驱动电机620工作在制动回馈模式下为负。

搅拌罐转动时，所述上装系统40满足以下机械功率平衡方程：

车辆行驶时，所述行进驱动系统60对应的电功率平衡方程：

P_elc，batt+P_elc，isg＝P_elc，mot

所述动力电池系统40输出的电能与所述发电机控制器301输出的电能之和等于所述行进驱动系统60所需的电能。

在一个实施例中，所述第一机械能值为0kW。所述第二机械能值为25kW。所述第三机械能值为60kW。

所述第一电能值为-150kW。所述第二电能值0kW。所述第三电能值为150kW。所述第四电能值为200kW。其中，所述第一电能值为-150kW，表示动力电池组的最大充电功率为150kW。

所述第一剩余电量值为25％。所述第二剩余电量值为35％。所述第三剩余电量值为95％。

本申请实施例提供一种混合动力系统10的控制方法包括：

S100，分别获取动力电池组410的剩余电量、上装系统20的所需机械能和行进驱动系统60的所需电能。

S101，如果所述动力电池组410的剩余电量不大于所述第一剩余电量值，或不小于所述第二剩余电量值，则判断所述动力电池组410的剩余电量是否大于所述第三剩余电量值，且不大于100％电量。

S102，如果所述动力电池组410的剩余电量大于所述第三剩余电量值，且不大于100％电量，则判断所述上装系统20的所需机械能是否大于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于第四电能值。

S103，如果所述上装系统20的所需机械能大于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统60的所需电能不小于所述第四电能值，则控制所述离合器320结合。控制所述发动机310工作。所述发动机310通过所述离合器320和所述发电机输出轴331为所述上装系统20提供机械能，同时所述发动机310为所述发电机330提供机械能。控制所述发电机330工作在发电模式下，所述发电机330将机械能转换为电能。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述发电机330与所述动力电池系统40共同为所述进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述发电机330与所述行进驱动系统60共同给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第4种工作模式。

在第4种工作模式下，所述离合器320与所述发动机310结合，所述发电机330的工作状态为由机械能转换为电能时，所述发电机330不仅起到将所述发动机310的部分机械能传递给所述上装系统20的作用，而且起到将所述发动机310的剩余部分的机械能转换为电能的作用。所述发电机330将转换后的电能通过所述电力输出口301输出给所述行进驱动系统60。

在一个实施例中，S101之后，所述控制方法还包括：

如果所述动力电池组410的剩余电量大于所述第三剩余电量值，且不大于100％电量，则判断所述上装系统20的所需机械能是否等于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于所述第四电能值。

如果所述上装系统20的所需机械能等于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统60的所需电能不小于所述第四电能值，则控制所述离合器320结合。控制所述发动机310工作。所述发动机310为所述发电机330提供机械能。所述发电机330工作在发电模式下。所述发电机330将机械能转化为电能。控制所述增程器系统30为所述上装结构220提供的机械能为0。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述发电机330与所述动力电池系统40共同为所述行进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述发电机330和所述行进驱动系统60共同给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第5种工作模式。

在第5种工作模式下，所述离合器320结合，所述发动机310工作，所述发电机330将所述发动机310的机械能转换为电能的作用。所述发电机330将转换后的电能通过所述电力输出口301输出给所述行进驱动系统60。

在一个实施例中，驱动所述上装结构220的所述第一驱动机构210为液压驱动结构。所述第一驱动机构210包括所述油泵211和所述马达212。控制所述增程器系统30为所述上装结构220提供的机械能为0的步骤为：通过控制所述流量控制器230使所述油泵211的液压油流量为零，以切断所述增程器系统30对所述上装结构220的机械能供应。

在一个实施例中，S101之后，所述控制方法还包括：

如果所述动力电池组410的剩余电量大于所述第三剩余电量值，且不大于100％电量，则判断所述上装系统20的所需机械能是否等于所述第一机械能值。

如果所述上装系统20的所需机械能等于所述第一机械能值，则判断所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于所述第二电能值，且小于所述第四电能值。

如果所述行进驱动系统60的所需电能不小于所述第二电能值，且小于所述第四电能值，则控制所述发动机310和所述发电机330停机。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下时，所述动力电池系统40为所述行进驱动系统60系统提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下时，所述行进驱动系统60产生的电能用于给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第6种工作模式。

在一个实施例中，S101之后，所述控制方法还包括：

如果所述动力电池组410的剩余电量大于所述第三剩余电量值，且不大于100％电量，则判断所述上装系统20的所需机械能是否大于所述第一机械能值，且小于所述第二机械能值。

如果所述上装系统20的所需机械能大于所述第一机械能值，且小于所述第二机械能值，则判断所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于所述第二电能值，且小于所述第三电能值。

如果所述行进驱动系统60的所需电能不小于所述第二电能值，且小于所述第三电能值，则控制所述离合器320分离。控制所述发动机310怠速或停机。控制所述发电机330工作在电动模式下。所述发电机330将电能转化为机械能。所述机械能用于驱动所述上装系统20。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述动力电池系统40为所述发电机330和所述行进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述动力电池系统40和所述行进驱动系统60共同为所述发电机330提供电能。

上述控制方法对应第1种工作模式。

在第1种工作模式下，所述离合器320分离，所述发电机330的工作状态为由电能转换为机械能时，所述发电机330不再将所述发动机310的机械能传递给所述上装系统20。所述发电机330仅将所述动力电池系统40的电能转换为机械能，并将所述机械能输出给所述上装系统20。

在一个实施例中，S101之后，所述控制方法还包括：

如果所述动力电池组410的剩余电量大于所述第三剩余电量值，且不大于100％电量，则判断所述上装系统20的所需机械能是否大于所述第一机械能值，且小于所述第二机械能值。

如果所述上装系统20的所需机械能大于所述第一机械能值，且小于所述第二机械能值，则判断所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于所述第三电能值，且小于所述第四电能值。

