CN114633638A - 新能源汽车母线电压控制方法、新能源汽车及其动力系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种新能源汽车母线电压控制方法、新能源汽车及其动力系统。其中,新能源汽车母线电压控制方法应用于新能源汽车动力系统,新能源汽车母线电压控制方法包括:先获取驱动电机组件的目标工作参数、发电电机组件的目标工作参数;再根据驱动电机组件的目标工作参数、发电电机组件的目标工作参数确定满足驱动电机组件和发电电机组件工作的目标母线电压范围;最后根据驱动电机组件的目标工作参数、发电电机组件的目标工作参数以及目标母线电压范围,确定目标母线电压范围内新能源汽车的动力系统的最低功耗,并将最低功耗所对应的母线电压作为目标母线电压。本发明提高了新能源汽车的续航里程。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域,特别涉及一种新能源汽车母线电压控制方法、新能源汽车及其动力系统。
背景技术
随着新能源汽车技术不断发展和应用,其续航里程能力越来越受到关注。在混合动力汽车上,存在电池、电压转换器、驱动电机及其控制器、发电电机及其控制器的组合架构。通过计算设置合适的母线电压值,可以降低系统功耗,提高系统效率,增加续航里程。因此,一种合理的新能源汽车母线电压的控制方法就显得尤为重要。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种新能源汽车母线电压控制方法、新能源汽车及其动力系统,旨在提高新能源汽车的续航里程。
为实现上述目的,本发明提出一种新能源汽车母线电压控制方法,应用于新能源汽车动力系统,所述新能源汽车的动力系统包括:驱动电机组件和发电电机组件,所述新能源汽车母线电压控制方法包括:
获取所述驱动电机组件的目标工作参数、所述发电电机组件的目标工作参数;
根据所述驱动电机组件的目标工作参数、所述发电电机组件的目标工作参数确定满足所述驱动电机组件和所述发电电机组件工作的目标母线电压范围;
根据所述驱动电机组件的目标工作参数、所述发电电机组件的目标工作参数以及所述目标母线电压范围,确定所述目标母线电压范围内所述新能源汽车的动力系统的最低功耗,并将所述最低功耗所对应的母线电压作为目标母线电压。
可选的,所述获取所述驱动电机组件的目标工作参数、所述发电电机组件的目标工作参数的步骤具体为:
获取所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩;
获取所述发电电机组件的目标转速和目标转矩。
可选的,所述根据所述驱动电机组件的目标工作参数、所述发电电机组件的目标工作参数确定满足所述驱动电机组件和所述发电电机组件工作的目标母线电压范围的步骤具体为:
根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,按照预设驱动电机组件转速转矩-母线电压映射表,查表确定所述驱动电机组件的最低母线电压范围;
根据所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,按照预设发电电机组件转速转矩-母线电压映射表,查表确定所述发电电机组件的最低母线电压范围;
根据所述驱动电机组件的最低母线电压范围和所述发电电机组件的最低母线电压范围,确定所述目标母线电压范围。
可选的,所述根据所述驱动电机组件的目标工作参数、所述发电电机组件的目标工作参数确定满足所述驱动电机组件和所述发电电机组件工作的目标母线电压范围的步骤具体为:
根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,按照预设转速转矩-母线电压公式以及预设驱动电机组件系数,计算确定所述驱动电机组件的最低母线电压范围;
根据所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,按照所述预设转速转矩-母线电压公式以及预设发电电机组件系数,计算确定所述发电电机组件的最低母线电压范围;
根据所述驱动电机组件的最低母线电压范围和所述发电电机组件的最低母线电压范围,确定所述目标母线电压范围;
所述预设转速转矩-母线电压公式为:
Udc=kn0*Te n+...+k10*Te 1+k0n*Wr n+…+k01*Wr 1+k(n-1)1*Te (n-1)*Wr 1+…+k1(n-1)*Te 1*Wr (n -1)+k00
其中,常数k值和次方n值为所述预设驱动电机组件系数或所述预设发电电机组件系数,Te为所述驱动电机组件的目标转矩或所述发电电机组件的目标转矩,Wr为所述驱动电机组件的目标转速或所述发电电机组件的目标转速,Udc为母线电压。
可选的,所述根据所述驱动电机组件的目标工作参数、所述发电电机组件的目标工作参数以及所述目标母线电压范围,确定所述目标母线电压范围内所述新能源汽车的动力系统的最低功耗,并将所述最低功耗所对应的母线电压作为目标母线电压的步骤具体为:
根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,确定所述驱动电机组件在不同母线电压下的功耗;
根据所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,确定所述发电电机组件在不同母线电压下的功耗;
计算所述驱动电机组件和所述发电电机组件在不同母线电压下的功耗总和,并将最低所述功耗总和所对应的母线电压作为目标母线电压。
可选的,所述新能源汽车的动力系统还包括:电池和电压转换装置,所述电压转换装置分别与所述电池、所述驱动电机组件和所述发电电机组件电连接,所述根据所述驱动电机组件的目标工作参数、所述发电电机组件的目标工作参数以及所述目标母线电压范围,确定所述目标母线电压范围内所述新能源汽车的动力系统的最低功耗,并将所述最低功耗所对应的母线电压作为目标母线电压的步骤包括:
根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,确定所述驱动电机组件在不同母线电压下的功耗;
根据所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,确定所述发电电机组件在不同母线电压下的功耗;
获取所述电压转换装置在不同母线电压下的功耗;
计算所述驱动电机组件、所述发电电机组件和所述电压转换装置在不同母线电压下的功耗总和,并将最低所述功耗总和所对应的母线电压作为目标母线电压。
可选的,所述根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,确定所述驱动电机组件在不同母线电压下的功耗,包括:
根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,按照预设驱动电机组件转速转矩母线电压-功耗映射表,查表确定所述驱动电机组件在不同母线电压下的功耗;
