CN113147431A - 一种负载的驱动方法及增程式电驱动系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种负载的驱动方法及增程式电驱动系统，该方法主要由发电机为负载提供电能，电池辅助发动机，为负载提供电能，因此，对电池的容量要求不高，可以减轻增程式系统的整体重量，并且，整个过程一直由发电机参与提供电能，相当于一直由发动机参与提供电能，使发动机处于运行状态，避免了经常启停，可以降低对启动电路、气路、油路等部分的要求，及降低发动机油耗。以及，在负载的功率与发电机的输出功率不匹配时，控制所述电池辅助所述发电机为所述动力驱动系统提供电能，在此前提下，再去调整发动机的功率，给发动机功率调整预留时间，避免因发动机动态响应不及时，影响负载的供电。
Description
技术领域
本申请涉及混合动力技术领域，特别涉及一种负载的驱动方法及增程式电驱动系统。
背景技术
目前，在新能源行业中，增程式系统应用的越来越广泛。其中，在现有的增程式系统中，主要是由动力电池给负载供电，发动机在动力电池电量不足以给负载供电时，通过发电机，为动力电池充电，在动力电池电量高于某个值时，发动机停止工作，由动力电池给负载供电。
但是，现有的增程式系统中，存在以下问题：
发动机需要经常启停，对启动电路、气路、油路等要求高，同时启停过程发动机处于相对高油耗过程，会增加发动机油耗；需要根据负载控制发动机调整功率，但是，发动机动态响应相对较慢，会影响负载的供电；由于主要由动力电池给负载供电，因此动力电池的容量较大，导致增程式系统的整体重量较大。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种增程式电驱动系统及负载的驱动方法，以达到减轻增程式系统的整体重量，及减少发动机启停情况的发生，降低对启动电路、气路、油路等部分的要求，及降低发动机油耗等目的，技术方案如下：
一种负载的驱动方法，包括：
所述动力驱动系统获取所述负载的功率，并将所述负载的功率发送给所述控制系统；
所述控制系统接收所述负载的功率，并将所述负载的功率发送至所述增程式电源；
所述增程式电源判断所述负载的功率与所述发电机的输出功率是否匹配；
若不匹配，则控制所述电池辅助所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，以使所述动力驱动系统将接收到的电能传输至所述负载；
调整所述发动机的功率，返回执行所述动力驱动系统获取负载的功率；
若匹配，则控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，以使所述动力驱动系统将接收到的电能传输至所述负载。
所述增程式电源判断所述负载的功率与所述发电机的输出功率是否匹配，包括：
判断所述负载的功率是否大于所述发电机的输出功率；
若所述负载的功率大于所述发电机的输出功率，则所述控制所述电池辅助所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，包括：
控制所述电池及所述发电机均输出电能至所述负载；
所述调整所述发动机的功率，包括：
升高所述发动机的功率。
所述增程式电源判断所述负载的功率与所述发电机的输出功率是否匹配，包括：
判断所述负载的功率是否小于所述发电机的输出功率；
若所述负载的功率小于所述发电机的输出功率，则所述控制所述电池辅助所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，包括：
控制所述电池吸收所述发电机的输出功率，并控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统；
所述调整所述发动机的功率，包括：
降低所述发动机的功率。
所述控制系统接收所述负载的功率之前，还包括：
确定所述动力驱动系统所属电力交通工具的运行状态变化，并基于所述运行状态变化确定所述负载的功率变化值；
判断所述负载的功率变化值是否大于预先设定的发动机动态响应功率阈值，所述预先设定的发动机动态响应功率阈值用于表征所述发动机动态响应功率变化的能力；
若大于所述预先设定的发动机动态响应功率阈值，则接收所述负载的功率；
若不大于所述预先设定的发动机动态响应功率阈值，则向所述增程式电源发送稳态运行指令；
所述增程式电源在接收到所述稳态运行指令时，控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统。
所述方法还包括：
所述控制系统在向所述动力驱动系统下达运行状态变化指令之前，根据所述增程式电驱动系统所属电力交通工具的运行环境，预测所述增程式电驱动系统所属电力交通工具在下一时刻的运行状态；
在预先设定的功率MAP图中查找所述运行状态对应的功率，将查找到的功率作为所述负载的功率，将所述负载的功率发送至所述增程式电源。
一种增程式电驱动系统，包括：控制系统、增程式电源和动力驱动系统，所述增程式电源至少包括：发动机、发电机和电池，所述发动机与所述发电机相连，所述发电机分别与所述电池和所述动力驱动系统相连，所述电池与所述动力驱动系统相连，所述动力驱动系统与负载相连；