如果所述行进驱动系统60的所需电能不小于第三电能值，且小于所述第四电能值，则控制所述离合器320结合。控制所述发动机310工作。所述发动机310通过所述离合器320和所述发电机输出轴331为所述上装系统20提供机械能，同时所述发动机310为所述发电机330提供机械能。控制所述发电机330工作在发电模式下，所述发电机330将机械能转换为电能。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述发电机330与所述动力电池系统40共同为所述进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述发电机330与所述行进驱动系统60共同给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第4种工作模式。

在第4种工作模式下，所述离合器320结合，所述发电机330的工作状态为由机械能转换为电能时，所述发电机330不仅起到将所述发动机310的部分机械能传递给所述上装系统20的作用，而且起到将所述发动机310的剩余部分的机械能转换为电能的作用。所述发电机330将转换后的电能通过所述电力输出口301输出给所述行进驱动系统60。

在一个实施例中，S101之后，所述控制方法还包括：

如果所述动力电池组410的剩余电量大于所述第三剩余电量值，且不大于100％电量，则判断所述上装系统20的所需机械能是否不小于所述第二机械能值，且不大于所述第三机械能值。

如果所述上装系统20的所需机械能不小于所述第二机械能值，且不大于所述第三机械能值，则判断所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于所述第二电能值，且小于所述第四电能值。

如果所述行进驱动系统60的所需电能不小于所述第二电能值，且小于所述第四电能值，则控制所述离合器320结合。控制所述发动机310工作。所述发动机310通过所述离合器320和所述发电机输出轴331为所述上装系统20提供机械能。控制所述发电机330不工作。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述动力电池系统40为所述行进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述行进驱动系统60产生的电能用于给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第2种工作模式。

在第2种工作模式下，所述发电机330不工作，所述发动机310工作时，所述发动机310通过所述离合器320带动所述发电机330将机械能传递给所述上装系统20。此时，所述发电机330和所述离合器320只起到机械能传递的作用。

在一个实施例中，S101之后，所述控制方法还包括：

如果所述动力电池组410的剩余电量大于所述第三剩余电量值，且不大于100％电量，则判断所述上装系统20的所需机械能是否大于所述第三机械能值。

如果所述上装系统20的所需机械能大于第三机械能值，则判断所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于所述第二电能值，且小于所述第四电能值。

如果所述行进驱动系统60的所需电能不小于所述第二电能值，且小于所述第四电能值，则控制所述离合器320结合。控制所述发动机310工作。所述发动机310通过所述离合器320和所述发电机330并联输出机械能。所述机械能通过所述发电机输出轴331提供给所述上装系统20。控制所述发电机330工作在电动模式下。所述发电机330将电能转换为机械能。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述动力电池系统40为所述发电机330和所述行进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述动力电池系统40和所述行进驱动系统60共同为所述发电机330提供电能。

上述控制方法对应第3种工作模式。

在第3种工作模式下，所述离合器320结合，所述发电机330的工作状态为由电能转换为机械能时，所述发电机330不仅起到将所述发动机310的机械能传递给所述上装系统20的作用，而且还起到将所述动力电池系统40的电能转换为机械能，并将所述机械能输出给所述上装系统20的作用。

在一个实施例中，所述第二机械能值为0。当所述动力电池组410的剩余电量大于所述第三剩余电量值，且不大于100％电量时，禁止行进驱动系统60进行制动能量回收，以有效保护所述动力电池组410的安全，车辆制动时依靠机械制动系统提供制动力。

在所述动力电池组410的剩余电量大于所述第三剩余电量值，且不大于100％电量对应的控制方法中，默认所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段。

请参见表2，在一个实施例中，在S100之后，所述控制方法还包括：

S10，如果所述动力电池组410的剩余电量不大于所述第一剩余电量值，或不小于所述第二剩余电量值，则判断所述动力电池组410的剩余电量是否不小于第二剩余电量值，且不大于第三剩余电量值，所述第二剩余电量值小于所述第三剩余电量值。

S20，如果所述动力电池组410的剩余电量不小于所述第二剩余电量值，且不大于所述第三剩余电量值，则判断所述上装系统20的所需机械能是否大于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于第四电能值。

S30，如果所述上装系统20的所需机械能大于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统60的所需电能不小于所述第四电能值，则控制所述离合器320结合。控制所述发动机310工作。所述发动机310通过所述离合器320和所述发电机输出轴331为所述上装系统20提供机械能，同时所述发动机310为所述发电机330提供机械能。控制所述发电机330工作在发电模式下，所述发电机330将机械能转换为电能。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述发电机330与所述动力电池系统40共同为所述进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述发电机330与所述行进驱动系统60共同给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第4种工作模式。

在第4种工作模式中，所述离合器320结合，所述发电机330的工作状态为由机械能转换为电能时，所述发电机330不仅起到将所述发动机310的部分机械能传递给所述上装系统20的作用，而且起到将所述发动机310的剩余部分的机械能转换为电能的作用。所述发电机330将转换后的电能通过所述电力输出口301输出给所述行进驱动系统60。

在一个实施例中，在S100之后，所述控制方法还包括：

如果所述动力电池组410的剩余电量不小于所述第二剩余电量值，且不大于所述第三剩余电量值，则判断所述上装系统20的所需机械能是否等于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于所述第四电能值。

如果所述上装系统20的所需机械能等于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统60的所需电能不小于所述第四电能值，则控制所述离合器320结合。控制所述发动机310工作。所述发动机310为所述发电机330提供机械能。所述发电机330工作在发电模式下。所述发电机330将机械能转化为电能。控制所述增程器系统30为所述上装结构220提供的机械能为0。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述发电机330与所述动力电池系统40共同为所述行进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述发电机330和所述行进驱动系统60共同给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第5种工作模式。