所述根据所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,确定所述发电电机组件在不同母线电压下的功耗,包括:
根据所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,按照预设发电电机组件转速转矩母线电压-功耗映射表,查表确定所述发电电机组件在不同母线电压下的功耗。
可选的,所述根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,确定所述驱动电机组件在不同母线电压下的功耗,包括:
根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,按照预设电机组件功耗公式和预设驱动电机组件功耗系数,计算确定所述驱动电机组件在不同母线电压下的功耗;
所述根据所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,确定所述发电电机组件在不同母线电压下的功耗,包括:
根据所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,按照预设电机组件功耗公式和预设发电电机组件功耗系数,计算确定所述发电电机组件在不同母线电压下的功耗;
所述预设电机组件功耗公式为:
Ploss=kn*Udc n+...+k1*Udc 1+k00
或者,
Ploss=kn0*Te n+...+k10*Te 1+k0n*Wr n+…+k01*Wr 1+k(n-1)1*Te (n-1)*Wr 1+…+k1(n-1)*Te 1*Wr (n-1)+k00
其中,Ploss为所述发电电机组件的功耗或所述驱动电机组件的功耗,常数k值和次方n值为所述预设驱动电机组件功耗系数或所述预设发电电机组件功耗系数,Te为所述驱动电机组件的目标转矩或所述发电电机组件的目标转矩,Wr为所述驱动电机组件的目标转速或所述发电电机组件的目标转速,Udc为母线电压。
可选的,当所述新能源汽车的动力系统包括电池和电压转换装置时,所述根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,按照预设电机组件功耗公式和预设驱动电机组件功耗系数,计算确定所述驱动电机组件在不同母线电压下的功耗之前,还包括:
获取所述电池的电压;
根据所述电池的电压选择相应的预设驱动电机组件功耗系数;
所述根据所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,按照预设电机组件功耗公式和预设发电电机组件功耗系数,计算确定所述发电电机组件在不同母线电压下的功耗之前,还包括:
获取所述电池的电压;
根据所述电池的电压选择相应的预设发电电机组件功耗系数。
可选的,所述获取所述电压转换装置在不同母线电压下的功耗的步骤具体为:
根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,计算得到所述驱动电机组件的输出功率和所述发电电机组件的输出功率,以得到在不同母线电压下所述电压转换装置的输出功率;
获取所述电池的电压,并根据所述电池的电压和所述电压转换装置的输出功率,获取在不同母线电压下所述电压转换装置的功耗。
可选的,所述获取所述电池的电压,并根据所述电池的电压和所述电压转换装置的输出功率,获取在不同母线电压下所述电压转换装置的功耗的步骤具体为:
获取所述电池的电压,并根据所述电池的电压和所述电压转换装置的输出功率,按照预设电压转换装置母线电压-功耗映射表,查表获取在不同母线电压下所述电压转换装置的功耗。
可选的,所述获取所述电池的电压,并根据所述电池的电压和所述电压转换装置的输出功率,获取在不同母线电压下所述电压转换装置的功耗的步骤具体为:
获取所述电池的电压,并根据所述电池的电压和所述电压转换装置的输出功率,按照预设电压转换装置功耗公式和预设电压转换装置功耗系数,计算获取在不同母线电压下所述电压转换装置的功耗;
所述预设电压转换装置功耗公式为:
Ploss=kn*PoutBoost n+...+k1*PoutBoost 1+k00
或者,
Ploss=kn*Udc n+...+k1*Udc 1+k00
或者,
Ploss=kn0*Udc n+...+k10*Udc 1+k0n*PoutBoost n+…+k01*PoutBoost 1+k(n-1)1*Udc (n-1)*PoutBoost 1+…+k1(n-1)*Udc 1*PoutBoost (n-1)+k00
其中,Ploss为所述电压转换装置的功耗,PoutBoost为电压转换装置的输出功率,常数k值和次方n值为所述预设电压转换装置功耗系数,Udc为母线电压。
可选的,所述新能源汽车的动力系统还包括:电池和电压转换装置,所述电压转换装置分别与所述电池、所述驱动电机组件和所述发电电机组件电连接,所述新能源汽车母线电压控制方法还包括:
控制所述电压转换装置将所述电池的电压转换为所述目标母线电压。
本发明还提出了一种新能源汽车动力系统,所述新能源汽车动力系统包括:
存储器;
处理器;以及
存储在所述存储器上并被所述处理器执行的新能源汽车母线电压控制程序,所述新能源汽车母线电压控制程序在被所述处理器执行时,实现如上述任一项所述的新能源汽车母线电压控制方法;
驱动电机组件,所述驱动电机组件包括驱动电机和与其电连接的驱动电机控制器;
发电电机组件,所述发电电机组件包括发电电机和与其电连接的发电电机控制器;
电池;
电压转换装置,所述电压转换装置分别与所述电池、所述驱动电机组件和所述发电电机组件电连接;
其中,所述处理器分别与所述电池、所述驱动电机组件、所述发电电机组件和所述电压转换装置电连接。
本发明还提出了一种新能源汽车,所述新能源汽车包括上述所述的新能源汽车动力系统。
本申请技术方案中,先获取所述驱动电机组件的目标工作参数、所述发电电机组件的目标工作参数,再根据所述驱动电机组件的目标工作参数、所述发电电机组件的目标工作参数确定满足所述驱动电机组件和所述发电电机组件工作的目标母线电压范围,最后根据驱动电机组件的目标工作参数、发电电机组件的目标工作参数以及目标母线电压范围,确定目标母线电压范围内新能源汽车的动力系统的最低功耗,并将最低功耗所对应的母线电压作为目标母线电压。如此,在实际新能源汽车行驶过程中,能够实时计算效率最高的母线电压,即动力系统功耗最小且能够满足驱动电机组件和发电电机组件按照目标工作参数正常工作的母线电压,从而提高了新能源汽车的续航里程。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明新能源汽车母线电压控制方法一实施例的方法流程图;
图2为本发明新能源汽车母线电压控制方法另一实施例的方法流程图;
图3为本发明新能源汽车母线电压控制方法又一实施例的方法流程图;
图4为本发明新能源汽车母线电压控制方法再一实施例的方法流程图;
图5为本发明新能源汽车母线电压控制方法另一实施例的方法流程图;