所述动力驱动系统，用于获取所述负载的功率，并将所述负载的功率发送给所述控制系统；
所述控制系统，用于接收所述负载的功率，并将所述负载的功率发送至所述增程式电源；
所述增程式电源用于：
判断所述负载的功率与所述发电机的输出功率是否匹配；
若不匹配，则控制所述电池辅助所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，并调整所述发动机的功率，返回执行所述动力驱动系统获取负载的功率；
若匹配，则控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统；
所述动力驱动系统，还用于将接收到的电能传输至所述负载。
所述增程式电源具体用于：
判断所述负载的功率是否大于所述发电机的输出功率；
若所述负载的功率大于所述发电机的输出功率，则控制所述电池及所述发电机均输出电能至所述负载；
升高所述发动机的功率。
所述增程式电源具体用于：
判断所述负载的功率是否小于所述发电机的输出功率；
若所述负载的功率小于所述发电机的输出功率，则控制所述电池吸收所述发电机的输出功率，并控制所述发电机输出电能至所述负载；
降低所述发动机的功率。
所述控制系统，还用于：
在接收所述负载的功率之前，确定所述动力驱动系统所属电力交通工具的运行状态变化，并基于所述运行状态变化确定所述负载的功率变化值；
判断所述负载的功率变化值是否大于预先设定的发动机动态响应功率阈值，所述预先设定的发动机动态响应功率阈值用于表征所述发动机动态响应功率变化的能力；
若大于所述预先设定的发动机动态响应功率阈值，则接收所述负载的功率；
若不大于所述预先设定的发动机动态响应功率阈值，则向所述增程式电源发送稳态运行指令；
所述增程式电源，还用于在接收到所述稳态运行指令时，控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统。
所述控制系统还用于在向所述动力驱动系统下达运行状态变化指令之前，根据所述增程式电驱动系统所属电力交通工具的运行环境，预测所述增程式电驱动系统所属电力交通工具在下一时刻的运行状态；
在预先设定的功率MAP图中查找所述运行状态对应的功率，将查找到的功率作为所述负载的功率，将所述负载的功率发送至所述增程式电源。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
在本申请中，增程式电源在负载的功率与发电机的输出功率不匹配时，控制所述电池辅助所述发电机为所述动力驱动系统提供电能，并调整所述发动机的功率，返回执行所述动力驱动系统获取负载的功率，实现调整发动机的功率，直至负载的功率与发电机的输出功率匹配，由发电机输出电能，以及，在负载的功率与发电机的输出功率匹配时，控制发电机为动力驱动系统提供电能，实现主要由发电机为负载提供电能，电池辅助发动机，为负载提供电能，因此，对电池的容量要求不高，可以减轻增程式系统的整体重量。
并且，整个过程一直由发电机参与提供电能，相当于一直由发动机参与提供电能，使发动机持续处在稳定的转速状态，可以减少发动机启停情况的发生，降低对启动电路、气路、油路等部分的要求，及降低发动机油耗。
以及，在负载的功率与发电机的输出功率不匹配时，控制所述电池辅助所述发电机为所述动力驱动系统提供电能，在此前提下，再去调整发动机的功率，给发动机功率调整预留时间，避免因发动机动态响应不及时，影响负载的供电。
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1是本申请实施例1提供的一种增程式电驱动系统的逻辑结构示意图；
图2是本申请提供的增程式电源的一种逻辑结构示意图；
图3是本申请提供的一种负载的驱动方法实施例1的流程图；
图4是本申请提供的一种负载的驱动方法实施例2的流程图；
图5是本申请提供的一种负载的驱动方法实施例3的流程图；
图6是本申请提供的一种负载的驱动方法实施例4的流程图；
图7是本申请提供的一种负载的驱动方法实施例5的流程图。
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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1，为本申请实施例1提供的一种增程式电驱动系统的逻辑结构示意图，如图1所示，增程式电驱动系统包括：控制系统100、增程式电源200和动力驱动系统300。
增程式电驱动系统可以应用于电力交通工具(如，飞行器或汽车)。
所述动力驱动系统300与负载相连。
本实施例中，增程式电源200与控制系统100之间进行控制信号传递，控制系统100与动力驱动系统300之间进行控制信号传递，增程式电源200将电能输出给动力驱动系统300，动力驱动系统300将电能传输给负载。
控制系统100：主要用于通过接收来自动力驱动系统300、增程式电源200的信息，及设备的运行状态信息(如，飞行器姿态动作)等信息进行各系统功率进行评价，分别发布指令到动力驱动系统300和增程式电源200，保证增程式电源200输出功率与动力驱动系统300的输入功率均衡。
动力驱动系统300：主要用于驱动负载(如，电力交通工具中的电机控制器)，通过接收控制系统100的指令，调节分布式驱动电机的转速，达到调整电力交通工具的运行状态(如，飞行器的整机姿态)的目的，同时将各负载的功率反馈给控制系统100。