在第5种工作模式中，所述离合器320结合，所述发动机310工作，所述发电机330将所述发动机310的机械能转换为电能的作用。所述发电机330将转换后的电能通过所述电力输出口301输出给所述行进驱动系统60。

在一个实施例中，在S100之后，所述控制方法还包括：

如果所述动力电池组410的剩余电量不小于所述第二剩余电量值，且不大于所述第三剩余电量值，则判断所述上装系统20的所需机械能是否等于所述第一机械能值。

如果所述上装系统20的所需机械能等于所述第一机械能值，则判断所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于所述第一电能值，且小于所述第四电能值。如果所述行进驱动系统60的所需电能不小于所述第一电能值，且小于所述第四电能值，则控制所述发动机310和所述发电机330停机。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下时，所述动力电池系统40为所述行进驱动系统60系统提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下时，所述行进驱动系统60产生的电能用于给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第6种工作模式。

在一个实施例中，在S100之后，所述控制方法还包括：

如果所述动力电池组410的剩余电量不小于所述第二剩余电量值，且不大于所述第三剩余电量值，则判断所述上装系统20的所需机械能是否大于所述第一机械能值，且小于所述第二机械能值。

如果所述上装系统20的所需机械能大于所述第一机械能值，且小于所述第二机械能值，则判断所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于所述第一电能值，且小于所述第三电能值。

如果所述行进驱动系统60的所需电能不小于所述第一电能值，且小于所述第三电能值，则控制所述离合器320分离。控制所述发动机310怠速或停机。控制所述发电机330工作在电动模式下。所述发电机330将电能转化为机械能。所述机械能用于驱动所述上装系统20。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述动力电池系统40为所述发电机330和所述行进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述动力电池系统40和所述行进驱动系统60共同为所述发电机330提供电能。

上述控制方法对应第1种工作模式。

在第1种工作模式下，所述离合器320分离，所述发电机330的工作状态为由电能转换为机械能时，所述发电机330不再将所述发动机310的机械能传递给所述上装系统20。所述发电机330仅将所述动力电池系统40的电能转换为机械能，并将所述机械能输出给所述上装系统20。

在一个实施例中，在S100之后，所述控制方法还包括：

如果所述动力电池组410的剩余电量不小于所述第二剩余电量值，且不大于所述第三剩余电量值，则判断所述上装系统20的所需机械能是否大于所述第一机械能值，且小于所述第二机械能值。

如果所述上装系统20的所需机械能大于所述第一机械能值，且小于所述第二机械能值，则判断所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于所述第三电能值，且小于所述第四电能值。

如果所述行进驱动系统60的所需电能不小于第三电能值，且小于所述第四电能值，则控制所述离合器320结合。控制所述发动机310工作。所述发动机310通过所述离合器320和所述发电机输出轴331为所述上装系统20提供机械能，同时所述发动机310为所述发电机330提供机械能。控制所述发电机330工作在发电模式下，所述发电机330将机械能转换为电能。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述发电机330与所述动力电池系统40共同为所述进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述发电机330与所述行进驱动系统60共同给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第4种工作模式。

在第4种工作模式下，所述离合器320结合，所述发电机330的工作状态为由机械能转换为电能时，所述发电机330不仅起到将所述发动机310的部分机械能传递给所述上装系统20的作用，而且起到将所述发动机310的剩余部分的机械能转换为电能的作用。所述发电机330将转换后的电能通过所述电力输出口301输出给所述行进驱动系统60。

在一个实施例中，在S100之后，所述控制方法还包括：

如果所述动力电池组410的剩余电量不小于所述第二剩余电量值，且不大于所述第三剩余电量值，则判断所述上装系统20的所需机械能是否不小于所述第二机械能值，且不大于所述第三机械能值。

如果所述上装系统20的所需机械能不小于所述第二机械能值，且不大于所述第三机械能值，则判断所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于所述第一电能值，且小于所述第四电能值。

如果所述行进驱动系统60的所需电能不小于第一电能值，且小于所述第四电能值，则控制所述离合器320结合。控制所述发动机310工作。所述发动机310通过所述离合器320和所述发电机输出轴331为所述上装系统20提供机械能。控制所述发电机330不工作。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述动力电池系统40为所述行进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述行进驱动系统60产生的电能用于给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第2种工作模式。

在第2种工作模式下，所述发电机330不工作，所述发动机310工作时，所述发动机310通过所述离合器320带动所述发电机330将机械能传递给所述上装系统20。此时，所述发电机330和所述离合器320只起到机械能传递的作用。

在一个实施例中，在S100之后，所述控制方法还包括：

如果所述动力电池组410的剩余电量不小于所述第二剩余电量值，且不大于所述第三剩余电量值，则判断所述上装系统20的所需机械能是否大于所述第三机械能值。

如果所述上装系统20的所需机械能大于第三机械能值，则判断所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于第一电能值，且小于所述第四电能值，所述第一电能值小于所述第四电能值。

如果所述行进驱动系统60的所需电能不小于第一电能值，且小于所述第四电能值，则控制所述离合器320结合。控制所述发动机310工作。所述发动机310通过所述离合器320和所述发电机输出轴331为所述上装系统20提供机械能。控制所述发电机330不工作。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述动力电池系统40为所述行进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述行进驱动系统60产生的电能用于给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第3种工作模式。

在第3种工作模式下，所述离合器320结合，所述发电机330的工作状态为由电能转换为机械能时，所述发电机330不仅起到将所述发动机310的机械能传递给所述上装系统20的作用，而且还起到将所述动力电池系统40的电能转换为机械能，并将所述机械能输出给所述上装系统20的作用。