图6为本发明新能源汽车母线电压控制方法又一实施例的方法流程图;
图7为本发明新能源汽车母线电压控制方法再一实施例的方法流程图;
图8为本发明新能源汽车母线电压控制方法另一实施例的方法流程图;
图9为本发明新能源汽车母线电压控制方法另一实施例的方法流程图;
图10为本发明新能源汽车母线电压控制方法又一实施例的方法流程图;
图11为本发明新能源汽车母线电压控制方法再一实施例的方法流程图;
图12为本发明新能源汽车母线电压控制方法另一实施例的方法流程图;
图13为本发明新能源汽车母线电压控制方法另一实施例的方法流程图;
图14为本发明新能源汽车动力系统一实施例的模块示意图;
图15为本发明新能源汽车母线电压控制方法中一公式示意图;
图16为本发明新能源汽车母线电压控制方法中另一公式示意图。
附图标号说明:
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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的一部分实施例,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。
应该理解的是,虽然本申请实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,其可以以其他的顺序执行。而且,图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
需要说明的是,在本文中,采用了诸如S100、S200等步骤代号,其目的是为了更清楚简要地表述相应内容,不构成顺序上的实质性限制,本领域技术人员在具体实施时,可能会先执行S200后执行S100等,但这些均应在本申请的保护范围之内。
需要理解的是,新能源汽车的动力系统内一般设置有图9所示的动力架构,电压转换装置会将电池的电压进行电压变换后输出母线电压,以驱动发电电机组件和驱动电机组件动作。
参考图1,本发明提出了一种新能源汽车母线电压控制方法,应用于新能源汽车动力系统,新能源汽车的动力系统包括:驱动电机组件和发电电机组件,新能源汽车母线电压控制方法包括:
步骤S100、获取驱动电机组件的目标工作参数、发电电机组件的目标工作参数。
步骤S200、根据驱动电机组件的目标工作参数、发电电机组件的目标工作参数确定满足驱动电机组件和发电电机组件工作的目标母线电压范围。
步骤S300、根据驱动电机组件的目标工作参数、发电电机组件的目标工作参数以及目标母线电压范围,确定目标母线电压范围内新能源汽车的动力系统的最低功耗,并将最低功耗所对应的母线电压作为目标母线电压。
在本实施例中,驱动电机组件的目标工作参数、发电电机组件的目标工作参数为下一时刻的目标工作参数,即在驾驶员通过操作车内的可操控组件时,例如操控方向盘、油门、换挡器等,可操控组件会发出相应的控制信号给到整车控制器,整车控制器会根据相应的控制信号生成下一时刻的驱动电机组件的目标工作参数、发电电机组件的目标工作参数。可选的,目标工作参数可以为目标工作转速、目标工作转矩、目标工作时间、目标工作模式等。
整车控制器可以根据上述确定的目标工作参数,确定在当前目标工作参数下工作的驱动电机组件和发电电机组件需要的最小母线电压范围,例如整车控制器可以根据预设的目标工作模型,代入目标工作参数以后,得到能够维持驱动电机组件和发电电机组件按照相应的目标工作参数正常工作的最低母线电压,并获得相应的满足驱动电机组件和发电电机组件工作的目标母线电压范围。
同时,整车控制器在获取上述目标母线电压范围后,还可以根据驱动电机组件的目标工作参数、发电电机组件的目标工作参数,确定新能源汽车的动力系统的功耗,例如采用查表的方式,确定当前新能源汽车的动力系统在不同母线电压下的功耗总和,并找到最低功耗所对应的母线电压,并将其作为目标母线电压。可选的,新能源汽车的动力系统的功耗可以包括驱动电机组件的功耗、发电电机组件的功耗和系统内线路传输功耗等。
可以理解的是,在新能源汽车内,都是通过将储能电池升压/降压的方式获得母线电压。因此,在新能源汽车的动力系统中,会设置有电压变换装置,从而将电池的电压变换为所需要的母线电压,在这个过程中,电压变换装置也会因为所需要的母线电压不同而产生不同的功耗。整车控制器在计算上述新能源汽车的动力系统在不同母线电压下的功耗时,还可以考虑到在不同母线电压下的电压变换装置的功耗,即将驱动电机组件、发电电机组件和电压变换装置在不同母线电压下的功耗总和作为新能源汽车的动力系统在不同母线电压下的功耗,并获取到发电电机组件和驱动电机组件、电压变换装置功耗总和最低时所对应的母线电压,并将其作为目标母线电压,以进一步降低新能源汽车动力系统的功耗,从而提高新能源汽车的续航里程。
本申请技术方案中,先获取驱动电机组件的目标工作参数、发电电机组件的目标工作参数,再根据驱动电机组件的目标工作参数、发电电机组件的目标工作参数确定满足驱动电机组件和发电电机组件工作的目标母线电压范围,最后根据驱动电机组件的目标工作参数、发电电机组件的目标工作参数以及目标母线电压范围,确定目标母线电压范围内新能源汽车的动力系统的最低功耗,并将最低功耗所对应的母线电压作为目标母线电压。如此,在新能源汽车实际行驶过程中,能够实时计算效率最高的母线电压,即动力系统功耗最小且能够满足驱动电机组件和发电电机组件按照目标工作参数正常工作的母线电压,从而提高了新能源汽车的续航里程。
在本申请一实施例中,参考图2,获取驱动电机组件的目标工作参数、发电电机组件的目标工作参数的步骤具体为:
步骤S110、获取驱动电机组件的目标转速和目标转矩。
步骤S120、获取发电电机组件的目标转速和目标转矩。
需要理解的是,在本实施例中,驱动电机组件的目标转速和目标转矩、发电电机组件的目标转速和目标转矩都是下一时刻的转速和转矩。在新能源汽车中,驾驶员可以通过控制油门,输出相应油门控制信号至整车控制器,新能源汽车中的整车控制器可以根据油门控制信号确定驾驶员所需的总转矩,并分配相应的目标转矩至发电电机组件和驱动电机组件,同时根据分配的相应的目标转矩算出下一时刻的目标转速。如此,整车控制器便同时获取了下一时刻驱动电机组件和发电电机组件所需要的目标转速和目标转矩,并以此计算并调整下一时刻的目标母线电压。
在本申请一实施例中,参考图3,步骤S200具体可以为:
步骤S210、根据驱动电机组件的目标转速和目标转矩,按照预设驱动电机组件转速转矩-母线电压映射表,查表确定驱动电机组件的最低母线电压范围。
步骤S220、根据发电电机组件的目标转速和目标转矩,按照预设发电电机组件转速转矩-母线电压映射表,查表确定发电电机组件的最低母线电压范围。
步骤S230、根据驱动电机组件的最低母线电压范围和发电电机组件的最低母线电压范围,确定目标母线电压范围。
在本实施例中,预设驱动电机组件转速转矩-母线电压映射表和预设发电电机组件转速转矩-母线电压映射表可以由研发人员进行多次测试后,形成两组预设的映射表并存储在汽车的整车控制器内。