增程式电源200：至少包括：发动机2001、发电机2002和电池2003，所述发动机与所述发电机相连，所述发电机分别与所述电池和所述动力驱动系统300相连，所述电池与所述动力驱动系统300相连。
本实施例中，发动机可以为但不局限于：涡轴式发动机。发电机可以为但不局限于：含逆变器的发电机。电池可以为但不局限于：锂电池和超级电容组成的复合电池。
如图2所示，增程式电源200还包括有VCUM(增程式电源200总控制器)、ECU(发动机控制单元)、SRCU(发动机外控制单元)、GCU(发电机控制单元)、BMS(电池管理系统，其包括BMM和BCM)。
控制系统100和VCUM、ECU、SRCU、GCU和BMS可以基于不同工况(如，启动工况、运行工况或停机工况)的控制逻辑，对发动机、发电机和电池进行控制。
具体地，针对运行工况，对发动机、发电机和电池进行控制时，各系统的功能如下：
所述动力驱动系统300，用于获取负载的功率，并将所述负载的功率发送给所述控制系统100。
所述控制系统100，用于将所述负载的功率发送至所述增程式电源200。
所述增程式电源200用于：
判断所述负载的功率与所述发电机的输出功率是否匹配；
若不匹配，则控制所述电池辅助所述发电机输出电能至所述动力驱动系统300，并调整所述发动机的功率，返回执行所述动力驱动系统300获取负载的功率。
若匹配，则控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统300；
所述动力驱动系统300，还用于将接收到的电能传输至所述负载。
本实施例中，增程式电源200判断所述负载的功率与所述发电机的输出功率是否匹配的过程，具体可以为：
所述增程式电源200判断所述负载的功率是否大于所述发电机的输出功率。
若负载的功率大于发电机的输出功率，则控制所述电池辅助所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，并调整所述发动机的功率，可以包括：
控制所述电池及所述发电机均输出电能至所述动力驱动系统。
升高所述发动机的功率。
在负载的功率大于发电机的输出功率的情况下，若不依赖电池，完全由发电机为负载提供电能，则需要将发电机的输出功率提高至与负载的功率相近，而发电机的输出功率与发动机的功率相等，因此，通过升高发动机的功率来升高发电机的输出功率。
本实施例中，控制所述电池及所述发电机均输出电能至所述动力驱动系统的过程，可以包括：
S101、判断电池的电压是否高于发电机的电压；
若电池的电压高于发电机的电压，则执行步骤S102；若电池的电压不高于发电机的电压，则执行步骤S103。
S102、闭合电池箱主正输出，使电池进入放电状态，并保持发电机为输出电能状态。
闭合电池箱主正输出，保证电池进入放电状态，为负载提供电能。
S103、降低发电机的电压，增大发电机的发电电流，在发电机的电压低于电池的电压时，并执行步骤S102。
在电池的电压不高于发电机的电压时，电池无法放电，因此可以降低发电机的电压，在发电机的电压低于电池的电压时，可以闭合电池箱主正输出，使电池进入放电状态。
当然，增程式电源200判断所述负载的功率与所述发电机的输出功率是否匹配的过程，具体也可以为：
所述增程式电源200判断所述负载的功率是否小于所述发电机的输出功率。
若负载的功率小于发电机的输出功率，则控制所述电池辅助所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，并调整所述发动机的功率，可以包括：
控制所述电池吸收所述发电机的输出功率，并控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统；
降低所述发动机的功率。
本实施例中，控制所述电池吸收所述发电机的输出功率的过程，可以包括：
S104、判断电池的电压是否高于发电机的电压。
若电池的电压高于发电机的电压，则执行步骤S105；若电池的电压不高于发电机的电压，则执行步骤S106。
S105、提高发电机的电压，并减小发电机的电流，在发电机的电压高于电池的电压时，闭合电池箱主正输出，使电池进入充电状态。
若电池的电压高于发电机的电压，电池处于放电状态，因此需要使电池的电压低于发电机的电压，保证电池进入充电状态，具体可以在保持发电机的发电功率不变的情况下，提高发电机的电压，并减小发电机的电流，在发电机的电压高于电池的电压时，闭合电池箱主正输出。
S106、闭合电池箱主正输出，使电池进入充电状态。
若电池的电压不高于发电机的电压，可以直接闭合电池箱主正输出，使电池进入充电状态。
本实施例中，在启动工况下，所述增程式电源200，还用于：
控制所述电池提供启动电能；
控制所述发电机从所述电池中获取电能，并作为启动电机，带动所述发动机启动；
在所述发动机启动后，控制所述发电机停止向所述发动机输出扭矩，并向所述增程式电源200的外部设备输出电能。
本实施例中，在停机工况下，所述增程式电源200，还用于：
在负载的功率稳态降至发动机额定转速最低功率的情况下，判断所述电池的电压是否高于所述发电机的电压；
若所述电池的电压高于发电机的电压，则断开电池主正继电器，使负载停机；