在所述动力电池组410的剩余电量不小于所述第二剩余电量值，且不大于所述第三剩余电量值对应的控制方法中，默认所述电池管理系统420处于电能消耗阶段。

请参见表3，在一个实施例中，所述混合动力系统10的控制方法包括：

S100，分别获取动力电池组410的剩余电量、上装系统20的所需机械能和行进驱动系统60的所需电能。

S200，判断所述动力电池组410的剩余电量是否大于第一剩余电量值，且小于第二剩余电量值。所述第一剩余电量值小于所述第二剩余电量值。

S300，如果所述动力电池组410的剩余电量大于所述第一剩余电量值，且小于所述第二剩余电量值。则判断电池能量管理状态处于电能消耗阶段。还是处于电能恢复阶段。

S400，如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段。则判断所述上装系统20的所需机械能是否大于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于第四电能值。

S500，如果所述上装系统20的所需机械能大于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统60的所需电能不小于所述第四电能值。则控制所述离合器320结合。控制所述发动机310工作。所述发动机310通过所述离合器320和所述发电机输出轴331为所述上装系统20提供机械能，同时所述发动机310为所述发电机330提供机械能。控制所述发电机330工作在发电模式下，所述发电机330将机械能转换为电能。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述发电机330与所述动力电池系统40共同为所述进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述发电机330与所述行进驱动系统60共同给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第4种工作模式。

在第4种工作模式下，所述离合器320结合，所述发电机330的工作状态为由机械能转换为电能时，所述发电机330不仅起到将所述发动机310的部分机械能传递给所述上装系统20的作用，而且起到将所述发动机310的剩余部分的机械能转换为电能的作用。所述发电机330将转换后的电能通过所述电力输出口301输出给所述行进驱动系统60。

所述混合动力系统10的控制方法中所述发电机330的工作状态为由机械能转换为电能，所述发电机330不仅起到将所述发动机310的部分机械能传递给所述上装系统20的作用，而且起到将所述发动机310的剩余部分的机械能转换为电能的作用。所述发电机330将转换后的电能通过所述电力输出口301输出给所述行进驱动系统60或所述动力电池系统40的作用。

所述混合动力系统10的控制方法控制所述发动机310通过所述离合器320和所述发电机330直接将机械能传递给所述上装系统20。所述上装系统20利用机械能做功，避免了能量转换过程中的消耗，提高了机械能转化效率。所述动力电池系统40主要为所述行进驱动系统60提供电能，不但节约了成本，还避免了环境污染。所述混合动力系统10的控制方法应用于具有所述上装系统20的车辆，使所述具有所述上装系统20的车辆相较于传统燃油汽车更节能环保，同时使所述具有所述上装系统20的车辆避免了纯电动汽车续航里程短的问题。

在一个实施例中，S300之后，所述混合动力系统的控制方法还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段。则判断所述上装系统20的所需机械能是否等于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于所述第四电能值。

如果所述上装系统20的所需机械能等于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统60的所需电能不小于所述第四电能值。则控制所述离合器320结合。控制所述发动机310工作。所述发动机310为所述发电机330提供机械能。所述发电机330工作在发电模式下。所述发电机330将机械能转化为电能。控制所述增程器系统30为所述上装结构220提供的机械能为0。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述发电机330与所述动力电池系统40共同为所述行进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述发电机330和所述行进驱动系统60共同给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第5种工作模式。

在第5种工作模式下，所述离合器320结合，所述发动机310工作，所述发电机330将所述发动机310的机械能转换为电能的作用。所述发电机330将转换后的电能通过所述电力输出口301输出给所述行进驱动系统60。

在一个实施例中，S300之后，所述混合动力系统的控制方法还包括：

如果所述电池管理系统420处于电能消耗状态。则判断所述上装系统20的所需机械能是否等于所述第一机械能值。

如果所述上装系统20的所需机械能等于所述第一机械能值。则判断所述行进系统60的所需电能是否不小于第一电能值，且小于所述第四电能值。所述第一电能值小于所述第四电能值。

如果所述行进系统60的所需电能不小于所述第一电能值，且小于所述第四电能值。则控制所述发动机310和所述发电机330停机。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下时，所述动力电池系统40为所述行进驱动系统60系统提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下时，所述行进驱动系统60产生的电能用于给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第6种工作模式。

在一个实施例中，S300之后，所述混合动力系统的控制方法还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段。则判断所述上装系统20的所需机械能是否大于所述第一机械能值，且小于第二机械能值。所述第一机械能值小于所述第二机械能值。

如果所述上装系统20的所需机械能大于所述第一机械能值，且小于所述第二机械能值。则判断所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于第一电能值，且小于第三电能值。所述第一电能值小于所述第三电能值。所述第三电能值小于所述第四电能值。

如果所述行进驱动系统60的所需电能不小于所述第一电能值，且小于所述第三电能值。则控制所述离合器320分离。控制所述发动机310怠速或停机。控制所述发电机330工作在电动模式下。所述发电机330将电能转化为机械能。所述机械能用于驱动所述上装系统20。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述动力电池系统40为所述发电机330和所述行进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述动力电池系统40和所述行进驱动系统60共同为所述发电机330提供电能。

上述控制方法对应第1种工作模式。

在第1种工作模式下，所述离合器320分离，所述发电机330的工作状态为由电能转换为机械能时，所述发电机330不再将所述发动机310的机械能传递给所述上装系统20。所述发电机330仅将所述动力电池系统40的电能转换为机械能，并将所述机械能输出给所述上装系统20。

在一个实施例中，S300之后，所述混合动力系统的控制方法还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段。则判断所述上装系统20的所需机械能是否大于所述第一机械能值，且小于第二机械能值。所述第一机械能值小于所述第二机械能值。

如果所述上装系统20的所需机械能大于所述第一机械能值，且小于所述第二机械能值。则判断所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于第三电能值，且小于所述第四电能值。所述第三电能值小于所述第四电能值。