当整车控制器确定驱动电机组件的目标转速和目标转矩时,会通过查表的方式,确定能够满足驱动电机组件按照目标转速和目标转矩工作的最低母线电压范围,例如,目标转速为3000、目标转矩为300,满足的最小母线电压为350V,那么驱动电机组件的最低母线电压范围即为大于等于350V。
同理,当整车控制器确定发电电机组件的目标转速和目标转矩时,会通过查表的方式,确定能够满足发电电机组件按照目标转速和目标转矩工作的最低母线电压范围。
整车控制器会根据驱动电机组件的最低母线电压范围和发电电机组件的最低母线电压范围,将较高的最低母线电压范围作为目标母线电压范围,例如驱动电机组件的最低母线电压范围为350V以上,发电电机组件的最低母线电压范围为400V以上,则将400V以上作为目标母线电压范围。
通过上述查表的方式,能够使整车处理器较快的确定下一时刻所需要的目标母线电压范围,并且更加的精确。
可选的,在另一实施例中,参考图4,步骤S200还可以具体为:
步骤S240、根据驱动电机组件的目标转速和目标转矩,按照预设转速转矩-母线电压公式以及预设驱动电机组件系数,计算确定驱动电机组件的最低母线电压范围。
步骤S250、根据发电电机组件的目标转速和目标转矩,按照预设转速转矩-母线电压公式以及预设发电电机组件系数,计算确定发电电机组件的最低母线电压范围。
步骤S260、根据驱动电机组件的最低母线电压范围和发电电机组件的最低母线电压范围,确定目标母线电压范围。
可选的,在一实施例中,预设转速转矩-母线电压公式为:
Udc=kn0*Te n+...+k10*Te 1+k0n*Wr n+…+k01*Wr 1+k(n-1)1*Te (n-1)*Wr 1+…+k1(n-1)*Te 1*Wr (n -1)+k00公式(1)
在本实施例中,上述预设转速转矩-母线电压公式,可以为研发人员根据多次测试形成的数据映射表(即上述实施例中的映射表)进行函数拟合,比如二维n次函数拟合得到的母线电压与转速和转矩的关系。其中,常数k值和次方n值为预设驱动电机组件系数或预设发电电机组件系数,Te为驱动电机组件的目标转矩或发电电机组件的目标转矩,Wr为驱动电机组件的目标转速或发电电机组件的目标转速,Udc为母线电压,上述常数k值和次方n值具体值均由研发人员经过上述测试过程后得到,并预存在整车控制器内。
在本实施例中,当整车控制器确定发电电机组件的目标转速和目标转矩时,会利用上述公式和预设发电电机组件系数中k值和n值进行计算,确定能够满足发电电机组件按照目标转速和目标转矩工作的最低母线电压范围。同理,当整车控制器确定驱动电机组件的目标转速和目标转矩时,会利用上述公式和预设驱动电机组件系数中k值和n值进行计算,确定能够满足驱动电机组件按照目标转速和目标转矩工作的最低母线电压范围,并和上述实施例一样,将较高的最低母线电压范围作为目标母线电压范围。
通过上述设置,能够减少存储在整车控制器内的新能源汽车母线电压控制程序的程序量,精简程序架构,节省整车控制器的存储空间。
可以理解的是,在另一实施例中,参考图14内容可知,新能源汽车的动力系统内一般会设置有电池和电压转换装置。
可选的,电压转换装置可以为升压转换装置,例如Boost升压转换装置、DC-DC升压芯片等,因此,此时目标母线电压范围还需要考虑电池的电压范围,即需要大于电池的电压。
可选的,电压转换装置还可以为降压转换装置,此时也需要考虑电池的电压范围,即目标母线电压范围需要小于电池电压。
可选的,电压转换装置还可以为升降压转换装置,如此,便无需考虑电池的电压范围。
可以理解的是,在本实施例中,目标母线电压范围内的上限值可以为发电电机组件的母线电压承受上限值、驱动电机组件的母线电压承受上限值和当前电池和电压转换装置能够升压得到的最大上限值中的最小的一个。
在本申请一实施例中,参考图5,步骤S300具体为:
步骤S310、根据驱动电机组件的目标转速和目标转矩,以及目标母线电压范围,确定驱动电机组件在不同母线电压下的功耗;
步骤S320、根据发电电机组件的目标转速和目标转矩,以及目标母线电压范围,确定发电电机组件在不同母线电压下的功耗;
步骤S330、计算驱动电机组件和发电电机组件在不同母线电压下的功耗总和,并将最低功耗总和所对应的母线电压作为目标母线电压。
在本实施例中,驱动电机组件或发电电机组件在目标母线电压范围内的不同母线电压下工作时,会产生不同的功耗。因此,计算驱动电机组件和发电电机组件在不同母线电压下的功耗总和时,会计算在目标母线电压范围内的每一母线电压下的驱动电机组件和发电电机组件的功耗总和,即将每一母线电压下驱动电机组件的功耗与驱动电机组件的功耗相加。进而确定最低功耗总和所对应的母线电压,并将其作为目标母线电压。或者,计算驱动电机组件和发电电机组件在不同母线电压下的功耗总和时,会在目标母线电压范围内确定预定个数的母线电压点,计算各个母线电压点下的驱动电机组件和发电电机组件的功耗总和,确定最低功耗总和所对应的母线电压,并将最低功耗总和所对应的母线电压作为目标母线电压。
可选的,在本申请一实施例中,参考图6,步骤S310由如下步骤实现:
步骤S311、根据驱动电机组件的目标转速和目标转矩,以及目标母线电压范围,按照预设驱动电机组件转速转矩母线电压-功耗映射表,查表确定驱动电机组件在不同母线电压下的功耗。
参考图7,步骤S320由如下步骤实现:
步骤S321、根据发电电机组件的目标转速和目标转矩,以及目标母线电压范围,按照预设发电电机组件转速转矩母线电压-功耗映射表,查表确定发电电机组件在不同母线电压下的功耗。
在本实施例中,预设驱动电机组件转速转矩母线电压-功耗映射表和预设发电电机组件转速转矩母线电压-功耗映射表可以由研发人员进行多次测试而获得,并且预存储在整车控制器内。
当整车控制器确定目标母线电压范围后,会根据发电电机组件的目标转速和目标转矩,查表确定不同母线电压下发电电机组件的功耗,发电电机组件的功耗包括其中的发电电机控制器功耗和发电电机功耗。同理,也会通过同样的方式查表确定不同母线电压下驱动电机组件的功耗,驱动电机组件的功耗包括其中的驱动电机控制器功耗和驱动电机功耗。如此,整车控制器可以从目标母线电压范围内的最小值开始并依次开始往上提高母线电压,直至找到对应最低驱动电机组件和发电电机组件功耗总和的母线电压,并将最低功耗总和所对应的母线电压作为目标母线电压。如此,整车控制器便能够得到下一时刻最优效率的母线电压值,从而降低了新能源汽车内的电池功耗,提高了新能源汽车的续航里程。同时,采用上述查表的方式,能够使整车处理器较快地确定下一时刻所需要的目标母线电压,并且确定的目标母线电压更加精确。
可选的,在另一实施例中,参考图8,步骤S310由如下步骤实现:
步骤S312、根据驱动电机组件的目标转速和目标转矩,以及目标母线电压范围,按照预设电机组件功耗公式和预设驱动电机组件功耗系数,计算确定驱动电机组件在不同母线电压下的功耗。
参考图9,步骤S320由如下步骤实现:
步骤S322、根据发电电机组件的目标转速和目标转矩,以及目标母线电压范围,按照预设电机组件功耗公式和预设发电电机组件功耗系数,计算确定发电电机组件在不同母线电压下的功耗。