若所述电池的电压不高于发电机的电压，则提高发电机的电压，减小发电机的发电电流，在发电机的电压高于电池的电压时，断开电池主正继电器，使负载停机。
其中，若所述电池的电压不高于发电机的电压，则提高发电机的电压，减小发电机的发电电流，为电池充电，至发电机的电压不高于电池的电压时，断开电池主正继电器，使负载停机。
在本申请中，增程式电源200在负载的功率与发电机的输出功率不匹配时，控制所述电池辅助所述发电机为所述动力驱动系统300提供电能，并调整所述发动机的功率，返回执行所述动力驱动系统300获取负载的功率，实现调整发动机的功率，直至负载的功率与发电机的输出功率匹配，由发电机输出电能，以及，在负载的功率与发电机的输出功率匹配时，控制发电机为动力驱动系统300提供电能，实现主要由发电机为负载提供电能，电池辅助发动机，为负载提供电能，因此，对电池的容量要求不高，可以减轻增程式系统的整体重量。
并且，整个过程一直由发电机参与提供电能，相当于一直由发动机参与提供电能，使发动机持续处在稳定的转速状态，可以减少发动机启停情况的发生，降低对启动电路、气路、油路等部分的要求，及降低发动机油耗。
以及，在负载的功率与发电机的输出功率不匹配时，控制所述电池辅助所述发电机为所述动力驱动系统300提供电能，在此前提下，再去调整发动机的功率，给发动机功率调整预留时间，避免因发动机动态响应不及时，影响负载的供电。
在本申请的另一个实施例2中，对实施例1所介绍的增程式电驱动系统的功能进行扩展，功能扩展后的增程式电驱动系统如下：
所述动力驱动系统300，用于获取所述负载的功率，并将所述负载的功率发送给所述控制系统100。
所述控制系统100，用于：
确定所述动力驱动系统300所属电力交通工具的运行状态变化，并基于所述运行状态变化确定所述负载的功率变化值；
判断所述负载的功率变化值是否大于预先设定的发动机动态响应功率阈值，所述预先设定的发动机动态响应功率阈值用于表征所述发动机动态响应功率变化的能力；
若大于所述预先设定的发动机动态响应功率阈值，则接收所述负载的功率，并将所述负载的功率发送至所述增程式电源200。
所述增程式电源200用于：
判断所述负载的功率与所述发电机的输出功率是否匹配；
若不匹配，则控制所述电池辅助所述发电机输出电能至所述动力驱动系统300，并调整所述发动机的功率，返回执行所述动力驱动系统300获取负载的功率；
若匹配，则控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统300；
所述动力驱动系统300，还用于将接收到的电能传输至所述负载。
所述控制系统100，还用于若不大于所述预先设定的发动机动态响应功率阈值，则向所述增程式电源200发送稳态运行指令。
相应地，所述增程式电源200，还用于在接收到所述稳态运行指令时，控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统300。
本实施例中，通过对控制系统100的功能进行扩展，使其能确定所述动力驱动系统300所属电力交通工具的运行状态变化，并基于所述运行状态变化确定所述负载的功率变化值，在负载的功率变化值大于预先设定的发动机动态响应功率阈值的情况下，即确认发动机动态响应能力不足以满足负载的功率变化要求，可以确定为负载输出电能需要电池的参与，因此执行接收负载的功率，并将负载的功率发送至增程式电源200，使增程式电源200执行控制逻辑，为负载提供电能。在负载的功率变化值不大于预先设定的发动机动态响应功率阈值的情况下，可以确定发动机动态响应能力足以满足负载的功率变换要求，进而可以确定为负载输出电能不需要电池的参与，因此执行向所述增程式电源200发送稳态运行指令，使所述增程式电源200在接收到所述稳态运行指令时，控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统300。
在本申请的另一个实施例3中，对实施例1所介绍的增程式电驱动系统的功能进行扩展，功能扩展后的增程式电驱动系统如下：
所述动力驱动系统300，用于获取所述负载的功率，并将所述负载的功率发送给所述控制系统100；
所述控制系统100，用于接收所述负载的功率，并将所述负载的功率发送至所述增程式电源200；
所述增程式电源200用于：
判断所述负载的功率与所述发电机的输出功率是否匹配；
若不匹配，则控制所述电池辅助所述发电机输出电能至所述动力驱动系统300，并调整所述发动机的功率，返回执行所述动力驱动系统300获取负载的功率；
若匹配，则控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统300；
所述动力驱动系统300，还用于将接收到的电能传输至所述负载。
所述控制系统100，还可以用于：
在向所述动力驱动系统300下达运行状态变化指令之前，根据所述增程式电驱动系统所属电力交通工具的运行环境，预测所述增程式电驱动系统所属电力交通工具在下一时刻的运行状态；
在预先设定的功率MAP图中查找所述运行状态对应的功率，将查找到的功率作为所述负载的功率，将所述负载的功率发送至所述增程式电源200。