如果所述行进驱动系统60的所需电能不小于第三电能值，且小于所述第四电能值。则控制所述离合器320结合。控制所述发动机310工作。所述发动机310通过所述离合器320和所述发电机输出轴331为所述上装系统20提供机械能，同时所述发动机310为所述发电机330提供机械能。控制所述发电机330工作在发电模式下，所述发电机330将机械能转换为电能。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述发电机330与所述动力电池系统40共同为所述进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述发电机330与所述行进驱动系统60共同给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第4种工作模式。

在第4种工作模式下，所述离合器320结合，所述发电机330的工作状态为由机械能转换为电能时，所述发电机330不仅起到将所述发动机310的部分机械能传递给所述上装系统20的作用，而且起到将所述发动机310的剩余部分的机械能转换为电能的作用。所述发电机330将转换后的电能通过所述电力输出口301输出给所述行进驱动系统60。

在一个实施例中，S300之后，所述混合动力系统的控制方法还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段。则判断所述上装系统20的所需机械能是否不小于所述第二机械能值，且不大于第三机械能值。所述第一机械能值小于所述第二机械能值。所述第二机械能值小于所述第三机械能值

如果所述上装系统20的所需机械能不小于所述第二机械能值，且不大于所述第三机械能值。则判断所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于第一电能值，且小于所述第四电能值。所述第一电能值小于所述第四电能值。

如果所述行进驱动系统60的所需电能不小于第一电能值，且小于所述第四电能值。则控制所述离合器320结合。控制所述发动机310工作。所述发动机310通过所述离合器320和所述发电机输出轴331为所述上装系统20提供机械能。控制所述发电机330不工作。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述动力电池系统40为所述行进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述行进驱动系统60产生的电能用于给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第2种工作模式。

在第2种工作模式下，所述发电机330不工作，所述发动机310工作时，所述发动机310通过所述离合器320带动所述发电机330将机械能传递给所述上装系统20。此时，所述发电机330和所述离合器320只起到机械能传递的作用。

在一个实施例中，S300之后，所述混合动力系统的控制方法还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段。则判断所述上装系统20的所需机械能是否大于第三机械能值。

如果所述上装系统20的所需机械能大于第三机械能值。则判断所述行进驱动系统60的所需电能是否不小于第一电能值，且小于所述第四电能值。所述第一电能值小于所述第四电能值。

如果所述行进驱动系统60的所需电能不小于第一电能值，且小于所述第四电能值。则控制所述离合器320结合。控制所述发动机310工作。所述发动机310通过所述离合器320和所述发电机330并联输出机械能。所述机械能通过所述发电机输出轴331提供给所述上装系统20。控制所述发电机330工作在电动模式下。所述发电机330将电能转换为机械能。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述动力电池系统40同时为所述发电机330和所述行进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述动力电池系统40和所述行进驱动系统60共同为所述发电机330提供电能。

上述控制方法对应第3种工作模式。

在第3种工作模式下，所述离合器320结合，所述发电机330的工作状态为由电能转换为机械能时，所述发电机330不仅起到将所述发动机310的机械能传递给所述上装系统20的作用，而且还起到将所述动力电池系统40的电能转换为机械能，并将所述机械能输出给所述上装系统20的作用。

在一个实施例中，S300之后，所述混合动力系统的控制方法还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能恢复阶段。则判断所述上装系统20的所需机械能是否大于所述第一机械能值。

如果所述上装系统20的所需机械能大于所述第一机械能值。则控制所述离合器320结合。控制所述发动机310工作。所述发动机310通过所述离合器320和所述发电机输出轴331为所述上装系统20提供机械能，同时所述发动机310为所述发电机330提供机械能。控制所述发电机330工作在发电模式下，所述发电机330将机械能转换为电能。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述发电机330与所述动力电池系统40共同为所述进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述发电机330与所述行进驱动系统60共同给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第4种工作模式。

在第4种工作模式中，所述离合器320结合，所述发电机330的工作状态为由机械能转换为电能时，所述发电机330不仅起到将所述发动机310的部分机械能传递给所述上装系统20的作用，而且起到将所述发动机310的剩余部分的机械能转换为电能的作用。所述发电机330将转换后的电能通过所述电力输出口301输出给所述行进驱动系统60。

在一个实施例中，S300之后，所述混合动力系统的控制方法还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能恢复阶段。则判断所述上装系统20的所需机械能是否等于所述第一机械能值。

如果所述上装系统20的所需机械能等于所述第一机械能值。则控制所述离合器320结合。控制所述发动机310工作。所述发动机310为所述发电机330提供机械能。所述发电机330工作在发电模式下。所述发电机330将机械能转化为电能。控制所述增程器系统30为所述上装结构220提供的机械能为0。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述发电机330与所述动力电池系统40共同为所述行进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述发电机330和所述行进驱动系统60共同给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第5种工作模式。

在第5种工作模式中，所述离合器320结合，所述发动机310工作，所述发电机330将所述发动机310的机械能转换为电能的作用。所述发电机330将转换后的电能通过所述电力输出口301输出给所述行进驱动系统60。

请参见表4，在一个实施例中，在S100之后，所述控制方法还包括：

S110，如果所述动力电池组410的剩余电量不大于所述第一剩余电量值，或不小于所述第二剩余电量值，则判断所述动力电池组410的剩余电量是否小于第一剩余电量值，所述第一剩余电量值小于所述第二剩余电量值。

S120，如果所述动力电池组410的剩余电量小于第一剩余电量值，则判断所述上装系统20的所需机械能是否大于所述第一机械能值。

S130，如果所述上装系统20的所需机械能大于所述第一机械能值，则控制所述离合器320结合。控制所述发动机310工作。所述发动机310通过所述离合器320和所述发电机输出轴331为所述上装系统20提供机械能，同时所述发动机310为所述发电机330提供机械能。控制所述发电机330工作在发电模式下，所述发电机330将机械能转换为电能。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述发电机330与所述动力电池系统40共同为所述进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述发电机330与所述行进驱动系统60共同给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第4种工作模式。