可选的,在一实施例中,预设电机组件功耗公式为:
Ploss=kn*Udc n+…+k1*Udc 1+k00 公式(2)
或者,在另一实施例中,预设电机组件功耗公式为:
Ploss=kn0*Te n+...+k10*Te 1+k0n*Wr n+…+k01*Wr 1+k(n-1)1*Te (n-1)*Wr 1+…+k1(n-1)*Te 1*Wr (n-1)+k00公式(3)
在本实施例中,发电电机组件的功耗包括其中的发电电机控制器功耗和发电电机功耗,驱动电机组件的功耗包括其中的驱动电机控制器功耗和驱动电机功耗。
在本实施例中,上述公式(2)为研发人员根据多次测试形成的功耗数据映射表(即上述实施例中的预设驱动电机组件转速转矩母线电压-功耗映射表或者预设发电电机组件转速转矩母线电压-功耗映射表)进行一维n次函数拟合得到的固定目标转速、目标转矩下的功耗与母线电压的关系。其中,Ploss为发电电机组件的功耗或驱动电机组件的功耗,常数k值和次方n值为预设驱动电机组件功耗系数或预设发电电机组件功耗系数。Te为驱动电机组件的目标转矩或发电电机组件的目标转矩,Wr为驱动电机组件的目标转速或发电电机组件的目标转速,Udc为母线电压,上述常数k值和次方n值具体值均由研发人员经过上述测试过程后得到,并预存在整车控制器内。
整车控制器在确定了目标母线电压后,会调用与驱动电机组件对应的预设驱动电机组件功耗系数和上述公式(2)得到驱动电机组件功耗公式,以及调用发电电机组件对应的预设发电电机组件功耗系数和上述公式(2)得到发电电机组件功耗公式,并计算得出在不同的母线电压下,驱动电机组件和发电电机组件的功耗总和,以确定最低功耗总和对应的母线电压,并将其作为目标母线电压。
在另一实施例中,上述公式(3)为研发人员根据多次测试形成的功耗数据映射表(即上述实施例中的预设驱动电机组件转速转矩母线电压-功耗映射表或者预设发电电机组件转速转矩母线电压-功耗映射表)进行二维n次函数拟合得到的母线电压条件下功耗和转速、转矩的关系。其中,Ploss为发电电机组件的功耗或驱动电机组件的功耗,常数k值和次方n值为预设驱动电机组件功耗系数或预设发电电机组件功耗系数。Te为驱动电机组件的目标转矩或发电电机组件的目标转矩,Wr为驱动电机组件的目标转速或发电电机组件的目标转速,Udc为母线电压,上述常数k值和次方n值具体值均由研发人员经过上述测试过程后得到,并预存在整车控制器内。
整车控制器在确定了目标母线电压范围后,会先选择一目标母线电压范围内的母线电压,例如最小值,并调用与其匹配的预设驱动电机组件功耗系数、预设发电电机组件功耗系数以及公式(3),以得到当前确定的母线电压条件下,发电电机组件转速、转矩与功耗的公式,以及驱动电机组件转速、转矩与功耗的公式,并分别代入发电电机组件的目标转速、目标转矩,以及驱动电机组件的目标转速、目标转矩,计算当前确定的母线电压下发电电机组件的功耗和驱动电机组件的功耗,从而计算得到当前确定的母线电压下的驱动电机组件和发电电机组件的功耗总和。计算完成后,调整母线电压再重复上述计算,直至得到目标母线电压范围内功耗总和最低时所对应的母线电压,并将其作为目标母线电压。如此,整车控制器便能够得到下一时刻最优效率的母线电压值,从而降低了新能源汽车内的电池功耗,提高了新能源汽车的续航里程。同时,采用上述公式计算的方式,能够精简程序架构,节省整车控制器的存储空间。此外,采用二维函数公式,相比较采用一维函数公式,能够更进一步提高准确性和精确性,使计算值更加接近实际的测试值,有利于更进一步提高新能源汽车动力系统的效率。
需要理解的是,上述预设驱动电机组件功耗系数和预设发电电机组件功耗系数均由研发人员经过测试后得到并预设在整车控制器内。
此外,在本申请另一实施例中,当所述新能源汽车的动力系统还包括电池和电压转换装置时,根据驱动电机组件的目标转速和目标转矩,以及目标母线电压范围,按照预设电机组件功耗公式和预设驱动电机组件功耗系数,计算确定驱动电机组件在不同母线电压下的功耗之前,还包括:
获取电池的电压。
根据电池的电压选择相应的预设驱动电机组件功耗系数。
按照预设电机组件功耗公式和预设驱动电机组件功耗系数,计算确定驱动电机组件在不同母线电压下的功耗。
根据发电电机组件的目标转速和目标转矩,以及目标母线电压范围,按照预设电机组件功耗公式和预设发电电机组件功耗系数,计算确定发电电机组件在不同母线电压下的功耗之前,还包括:
获取电池的电压。
根据电池的电压选择相应的预设发电电机组件功耗系数。
按照预设电机组件功耗公式和预设发电电机组件功耗系数,计算确定发电电机组件在不同母线电压下的功耗。
在本实施例中,需要理解的是,在新能源汽车动力系统中,不同的电池电压也会对发电电机组件的功耗和驱动电机组件的功耗产生影响。因此,还会获取电池的电压,整车控制器可以通过其ADC检测端口直接检测电池电压,也可以通过电压检测电路,例如电阻分压电路、电压检测芯片等方式检测电池的电压。并根据电池的电压,选择相应的预设驱动电机组件功耗系数或者预设发电电机组件功耗系数。
参考图15、图16,以上述公式(2)和驱动电机组件为例进行说明,当电池电压低于一预设电压时,诸如低于120V时,整车控制器会选择相应的预设驱动电机组件功耗系数,以得到图10中曲线对应的拟合函数公式,并计算不同母线电压下的驱动组件的功耗。当电池电压高于120V时,整车控制器会选择相应的预设驱动电机组件功耗系数,以得到图11中曲线对应的拟合函数公式,并计算不同母线电压下的驱动组件的功耗。如此,便能够更加精确的确定驱动电机组件和发电电机组件的功耗总和,从而更加精确的确定目标母线电压,更进一步提高了新能源汽车动力系统的效率。
本申请技术方案中,先获取驱动电机组件的目标工作参数、发电电机组件的目标工作参数,再根据驱动电机组件的目标工作参数、发电电机组件的目标工作参数确定满足驱动电机组件和发电电机组件工作的目标母线电压范围,最后根据驱动电机组件的目标工作参数、发电电机组件的目标工作参数以及目标母线电压范围,确定驱动电机组件和发电电机组件在不同母线电压下的功耗总和,并将最低功耗总和所对应的母线电压作为目标母线电压。如此,在实际新能源汽车行驶过程中,能够实时计算效率最高的母线电压,即动力系统功耗最小且能够满足驱动电机组件和发电电机组件按照目标工作参数正常工作的母线电压,从而提高了新能源汽车的续航里程。
需要理解的是,在新能源汽车的动力系统中,在确定母线电压后,需要将电池的电压进行电压转换后输出母线电压,但是在电压转换装置工作的同时,也同样会产生功耗,在计算动力系统的功耗时还要考虑电压转换装置的功耗。
为此,在本申请一实施例中,参考图10,新能源汽车的动力系统还包括:电池和电压转换装置,电压转换装置分别与电池、驱动电机组件和发电电机组件电连接,步骤S300包括:
步骤S340、根据驱动电机组件的目标转速和目标转矩,以及目标母线电压范围,确定驱动电机组件在不同母线电压下的功耗。
步骤S350、根据发电电机组件的目标转速和目标转矩,以及目标母线电压范围,确定发电电机组件在不同母线电压下的功耗。
步骤S360、获取电压转换装置在不同母线电压下的功耗。