相应地，增程式电源200在接收到负载的功率之后，可以判断所述负载的功率与所述发电机的输出功率是否匹配；若不匹配，则控制所述电池辅助所述发电机输出电能至所述动力驱动系统300，并调整所述发动机的功率，返回执行所述动力驱动系统300获取负载的功率；若匹配，则控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统300，使所述动力驱动系统300，将接收到的电能传输至所述负载。
在电力交通工具为飞行器的情况下，运行状态变化指令，可以理解为：飞行姿态变化指令。相应地，预测增程式电驱动系统所属电力交通工具在下一时刻的运行状态，可以为：预测增程式电驱动系统所属飞行器在下一时刻的飞行姿态。
本实施例中，根据所述增程式电驱动系统所属电力交通工具的运行环境，预测所述增程式电驱动系统所属电力交通工具在下一时刻的运行状态，具体可以为但不局限于：
将增程式电驱动系统所属电力交通工具的运行环境，输入预先训练好的机器学习模型中，得到机器学习模型输出的增程式电驱动系统所属电力交通工具在下一时刻的运行状态。
本实施例中，控制系统100通过在向所述动力驱动系统300下达运行状态变化指令之前，根据所述动力驱动系统300所属设备的运行环境，预测所述动力驱动系统300所属设备在下一时刻的运行状态，在预先设定的功率MAP图中查找所述运行状态对应的功率，将查找到的功率作为所述负载的功率，实现提前预判负载功率情况，提前对增程式电源200进行指挥调整，提前响应工况变化，防止发动机因功率突变导致不稳定。
接下来对本申请提供的负载的驱动方法进行介绍，下文介绍的负载的驱动方法基于上文介绍的增程式电驱动系统，下文介绍的负载的驱动方法与上文介绍的增程式电驱动系统可相互对应参照。
请参见图3，为本申请提供的一种负载的驱动方法实施例1的流程图，如图3所示，该方法在增程式电驱动系统的运行工况下执行，该方法可以包括但并不局限于以下步骤：
步骤S11、动力驱动系统获取负载的功率，并将所述负载的功率发送给控制系统。
步骤S12、所述控制系统接收所述负载的功率，并将所述负载的功率发送至增程式电源。
步骤S13、所述增程式电源判断所述负载的功率与所述发电机的输出功率是否匹配。
若不匹配，则执行步骤S14；若匹配，则执行步骤S15。
步骤S14、增程式电源控制所述电池辅助所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，以使所述动力驱动系统将接收到的电能传输至所述负载。
步骤S15、增程式电源调整所述发动机的功率，返回执行步骤S11。
步骤S16、增程式电源控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，以使所述动力驱动系统将接收到的电能传输至所述负载。
在本申请中，增程式电源在负载的功率与发电机的输出功率不匹配时，控制所述电池辅助所述发电机为所述动力驱动系统提供电能，并调整所述发动机的功率，返回执行所述动力驱动系统获取负载的功率，实现调整发动机的功率，直至负载的功率与发电机的输出功率匹配，由发电机输出电能，以及，在负载的功率与发电机的输出功率匹配时，控制发电机为动力驱动系统提供电能，实现主要由发电机为负载提供电能，电池辅助发动机，为负载提供电能，因此，对电池的容量要求不高，可以减轻增程式系统的整体重量。
并且，整个过程一直由发电机参与提供电能，相当于一直由发动机参与提供电能，使发动机持续处在稳定的转速状态，可以减少发动机启停情况的发生，降低对启动电路、气路、油路等部分的要求，及降低发动机油耗。
以及，在负载的功率与发电机的输出功率不匹配时，控制所述电池辅助所述发电机为所述动力驱动系统提供电能，在此前提下，再去调整发动机的功率，给发动机功率调整预留时间，避免因发动机动态响应不及时，影响负载的供电。
作为本申请另一可选实施例，参照图4，为本申请提供的一种负载的驱动方法实施例2的流程图，本实施例主要是对上述实施例1描述的负载的驱动方法的细化方案，如图4所示，该方法在增程式电驱动系统的运行工况下执行，该方法可以包括但并不局限于以下步骤：
步骤S21、动力驱动系统获取负载的功率，并将所述负载的功率发送给控制系统。
步骤S22、所述控制系统接收所述负载的功率，并将所述负载的功率发送至增程式电源。
步骤S23、所述增程式电源判断所述负载的功率是否大于所述发电机的输出功率。
若所述负载的功率大于所述发电机的输出功率，则执行步骤S24；若负载的功率与发电机的输出功率相近，则执行步骤S25。
步骤S23为实施例1中步骤S13的一种具体实施方式。
步骤S24、控制所述电池及所述发电机均输出电能至所述动力驱动系统，以使所述动力驱动系统将接收到的电能传输至所述负载。
本实施例中，控制所述电池及所述发电机均输出电能至所述动力驱动系统的过程，可以包括：
S241、判断电池的电压是否高于发电机的电压；
若电池的电压高于发电机的电压，则执行步骤S242；若电池的电压不高于发电机的电压，则执行步骤S243。
S242、闭合电池箱主正输出，使电池进入放电状态，并保持发电机为输出电能状态。
闭合电池箱主正输出，保证电池进入放电状态，为负载提供电能。
S243、降低发电机的电压，增大发电机的发电电流，在发电机的电压低于电池的电压时，并执行步骤S242。