在一个实施例中，在S100之后，所述控制方法还包括：

如果所述动力电池组410的剩余电量小于所述第一剩余电量值，则判断所述上装系统20的所需机械能是否等于所述第一机械能值。

如果所述上装系统20的所需机械能等于所述第一机械能值，则控制所述离合器320结合。控制所述发动机310工作。所述发动机310为所述发电机330提供机械能。所述发电机330工作在发电模式下。所述发电机330将机械能转化为电能。控制所述增程器系统30为所述上装结构220提供的机械能为0。

当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述发电机330与所述动力电池系统40共同为所述行进驱动系统60提供电能。

当所述行进驱动系统60工作在制动回馈模式下，所述发电机330和所述行进驱动系统60共同给所述动力电池系统40充电。

上述控制方法对应第5种工作模式。

在第5种工作模式中，所述离合器320结合，所述发动机310工作，所述发电机330将所述发动机310的机械能转换为电能的作用。所述发电机330将转换后的电能通过所述电力输出口301输出给所述行进驱动系统60。

在所述动力电池组410的剩余电量小于所述第一剩余电量值对应的控制方法中，默认所述电池管理系统420处于电能恢复阶段。

在一个实施例中，当所述发动机310发生故障时，控制所述离合器分离机构350动作，以使所述离合器320分离。控制所述发电机330为所述上装系统20提供机械能。当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述动力电池系统40为所述发电机330和所述行进驱动系统60提供电能。当所述行进驱动系统60工作在制动回馈下，所述动力电池系统40和所述行进驱动系统60共同为所述发电机330提供电能。

在一个实施例中，当所述发电机330发生故障时，控制所述离合器结合。控制所述发动机310直接为所述上装系统20提供机械能。当所述行进驱动系统60工作在驱动模式下，所述动力电池系统40为所述行进驱动系统60提供电能。当所述行进驱动系统60工作在制动回馈下，所述行进驱动系统60产生电能给所述动力电池系统40充电。

上述的各个步骤的执行顺序不受限制。上述的各个步骤可以按照顺序执行，也可以将多个步骤中的一个或几个组合执行。

通过上述控制方法可知：

当所述动力电池组410的剩余电量在第一剩余电量值和满电状态之间时，所述所需机械能和所述所需电能的大小影响了工作模式的选择。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种混合动力系统，其特征在于，包括：

增程器系统(30)，包括发动机(310)、离合器(320)、发电机(330)和增程器控制装置(340)，所述发动机(310)通过所述离合器(320)与所述发电机(330)机械连接，所述发电机(330)包括发电机输出轴(331)，所述发电机输出轴(331)用于与上装系统(20)机械连接，所述发动机(310)和所述发电机(330)分别与所述增程器控制装置(340)电连接，所述增程器控制装置(340)用于与所述上装系统(20)电连接，所述增程器控制装置(340)还包括电力输出口(301)；

动力电池系统(40)，包括：

动力电池组(410)，所述电力输出口(301)和行进驱动系统(60)分别与所述动力电池组(410)电连接；

电池管理系统(420)，所述动力电池组(410)与所述电池管理系统(420)连接；

所述动力电池系统(40)用于与行进驱动系统(60)和所述电力输出口(301)电连接；

整车控制器(50)，所述增程器控制装置(340)和所述动力电池系统(40)分别与所述整车控制器(50)电连接，所述整车控制器(50)用于与所述行进驱动系统(60)和所述电池管理系统(420)电连接，所述整车控制器(50)用于接收驾驶员的操作指令和整车及零部件的状态信息，并根据所述驾驶员的操作指令和整车及零部件的状态信息使所述增程器系统(30)和所述动力电池系统(40)为所述上装系统(20)和所述行进驱动系统(60)提供能量；

所述整车控制器(50)用于执行以下步骤：S100，分别获取所述动力电池组(410)的剩余电量、所述上装系统(20)的所需机械能和所述行进驱动系统(60) 的所需电能；

S200，判断所述动力电池组(410)的剩余电量是否大于第一剩余电量值，且小于第二剩余电量值，所述第一剩余电量值小于所述第二剩余电量值；

S300，如果所述动力电池组(410)的剩余电量大于所述第一剩余电量值，且小于所述第二剩余电量值，则判断电池能量管理状态处于电能消耗阶段，还是处于电能恢复阶段；

S400，如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段，则判断所述上装系统(20)的所需机械能是否大于第一机械能值，且所述行进驱动系统(60)的所需电能是否不小于第四电能值；

S500，如果所述上装系统(20)的所需机械能大于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统(60)的所需电能不小于所述第四电能值，则控制所述离合器(320)结合，控制所述发动机(310)工作，所述发动机(310)通过所述离合器(320)和所述发电机输出轴(331)为所述上装系统(20)提供机械能，同时所述发动机(310)为所述发电机(330)提供机械能，控制所述发电机(330)工作在发电模式下，所述发电机(330)将机械能转换为电能；

当所述行进驱动系统(60)工作在驱动模式下，所述发电机(330)与所述动力电池系统(40)共同为所述行进驱动系统(60)提供电能；

当所述行进驱动系统(60)工作在制动回馈模式下，所述发电机(330)与所述行进驱动系统(60)共同给所述动力电池系统(40)充电。

2.如权利要求1所述的混合动力系统，其特征在于，所述增程器系统(30)还包括：

离合器分离机构(350)，设置于所述离合器(320)，所述离合器分离机构(350)与所述增程器控制装置(340)电连接，所述增程器控制装置(340)通过所述离合器分离机构(350)控制所述离合器(320)的分离与结合，以实现所述发动机(310)与所述发电机(330)的动力分离与结合。