步骤S370、计算驱动电机组件、发电电机组件和电压转换装置在不同母线电压下的功耗总和,并将最低功耗总和所对应的母线电压作为目标母线电压。
在本实施例中,确定发电电机组件和驱动电机组件在不同母线电压下的功耗可以通过上述实施例中的过程来实现。
在本实施例中,参考图11,步骤S360具体为:
步骤S361、根据驱动电机组件的目标转速和目标转矩,发电电机组件的目标转速和目标转矩,计算得到驱动电机组件的输出功率和发电电机组件的输出功率,以得到在不同母线电压下电压转换装置的输出功率。
其中,电压转换装置的输出功率等于驱动电机组件的输出功率、功耗,以及发电电机组件的输出功率、功耗的总和,即
PoutBoost=PTM+PlossTM+PGM+PlossGM,
其中,PoutBoost为电压转换装置的输出功率,PTM为驱动电机组件的输出功率,PlossTM为驱动电机组件的功耗,PGM为发电电机组件的输出功率,PlossGM为发电电机组件的功耗。
其中,驱动电机组件的输出功率,可以根据驱动电机组件的目标转速和目标转矩计算得到。同理,发电电机组件的输出功率,可以根据发电电机组件的目标转速和目标转矩计算得到。可以理解的是,上述驱动电机组件的功耗和发电电机组件的功耗可以通过上述实施例的计算过程确定。
步骤S362、获取电池的电压,并根据电池的电压和电压转换装置的输出功率,获取在不同母线电压下电压转换装置的功耗。
可选的,参考图12,步骤S362由如下步骤实现:
步骤S3621、获取电池的电压,并根据电池的电压和电压转换装置的输出功率,按照预设电压转换装置母线电压-功耗映射表,查表获取在不同母线电压下电压转换装置的功耗。
在本实施例中,整车控制器可以通过其ADC端口检测,或者通过电压检测电路,例如电压检测芯片,得到电池的电压,需要注意的是,这里检测位置可以为电压转换装置输入端的电压,而不是直接检测电池输出端的电压,从而可以消除掉电池电压传输过程中线路上的电感、电容等以及线路本身功耗的影响,更进一步功耗计算的准确性。
当整车控制器确定电池电压后,会根据上述计算得到的输出功率,以及目标母线电压范围,通过查表的方式,确定在不同母线电压下电压转换装置的功耗,并且同时与当前母线电压下的驱动电机组件功耗和发电电机组件功耗做累加和,以得到功耗总和,并将最低功耗总和所对应的母线电压作为目标母线电压。
通过上述查表的方式,能够使整车处理器较快的确定电压转换装置的功耗,进而更快的得到下一时刻最有效率的母线电压。
可选的,参考图13,步骤S362由如下步骤实现:
步骤S3622、获取电池的电压,并根据电池的电压和电压转换装置的输出功率,按照预设电压转换装置功耗公式和功耗系数,计算获取在不同母线电压下电压转换装置的功耗。
可选的,在一实施例中,预设电压转换装置功耗公式为:
Ploss=kn*PoutBoost n+...+k1*PoutBoost 1+k00 公式(4)
或者,在另一实施例中,预设电压转换装置功耗公式为:
Ploss=kn*Udc n+...+k1*Udc 1+k00 公式(5)
或者,在另一实施例中,预设电压转换装置功耗公式为:
Ploss=kn0*Udc n+...+k10*Udc 1+k0n*PoutBoost n+…+k01*PoutBoost 1+k(n-1)1*Udc (n-1)*PoutBoost 1+…+k1(n-1)*Udc 1*PoutBoost (n-1)+k00 公式(6)
可选的,在本实施例中,上述公式(4)为研发人员根据多次测试形成的功耗数据映射表(即上述预设电压转换装置母线电压-功耗映射表)进行一维n次函数拟合得到的固定电池电压、固定母线电压条件下功耗与输出功率的关系。其中,Ploss为电压转换装置的功耗,PoutBoost为电压转换装置的输出功率,常数k值和次方n值为预设电压转换装置功耗系数,Udc为母线电压,上述常数k值和次方n值具体值均由研发人员经过上述测试过程后得到,并预存在整车控制器内。整车控制器在确定了电池电压和上述电压转换装置的输出功率后,会选择在目标母线电压范围内的不同的母线电压,并调用相应的预设电压转换装置功耗系数和上述公式(4),计算得到在不同母线电压下,电压转换装置的功耗,并且同时计算电压转换装置、驱动电机组件、发电电机组件的功耗总和,以确定最低功耗总和所对应的母线电压,并将其作为目标母线电压。
可选的,在另一实施例中,上述公式(5)为研发人员根据多次测试形成的功耗数据映射表(即上述预设电压转换装置母线电压-功耗映射表)进行拟合一维n次函数得到的固定电池电压、输出功率条件下功耗与母线电压的关系。其中,Ploss为电压转换装置的功耗,PoutBoost为电压转换装置的输出功率,常数k值和次方n值为预设电压转换装置功耗系数,Udc为母线电压,上述常数k值和次方n值具体值均由研发人员经过上述测试过程后得到,并预存在整车控制器内。整车控制器在确定了电池电压和上述电压转换装置的输出功率后,会选择在目标母线电压范围内的不同的母线电压,并调用相应的预设电压转换装置功耗系数和上述公式(5)计算得到在不同母线电压下,电压转换装置的功耗,并且同时计算电压转换装置、驱动电机组件、发电电机组件的功耗总和,以确定最低功耗总和所对应的母线电压,并将其作为目标母线电压。通过公式计算得到母线电压,能够减少存储在整车控制器内的新能源汽车母线电压控制程序的程序量减少,精简程序架构,节省整车控制器的存储空间。
可选的,在另一实施例中,上述公式(6)为研发人员根据多次测试形成的功耗数据映射表(即上述预设电压转换装置母线电压-功耗映射表)进行二维n次函数拟合得到的固定电池电压条件下,功耗与母线电压和输出功率之间的关系。其中,Ploss为电压转换装置的功耗,PoutBoost为电压转换装置的输出功率,常数k值和次方n值为预设电压转换装置功耗系数,Udc为母线电压,上述常数k值和次方n值具体值均由研发人员经过上述测试过程后得到,并预存在整车控制器内。整车控制器在确定了电池电压后,会在目标母线电压范围内选择一母线电压,并且同时按照上述实施例计算得到电压转换装置的输出功率,并代入公式(6)以计算得到电压转换装置的功耗,并且计算同一母线电压条件下,电压转换装置、驱动电机组件、发电电机组件的功耗总和,以确定最低功耗总和所对应的母线电压,并将其作为目标母线电压。通过采用二维函数公式,相比较采用一维函数公式,能够更进一步提高准确性和精确性,使计算值更加接近实际的测试值,有利于更进一步提高新能源汽车动力系统的效率。
在本申请一实施例中,新能源汽车的动力系统还包括:电池和电压转换装置,电压转换装置分别与电池、驱动电机组件和发电电机组件电连接,新能源汽车母线电压控制方法还包括:
控制电压转换装置将电池的电压转换为目标母线电压。
在本实施例中,电压转换装置可以为DC-DC变换电路,也可以为双向BUCK/BOOST电路,从而能够在整车控制器的控制下,将电池电压转换为所需要的目标电压,以为驱动电机组件和发电电机组件供电,从而使得此时新能汽车的动力系统的工作效率最高,功耗最低。