在电池的电压不高于发电机的电压时，电池无法放电，因此可以降低发电机的电压，在发电机的电压低于电池的电压时，可以闭合电池箱主正输出，使电池进入放电状态。
步骤S24为实施例1中步骤S14的一种具体实施方式。
步骤S25、增程式电源升高所述发动机的功率，返回执行步骤S21。
在负载的功率大于发电机的输出功率的情况下，若不依赖电池，完全由发电机为负载提供电能，则需要将发电机的输出功率提高至与负载的功率相近，而发电机的输出功率与发动机的功率相等，因此，通过升高发动机的功率来升高发电机的输出功率。
步骤S25为实施例1中步骤S15的一种具体实施方式。
步骤S26、增程式电源控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，以使所述动力驱动系统将接收到的电能传输至所述负载。
作为本申请另一可选实施例，参照图5，为本申请提供的一种负载的驱动方法实施例3的流程图，本实施例主要是对上述实施例1描述的负载的驱动方法的细化方案，如图5所示，该方法在增程式电驱动系统的运行工况下执行，该方法可以包括但并不局限于以下步骤：
步骤S31、动力驱动系统获取负载的功率，并将所述负载的功率发送给控制系统。
步骤S32、所述控制系统接收所述负载的功率，并将所述负载的功率发送至增程式电源。
步骤S33、所述增程式电源判断所述负载的功率是否小于所述发电机的输出功率。
若所述负载的功率小于所述发电机的输出功率，则执行步骤S34；若负载的功率与发电机的输出功率相近，则执行步骤S35。
步骤S33为实施例1中步骤S13的一种具体实施方式。
步骤S34、增程式电源控制所述电池吸收所述发电机的输出功率，并控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，以使所述动力驱动系统将接收到的电能传输至所述负载。
本实施例中，本实施例中，控制所述电池吸收所述发电机的输出功率的过程，可以包括：
S341、判断电池的电压是否高于发电机的电压。
若电池的电压高于发电机的电压，则执行步骤S342；若电池的电压不高于发电机的电压，则执行步骤S343。
S342、提高发电机的电压，并减小发电机的电流，在发电机的电压高于电池的电压时，闭合电池箱主正输出，使电池进入充电状态。
若电池的电压高于发电机的电压，电池处于放电状态，因此需要使电池的电压低于发电机的电压，保证电池进入充电状态，具体可以提高发电机的电压，在发电机的电压高于电池的电压时，闭合电池箱主正输出。
S343、闭合电池箱主正输出，使电池进入充电状态。
若电池的电压不高于发电机的电压，可以直接闭合电池箱主正输出，使电池进入充电状态。
步骤S34为实施例1中步骤S14的一种具体实施方式。
步骤S35、增程式电源降低所述发动机的功率，返回执行步骤S31。
步骤S35为实施例1中步骤S15的一种具体实施方式。
步骤S36、增程式电源控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，以使所述动力驱动系统将接收到的电能传输至所述负载。
作为本申请另一可选实施例，参照图6，为本申请提供的一种负载的驱动方法实施例4的流程图，本实施例主要是对上述实施例1描述的负载的驱动方法的扩展方案，如图6所示，该方法在增程式电驱动系统的运行工况下执行，该方法可以包括但并不局限于以下步骤：
步骤S41、动力驱动系统获取负载的功率，并将所述负载的功率发送给控制系统；
步骤S42、所述控制系统确定所述动力驱动系统所属电力交通工具的运行状态变化，并基于所述运行状态变化确定所述负载的功率变化值。
步骤S43、所述控制系统判断所述负载的功率变化值是否大于预先设定的发动机动态响应功率阈值，所述预先设定的发动机动态响应功率阈值用于表征所述发动机动态响应功率变化的能力。
若大于所述预先设定的发动机动态响应功率阈值，则执行步骤S44；若不大于所述预先设定的发动机动态响应功率阈值，则执行步骤S49。
步骤S44、接收所述负载的功率，并将所述负载的功率发送至增程式电源。
步骤S45、所述增程式电源判断所述负载的功率与所述发电机的输出功率是否匹配。
若不匹配，则执行步骤S46；若匹配，则执行步骤S47。
步骤S46、增程式电源控制所述电池辅助所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，以使所述动力驱动系统将接收到的电能传输至所述负载。
步骤S47、增程式电源调整所述发动机的功率，返回执行步骤S41。
步骤S48、增程式电源控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，以使所述动力驱动系统将接收到的电能传输至所述负载。
步骤S49、向所述增程式电源发送稳态运行指令。
步骤S410、所述增程式电源在接收到所述稳态运行指令时，控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统。