3.如权利要求2所述的混合动力系统，其特征在于，所述增程器控制装置(340)包括：

增程器控制器(341)，所述整车控制器(50)和所述离合器分离机构(350)分别与所述增程器控制器(341)电连接；

发动机控制器(342)，所述发动机(310)和所述增程器控制器(341)分别与所述发动机控制器(342)电连接；

发电机控制器(343)，所述发电机(330)和所述增程器控制器(341)分别与所述发电机控制器(343)电连接，所述发电机控制器(343)还包括所述电力输出口(301)。

4.如权利要求3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所述上装系统(20)，所述上装系统(20)包括：

第一驱动机构(210)，与所述发电机输出轴(331)机械连接；

上装结构(220)，与所述第一驱动机构(210)机械连接；

流量控制器(230)，所述第一驱动机构(210)和所述增程器控制器(341)分别与所述流量控制器(230)电连接。

5.如权利要求4所述的混合动力系统，其特征在于，所述第一驱动机构(210)包括：

油泵(211)，与所述发电机输出轴(331)机械连接，所述油泵(211)与所述流量控制器(230)电连接；

马达(212)，所述油泵(211)与所述马达(212)通过液压管连接，所述马达(212)与所述上装结构(220)机械连接。

6.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所述行进驱动系统(60)，所述行进驱动系统(60)包括：

驱动电机控制器(610)，所述动力电池组(410)、发电机控制器(343)和所述整车控制器(50)分别与所述驱动电机控制器(610)电连接；

驱动电机(620)，与所述驱动电机控制器(610)电连接；

变速箱(630)，与所述驱动电机(620)机械连接；

变速箱控制器(640)，所述整车控制器(50)和所述变速箱(630)分别与所述变速箱控制器(640)电连接；

驱动桥(650)，与所述变速箱(630)机械连接。

7.一种混合动力系统的控制方法，其特征在于，包括：

S100，分别获取动力电池组(410)的剩余电量、上装系统(20)的所需机械能和行进驱动系统(60)的所需电能；

S200，判断所述动力电池组(410)的剩余电量是否大于第一剩余电量值，且小于第二剩余电量值，所述第一剩余电量值小于所述第二剩余电量值；

S300，如果所述动力电池组(410)的剩余电量大于所述第一剩余电量值，且小于所述第二剩余电量值，则判断电池能量管理状态处于电能消耗阶段，还是处于电能恢复阶段；

S400，如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段，则判断所述上装系统(20)的所需机械能是否大于第一机械能值，且所述行进驱动系统(60)的所需电能是否不小于第四电能值；

S500，如果所述上装系统(20)的所需机械能大于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统(60)的所需电能不小于所述第四电能值，则控制离合器(320)结合，控制发动机(310)工作，所述发动机(310)通过所述离合器(320)和发电机输出轴(331)为所述上装系统(20)提供机械能，同时所述发动机(310)为发电机(330)提供机械能，控制所述发电机(330)工作在发电模式下，所述发电机(330)将机械能转换为电能；

当所述行进驱动系统(60)工作在驱动模式下，所述发电机(330)与动力电池系统(40)共同为所述行进驱动系统(60)提供电能；

当所述行进驱动系统(60)工作在制动回馈模式下，所述发电机(330)与所述行进驱动系统(60)共同给所述动力电池系统(40)充电。

8.如权利要求7所述的混合动力系统的控制方法，其特征在于，S300之后，还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段，则判断所述上装系统(20)的所需机械能是否等于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统(60)的所需电能是否不小于所述第四电能值；

如果所述上装系统(20)的所需机械能等于所述第一机械能值，且所述行进驱动系统(60)的所需电能不小于所述第四电能值，则控制所述离合器(320)结合，控制所述发动机(310)工作，所述发动机(310)为所述发电机(330)提供机械能，所述发电机(330)工作在发电模式下，所述发电机(330)将机械能转化为电能，控制增程器系统(30)为上装结构(220)提供的机械能为0；

当所述行进驱动系统(60)工作在驱动模式下，所述发电机(330)与所述动力电池系统(40)共同为所述行进驱动系统(60)提供电能；

当所述行进驱动系统(60)工作在制动回馈模式下，所述发电机(330)和所述行进驱动系统(60)共同给所述动力电池系统(40)充电。

9.如权利要求7所述的混合动力系统的控制方法，其特征在于，S300之后，还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段，则判断所述上装系统(20)的所需机械能是否等于所述第一机械能值；

如果所述上装系统(20)的所需机械能等于所述第一机械能值，则判断所述行进驱动系统(60)的所需电能是否不小于第一电能值，且小于所述第四电能值，所述第一电能值小于所述第四电能值；

如果所述行进驱动系统(60)的所需电能不小于所述第一电能值，且小于所述第四电能值，则控制所述发动机(310)和所述发电机(330)停机；

当所述行进驱动系统(60)工作在驱动模式下时，所述动力电池系统(40)为所述行进驱动系统(60)系统提供电能；

当所述行进驱动系统(60)工作在制动回馈模式下时，所述行进驱动系统(60)产生的电能用于给所述动力电池系统(40)充电。

10.如权利要求7所述的混合动力系统的控制方法，其特征在于，S300之后，还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段，则判断所述上装系统(20)的所需机械能是否大于所述第一机械能值，且小于第二机械能值，所述第一机械能值小于所述第二机械能值；

如果所述上装系统(20)的所需机械能大于所述第一机械能值，且小于所述第二机械能值，则判断所述行进驱动系统(60)的所需电能是否不小于第一电能值，且小于第三电能值，所述第一电能值小于所述第三电能值，所述第三电能值小于所述第四电能值；

如果所述行进驱动系统(60)的所需电能不小于所述第一电能值，且小于所述第三电能值，则控制所述离合器(320)分离，控制所述发动机(310)怠速或停机，控制所述发电机(330)工作在电动模式下，所述发电机(330)将电能转化为机械能，所述机械能用于驱动所述上装系统(20)；