参考图14,本发明还提出了一种新能源汽车动力系统,新能源汽车动力系统包括:
存储器60。
处理器50。以及
存储在存储器60上并被处理器50执行的新能源汽车母线电压控制程序,新能源汽车母线电压控制程序在被处理器50执行时,实现如上述任一项的新能源汽车母线电压控制方法。
驱动电机31组件30,驱动电机31组件30包括驱动电机31和与其电连接的驱动电机控制器32。
发电电机组件40,发电电机组件40包括发电电机41和与其电连接的发电电机组件控制器42。
电池10。
电压转换装置20,电压转换装置20分别与电池10、驱动电机31组件30和发电电机组件40电连接。
其中,处理器50分别与电池10、驱动电机31组件30、发电电机组件40和电压转换装置20电连接。
在本实施例中,可选的,存储器60和处理器50可以为新能源汽车的整车控制器。
可选的,存储器60和处理器50也可以为新能源汽车动力系统内独立设置的处理器50和存储器60,当新能源汽车动力系统设置于新能源汽车内时,处理器50具有用于与新能源汽车中的整车控制器电连接的信号交互端。处理器50可以经信号交互端接入驱动电机组件和发电电机组件的目标转速和目标转矩指令,并且执行上述的方法。
值得注意的是,由于本发明新能源汽车基于上述的新能源汽车母线电压控制方法,因此,本发明新能源汽车的实施例包括上述新能源汽车母线电压控制方法全部实施例的全部技术方案,且所达到的技术效果也完全相同,在此不再赘述。
本发明还提出了一种新能源汽车,包括上述新能源汽车动力系统。
值得注意的是,由于本发明新能源汽车基于上述的新能源汽车母线电压控制方法,因此,本发明新能源汽车的实施例包括上述新能源汽车动力系统全部实施例的全部技术方案,且所达到的技术效果也完全相同,在此不再赘述。
以上仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (15)
1.一种新能源汽车母线电压控制方法,应用于新能源汽车动力系统,所述新能源汽车的动力系统包括:驱动电机组件和发电电机组件,其特征在于,所述新能源汽车母线电压控制方法包括:
获取所述驱动电机组件的目标工作参数、所述发电电机组件的目标工作参数;
根据所述驱动电机组件的目标工作参数、所述发电电机组件的目标工作参数确定满足所述驱动电机组件和所述发电电机组件工作的目标母线电压范围;
根据所述驱动电机组件的目标工作参数、所述发电电机组件的目标工作参数以及所述目标母线电压范围,确定所述目标母线电压范围内所述新能源汽车的动力系统的最低功耗,并将所述最低功耗所对应的母线电压作为目标母线电压。
2.如权利要求1所述的新能源汽车母线电压控制方法,其特征在于,所述获取所述驱动电机组件的目标工作参数、所述发电电机组件的目标工作参数的步骤具体为:
获取所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩;
获取所述发电电机组件的目标转速和目标转矩。
3.如权利要求2所述的新能源汽车母线电压控制方法,其特征在于,所述根据所述驱动电机组件的目标工作参数、所述发电电机组件的目标工作参数确定满足所述驱动电机组件和所述发电电机组件工作的目标母线电压范围的步骤具体为:
根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,按照预设驱动电机组件转速转矩-母线电压映射表,查表确定所述驱动电机组件的最低母线电压范围;
根据所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,按照预设发电电机组件转速转矩-母线电压映射表,查表确定所述发电电机组件的最低母线电压范围;
根据所述驱动电机组件的最低母线电压范围和所述发电电机组件的最低母线电压范围,确定所述目标母线电压范围。
4.如权利要求2所述的新能源汽车母线电压控制方法,其特征在于,所述根据所述驱动电机组件的目标工作参数、所述发电电机组件的目标工作参数确定满足所述驱动电机组件和所述发电电机组件工作的目标母线电压范围的步骤具体为:
根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,按照预设转速转矩-母线电压公式以及预设驱动电机组件系数,计算确定所述驱动电机组件的最低母线电压范围;
根据所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,按照所述预设转速转矩-母线电压公式以及预设发电电机组件系数,计算确定所述发电电机组件的最低母线电压范围;
根据所述驱动电机组件的最低母线电压范围和所述发电电机组件的最低母线电压范围,确定所述目标母线电压范围;
所述预设转速转矩-母线电压公式为:
Udc=kn0*Te n+...+k10*Te 1+k0n*Wr n+...+k01*Wr 1+k(n-1)1*Te (n-1)*Wr 1+...+k1(n-1)*Te 1*Wr (n-1)+k00
其中,常数k值和次方n值为所述预设驱动电机组件系数或所述预设发电电机组件系数,Te为所述驱动电机组件的目标转矩或所述发电电机组件的目标转矩,Wr为所述驱动电机组件的目标转速或所述发电电机组件的目标转速,Udc为母线电压。
5.如权利要求2所述的新能源汽车母线电压控制方法,其特征在于,所述根据所述驱动电机组件的目标工作参数、所述发电电机组件的目标工作参数以及所述目标母线电压范围,确定所述目标母线电压范围内所述新能源汽车的动力系统的最低功耗,并将所述最低功耗所对应的母线电压作为目标母线电压的步骤具体为:
根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,确定所述驱动电机组件在不同母线电压下的功耗;
根据所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,确定所述发电电机组件在不同母线电压下的功耗;
计算所述驱动电机组件和所述发电电机组件在不同母线电压下的功耗总和,并将最低所述功耗总和所对应的母线电压作为目标母线电压。
6.如权利要求2所述的新能源汽车母线电压控制方法,所述新能源汽车的动力系统还包括:电池和电压转换装置,所述电压转换装置分别与所述电池、所述驱动电机组件和所述发电电机组件电连接,其特征在于,所述根据所述驱动电机组件的目标工作参数、所述发电电机组件的目标工作参数以及所述目标母线电压范围,确定所述目标母线电压范围内所述新能源汽车的动力系统的最低功耗,并将所述最低功耗所对应的母线电压作为目标母线电压的步骤包括:
根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,确定所述驱动电机组件在不同母线电压下的功耗;
根据所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,确定所述发电电机组件在不同母线电压下的功耗;
获取所述电压转换装置在不同母线电压下的功耗;