本实施例中，通过确定所述动力驱动系统所属电力交通工具的运行状态变化，并基于所述运行状态变化确定所述负载的功率变化值，在负载的功率变化值大于预先设定的发动机动态响应功率阈值的情况下，即确认发动机动态响应能力不足以满足负载的功率变化要求，可以确定为负载输出电能需要电池的参与，因此执行接收负载的功率，并将负载的功率发送至增程式电源，使增程式电源执行控制逻辑，为负载提供电能。在负载的功率变化值不大于预先设定的发动机动态响应功率阈值的情况下，可以确定发动机动态响应能力足以满足负载的功率变换要求，进而可以确定为负载输出电能不需要电池的参与，因此执行向所述增程式电源发送稳态运行指令，使所述增程式电源在接收到所述稳态运行指令时，控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统。
作为本申请另一可选实施例，参照图7，为本申请提供的一种负载的驱动方法实施例5的流程图，本实施例主要是对上述实施例1描述的负载的驱动方法的扩展方案，如图7所示，该方法在增程式电驱动系统的运行工况下执行，该方法可以包括但并不局限于以下步骤：
步骤S51、动力驱动系统获取所述负载的功率，并将所述负载的功率发送给所述控制系统。
步骤S52、所述控制系统接收所述负载的功率，并将所述负载的功率发送至所述增程式电源。
步骤S53、所述增程式电源判断所述负载的功率与所述发电机的输出功率是否匹配。
若不匹配，则执行步骤S54；若匹配，则执行步骤S55。
步骤S54、控制所述电池辅助所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，以使所述动力驱动系统将接收到的电能传输至所述负载。
步骤S55、调整所述发动机的功率，返回执行步骤S51。
步骤S56、控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，以使所述动力驱动系统将接收到的电能传输至所述负载。
步骤S57、所述控制系统在向所述动力驱动系统下达运行状态变化指令之前，根据所述增程式电驱动系统所属电力交通工具的运行环境，预测所述增程式电驱动系统所属电力交通工具在下一时刻的运行状态。
在电力交通工具为飞行器的情况下，运行状态变化指令，可以理解为：飞行姿态变化指令。相应地，预测增程式电驱动系统所属电力交通工具在下一时刻的运行状态，可以为：预测增程式电驱动系统所属飞行器在下一时刻的飞行姿态。
本实施例中，根据所述增程式电驱动系统所属电力交通工具的运行环境，预测所述增程式电驱动系统所属电力交通工具在下一时刻的运行状态，具体可以为但不局限于：
将增程式电驱动系统所属电力交通工具的运行环境，输入预先训练好的机器学习模型中，得到机器学习模型输出的增程式电驱动系统所属电力交通工具在下一时刻的运行状态。
步骤S58、在预先设定的功率MAP图中查找所述运行状态对应的功率，将查找到的功率作为所述负载的功率，将所述负载的功率发送至所述增程式电源。
增程式电源在接收到负载的功率之后，可以判断所述负载的功率与所述发电机的输出功率是否匹配；若不匹配，则控制所述电池辅助所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，并调整所述发动机的功率，返回执行所述动力驱动系统获取负载的功率；若匹配，则控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，使所述动力驱动系统，将接收到的电能传输至所述负载。
本实施例中，控制系统通过在向所述动力驱动系统下达运行状态变化指令之前，根据所述动力驱动系统所属设备的运行环境，预测所述动力驱动系统所属设备在下一时刻的运行状态，在预先设定的功率MAP图中查找所述运行状态对应的功率，将查找到的功率作为所述负载的功率，实现提前预判负载功率情况，提前对增程式电源进行指挥调整，提前响应工况变化，防止发动机因功率突变导致不稳定。
需要说明的是，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器3，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上对本申请所提供的一种负载的驱动方法及增程式电驱动系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种负载的驱动方法，其特征在于，包括：
动力驱动系统获取负载的功率，并将所述负载的功率发送给控制系统；
所述控制系统接收所述负载的功率，并将所述负载的功率发送至增程式电源；
所述增程式电源判断所述负载的功率与发电机的输出功率是否匹配；
若不匹配，则控制电池辅助所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，以使所述动力驱动系统将接收到的电能传输至所述负载；
调整所述发动机的功率，返回执行所述动力驱动系统获取负载的功率；
若匹配，则控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，以使所述动力驱动系统将接收到的电能传输至所述负载。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增程式电源判断所述负载的功率与所述发电机的输出功率是否匹配，包括：
判断所述负载的功率是否大于所述发电机的输出功率；
若所述负载的功率大于所述发电机的输出功率，则所述控制所述电池辅助所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，包括：