当所述行进驱动系统(60)工作在驱动模式下，所述动力电池系统(40)为所述发电机(330)和所述行进驱动系统(60)提供电能；

当所述行进驱动系统(60)工作在制动回馈模式下，所述动力电池系统(40)和所述行进驱动系统(60)共同为所述发电机(330)提供电能。

11.如权利要求7所述的混合动力系统的控制方法，其特征在于，S300之后，还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段，则判断所述上装系统(20)的所需机械能是否大于所述第一机械能值，且小于第二机械能值，所述第一机械能值小于所述第二机械能值；

如果所述上装系统(20)的所需机械能大于所述第一机械能值，且小于所述第二机械能值，则判断所述行进驱动系统(60)的所需电能是否不小于第三电能值，且小于所述第四电能值，所述第三电能值小于所述第四电能值；

如果所述行进驱动系统(60)的所需电能不小于第三电能值，且小于所述第四电能值，则控制所述离合器(320)结合，控制所述发动机(310)工作，所述发动机(310)通过所述离合器(320)和所述发电机输出轴(331)为所述上装系统(20)提供机械能，同时所述发动机(310)为所述发电机(330)提供机械能，控制所述发电机(330)工作在发电模式下，所述发电机(330)将机械能转换为电能；

当所述行进驱动系统(60)工作在驱动模式下，所述发电机(330)与所述动力电池系统(40)共同为所述进驱动系统(60)提供电能；

当所述行进驱动系统(60)工作在制动回馈模式下，所述发电机(330)与所述行进驱动系统(60)共同给所述动力电池系统(40)充电。

12.如权利要求10所述的混合动力系统的控制方法，其特征在于，S300之后，还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段，则判断所述上装系统(20)的所需机械能是否不小于所述第二机械能值，且不大于第三机械能值，所述第一机械能值小于所述第二机械能值，所述第二机械能值小于所述第三机械能值；

如果所述上装系统(20)的所需机械能不小于所述第二机械能值，且不大于所述第三机械能值，则判断所述行进驱动系统(60)的所需电能是否不小于第一电能值，且小于所述第四电能值，所述第一电能值小于所述第四电能值；

如果所述行进驱动系统(60)的所需电能不小于第一电能值，且小于所述第四电能值，则控制所述离合器(320)结合，控制所述发动机(310)工作，所述发动机(310)通过所述离合器(320)和所述发电机输出轴(331)为所述上装系统(20)提供机械能，控制所述发电机(330)不工作；

当所述行进驱动系统(60)工作在驱动模式下，所述动力电池系统(40)为所述行进驱动系统(60)提供电能；

当所述行进驱动系统(60)工作在制动回馈模式下，所述行进驱动系统(60)产生的电能用于给所述动力电池系统(40)充电。

13.如权利要求7所述的混合动力系统的控制方法，其特征在于，S300之后，还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能消耗阶段，则判断所述上装系统(20)的所需机械能是否大于第三机械能值，所述第一机械能值小于所述第三机械能值；

如果所述上装系统(20)的所需机械能大于第三机械能值，则判断所述行进驱动系统(60)的所需电能是否不小于第一电能值，且小于所述第四电能值，所述第一电能值小于所述第四电能值；

如果所述行进驱动系统(60)的所需电能不小于第一电能值，且小于所述第四电能值，则控制所述离合器(320)结合，控制所述发动机(310)工作，所述发动机(310)通过所述离合器(320)和所述发电机(330)并联输出机械能，所述机械能通过所述发电机输出轴(331)提供给所述上装系统(20)，控制所述发电机(330)工作在电动模式下，所述发电机(330)将电能转换为机械能；

当所述行进驱动系统(60)工作在驱动模式下，所述动力电池系统(40)为所述发电机(330)和所述行进驱动系统(60)提供电能；

当所述行进驱动系统(60)工作在制动回馈模式下，所述动力电池系统(40)和所述行进驱动系统(60)共同为所述发电机(330)提供电能。

14.如权利要求7所述的混合动力系统的控制方法，其特征在于，S300之后，还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能恢复阶段，则判断所述上装系统(20)的所需机械能是否大于所述第一机械能值；

如果所述上装系统(20)的所需机械能大于所述第一机械能值，则控制所述离合器(320)结合，控制所述发动机(310)工作，所述发动机(310)通过所述离合器(320)和所述发电机输出轴(331)为所述上装系统(20)提供机械能，同时所述发动机(310)为所述发电机(330)提供机械能，控制所述发电机(330)工作在发电模式下，所述发电机(330)将机械能转换为电能；

当所述行进驱动系统(60)工作在驱动模式下，所述发电机(330)与所述动力电池系统(40)共同为所述进驱动系统(60)提供电能；

当所述行进驱动系统(60)工作在制动回馈模式下，所述发电机(330)与所述行进驱动系统(60)共同给所述动力电池系统(40)充电。

15.如权利要求7所述的混合动力系统的控制方法，其特征在于，S300之后，还包括：

如果所述电池能量管理状态处于电能恢复阶段，则判断所述上装系统(20)的所需机械能是否等于所述第一机械能值；

如果所述上装系统(20)的所需机械能等于所述第一机械能值，则控制所述离合器(320)结合，控制所述发动机(310)工作，所述发动机(310)为所述发电机(330)提供机械能，所述发电机(330)工作在发电模式下，所述发电机(330)将机械能转化为电能，控制增程器系统(30)为上装结构(220)提供的机械能为0；

当所述行进驱动系统(60)工作在驱动模式下，所述发电机(330)与所述动力电池系统(40)共同为所述行进驱动系统(60)提供电能；

当所述行进驱动系统(60)工作在制动回馈模式下，所述发电机(330)和所述行进驱动系统(60)共同给所述动力电池系统(40)充电。

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