计算所述驱动电机组件、所述发电电机组件和所述电压转换装置在不同母线电压下的功耗总和,并将最低所述功耗总和所对应的母线电压作为目标母线电压。
7.如权利要求5或6所述的新能源汽车母线电压控制方法,其特征在在于,所述根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,确定所述驱动电机组件在不同母线电压下的功耗,包括:
根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,按照预设驱动电机组件转速转矩母线电压-功耗映射表,查表确定所述驱动电机组件在不同母线电压下的功耗;
所述根据所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,确定所述发电电机组件在不同母线电压下的功耗,包括:
根据所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,按照预设发电电机组件转速转矩母线电压-功耗映射表,查表确定所述发电电机组件在不同母线电压下的功耗。
8.如权利要求5或6所述的新能源汽车母线电压控制方法,其特征在于,所述根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,确定所述驱动电机组件在不同母线电压下的功耗,包括:
根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,按照预设电机组件功耗公式和预设驱动电机组件功耗系数,计算确定所述驱动电机组件在不同母线电压下的功耗;
所述根据所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,确定所述发电电机组件在不同母线电压下的功耗,包括:
根据所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,按照预设电机组件功耗公式和预设发电电机组件功耗系数,计算确定所述发电电机组件在不同母线电压下的功耗;
所述预设电机组件功耗公式为:
Ploss=kn*Udc n+...+k1*Udc 1+k00
或者,
Ploss=kn0*Te n+...+k10*Te 1+k0n*Wr n+...+k01*Wr 1+k(n-1)1*Te (n-1)*Wr 1+…+k1(n-1)*Te 1*Wr (n-1)+k00
其中,Ploss为所述发电电机组件的功耗或所述驱动电机组件的功耗,常数k值和次方n值为所述预设驱动电机组件功耗系数或所述预设发电电机组件功耗系数,Te为所述驱动电机组件的目标转矩或所述发电电机组件的目标转矩,Wr为所述驱动电机组件的目标转速或所述发电电机组件的目标转速,Udc为母线电压。
9.如权利要求8所述的新能源汽车母线电压控制方法,当所述新能源汽车的动力系统包括电池和电压转换装置时,其特征在于,所述根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,按照预设电机组件功耗公式和预设驱动电机组件功耗系数,计算确定所述驱动电机组件在不同母线电压下的功耗之前,还包括:
获取所述电池的电压;
根据所述电池的电压选择相应的预设驱动电机组件功耗系数;
所述根据所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,以及所述目标母线电压范围,按照预设电机组件功耗公式和预设发电电机组件功耗系数,计算确定所述发电电机组件在不同母线电压下的功耗之前,还包括:
获取所述电池的电压;
根据所述电池的电压选择相应的预设发电电机组件功耗系数。
10.如权利要求6所述的新能源汽车母线电压控制方法,其特征在于,所述获取所述电压转换装置在不同母线电压下的功耗的步骤具体为:
根据所述驱动电机组件的目标转速和目标转矩,所述发电电机组件的目标转速和目标转矩,计算得到所述驱动电机组件的输出功率和所述发电电机组件的输出功率,以得到在不同母线电压下所述电压转换装置的输出功率;
获取所述电池的电压,并根据所述电池的电压和所述电压转换装置的输出功率,获取在不同母线电压下所述电压转换装置的功耗。
11.如权利要求10所述的新能源汽车母线电压控制方法,其特征在于,所述获取所述电池的电压,并根据所述电池的电压和所述电压转换装置的输出功率,获取在不同母线电压下所述电压转换装置的功耗的步骤具体为:
获取所述电池的电压,并根据所述电池的电压和所述电压转换装置的输出功率,按照预设电压转换装置母线电压-功耗映射表,查表获取在不同母线电压下所述电压转换装置的功耗。
12.如权利要求10所述的新能源汽车母线电压控制方法,其特征在于,所述获取所述电池的电压,并根据所述电池的电压和所述电压转换装置的输出功率,获取在不同母线电压下所述电压转换装置的功耗的步骤具体为:
获取所述电池的电压,并根据所述电池的电压和所述电压转换装置的输出功率,按照预设电压转换装置功耗公式和预设电压转换装置功耗系数,计算获取在不同母线电压下所述电压转换装置的功耗;
所述预设电压转换装置功耗公式为:
Ploss=kn*PoutBoost n+...+k1*PoutBoost 1+k00
或者,
Ploss=kn*Udc n+...+k1*Udc 1+k00
或者,
Ploss=kn0*Udc n+...+k10*Udc 1+k0n*PoutBoost n+…+k01*PoutBoost 1+k(n-1)1*Udc (n-1)*PoutBoost 1+…+k1(n-1)*Udc 1*PoutBoost (n-1)+k00
其中,Ploss为所述电压转换装置的功耗,PoutBoost为电压转换装置的输出功率,常数k值和次方n值为所述预设电压转换装置功耗系数,Udc为母线电压。
13.如权利要求1所述的新能源汽车母线电压控制方法,所述新能源汽车的动力系统还包括:电池和电压转换装置,所述电压转换装置分别与所述电池、所述驱动电机组件和所述发电电机组件电连接,其特征在于,所述新能源汽车母线电压控制方法还包括:
控制所述电压转换装置将所述电池的电压转换为所述目标母线电压。
14.一种新能源汽车动力系统,其特征在于,所述新能源汽车动力系统包括:
存储器;
处理器;以及
存储在所述存储器上并被所述处理器执行的新能源汽车母线电压控制程序,所述新能源汽车母线电压控制程序在被所述处理器执行时,实现如权利要求1-13任一项所述的新能源汽车母线电压控制方法;
驱动电机组件,所述驱动电机组件包括驱动电机和与其电连接的驱动电机控制器;
发电电机组件,所述发电电机组件包括发电电机和与其电连接的发电电机控制器;
电池;
电压转换装置,所述电压转换装置分别与所述电池、所述驱动电机组件和所述发电电机组件电连接;
其中,所述处理器分别与所述电池、所述驱动电机组件、所述发电电机组件和所述电压转换装置电连接。
15.一种新能源汽车,其特征在于,所述新能源汽车包括如权利要求14所述的新能源汽车动力系统。
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