控制所述电池及所述发电机均输出电能至所述负载；
所述调整所述发动机的功率，包括：
升高所述发动机的功率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增程式电源判断所述负载的功率与所述发电机的输出功率是否匹配，包括：
判断所述负载的功率是否小于所述发电机的输出功率；
若所述负载的功率小于所述发电机的输出功率，则所述控制所述电池辅助所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，包括：
控制所述电池吸收所述发电机的输出功率，并控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统；
所述调整所述发动机的功率，包括：
降低所述发动机的功率。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制系统接收所述负载的功率之前，还包括：
确定所述动力驱动系统所属电力交通工具的运行状态变化，并基于所述运行状态变化确定所述负载的功率变化值；
判断所述负载的功率变化值是否大于预先设定的发动机动态响应功率阈值，所述预先设定的发动机动态响应功率阈值用于表征所述发动机动态响应功率变化的能力；
若大于所述预先设定的发动机动态响应功率阈值，则接收所述负载的功率；
若不大于所述预先设定的发动机动态响应功率阈值，则向所述增程式电源发送稳态运行指令；
所述增程式电源在接收到所述稳态运行指令时，控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述控制系统在向所述动力驱动系统下达运行状态变化指令之前，根据所述增程式电驱动系统所属电力交通工具的运行环境，预测所述增程式电驱动系统所属电力交通工具在下一时刻的运行状态；
在预先设定的功率MAP图中查找所述运行状态对应的功率，将查找到的功率作为所述负载的功率，将所述负载的功率发送至所述增程式电源。
6.一种增程式电驱动系统，其特征在于，包括：控制系统、增程式电源和动力驱动系统，所述增程式电源至少包括：发动机、发电机和电池，所述发动机与所述发电机相连，所述发电机分别与所述电池和所述动力驱动系统相连，所述电池与所述动力驱动系统相连，所述动力驱动系统与负载相连；
所述动力驱动系统，用于获取所述负载的功率，并将所述负载的功率发送给所述控制系统；
所述控制系统，用于接收所述负载的功率，并将所述负载的功率发送至所述增程式电源；
所述增程式电源用于：
判断所述负载的功率与所述发电机的输出功率是否匹配；
若不匹配，则控制所述电池辅助所述发电机输出电能至所述动力驱动系统，并调整所述发动机的功率，返回执行所述动力驱动系统获取负载的功率；
若匹配，则控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统；
所述动力驱动系统，还用于将接收到的电能传输至所述负载。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述增程式电源具体用于：
判断所述负载的功率是否大于所述发电机的输出功率；
若所述负载的功率大于所述发电机的输出功率，则控制所述电池及所述发电机均输出电能至所述动力驱动系统；
升高所述发动机的功率。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述增程式电源具体用于：
判断所述负载的功率是否小于所述发电机的输出功率；
若所述负载的功率小于所述发电机的输出功率，则控制所述电池吸收所述发电机的输出功率，并控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统；
降低所述发动机的功率。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制系统，还用于：
在接收所述负载的功率之前，确定所述动力驱动系统所属电力交通工具的运行状态变化，并基于所述运行状态变化确定所述负载的功率变化值；
判断所述负载的功率变化值是否大于预先设定的发动机动态响应功率阈值，所述预先设定的发动机动态响应功率阈值用于表征所述发动机动态响应功率变化的能力；
若大于所述预先设定的发动机动态响应功率阈值，则接收所述负载的功率；
若不大于所述预先设定的发动机动态响应功率阈值，则向所述增程式电源发送稳态运行指令；
所述增程式电源，还用于在接收到所述稳态运行指令时，控制所述发电机输出电能至所述动力驱动系统。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述控制系统还用于在向所述动力驱动系统下达运行状态变化指令之前，根据所述增程式电驱动系统所属电力交通工具的运行环境，预测所述增程式电驱动系统所属电力交通工具在下一时刻的运行状态；
在预先设定的功率MAP图中查找所述运行状态对应的功率，将查找到的功率作为所述负载的功率，将所述负载的功率发送至所述增程式电源。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant |