一种增程型电动汽车的能量管理系统及其方法技术方案

本发明专利技术提供一种增程型电动汽车的能量管理系统及其方法，能量管理系统包括整车控制器、动力电池、能量输入部和能量输出部，所述整车控制器和所述动力电池通过低压线相连接，所述能量输入部和所述能量输出部分别与所述动力电池相连接，所述能量输入部包括增程器单元和驱动及能量回收单元，所述能量输出部包括高压辅助单元和驱动及能量回收单元。首先通过门限对能量输入部与能量输出部的进行一阶调节，其次根据动力电池的剩余电量百分比SOC对能量输入部与能量输出部的进行进一步的二阶调节，有效提高了能量管理系统的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车的能量管理领域，具体涉及一种增程型电动汽车的能量管理系统及其方法。
技术介绍
目前，增程型电动汽车对增程器系统的控制较为简单，电动系统与增程器系统基本处于相对独立的运行状态，增程器采用3-5个固定功率点发电，且增程器完全用于辅助发电，整车能量管理效率低，燃油经济性较差，尤其是增程器系统对动力电池系统的频繁大电流充电，导致动力电池衰减严重，使用寿命降低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种增程型电动汽车的能量管理系统及其方法,旨在提高整车的能量管理效率。本专利技术采用的技术方案具体为：一种增程型电动汽车的能量管理系统，包括整车控制器、动力电池、能量输入部和能量输出部，所述整车控制器和所述动力电池通过低压线相连接，所述能量输入部和所述能量输出部分别与所述动力电池相连接，所述能量输入部包括增程器单元和驱动及能量回收单元，所述能量输出部包括高压辅助单元和驱动及能量回收单元。在上述增程型电动汽车的能量管理系统中，所述增程器单元包括发动机和发电机，所述发动机和发电机相连接；所述驱动及能量回收单元包括驱动电机、减速器和车轮，所述驱动电机、所述减速器和所述车轮依次相连，所述增程器单元和所述驱动及能量回收单元通过高压线分别与所述动力电池相连接。在上述增程型电动汽车的能量管理系统中，所述高压辅助单元包括PTC、空调系统和DC/DC，所述PTC、所述空调系统和所述DC/DC依次相连接，所述驱动及能量回收单元包括驱动电机、减速器和车轮，所述驱动电机、所述减速器和所述车轮依次相连，所述高压辅助单元和所述驱动及能量回收单元通过高压线分别与所述动力电池相连接。一种增程型电动汽车的能量管理方法，具体步骤为：整车控制器根据驱动电机的当前扭矩与转速，实时计算驱动及能量单元的放电功率PMCU或者能量回收功率PREMCU；整车控制器根据PTC、空调系统和DC/DC的开启情况及其额定功率，计算处于开启状态的PTC、空调系统以及DC/DC的额定功率之和，实时计算辅助单元功率PAUX；整车控制器根据发电机的扭矩与转速，实时计算增程器发电功率PAPU；整车控制器根据动力电池当前允许的最大放电电流，实时计算当前状态允许的最大充电功率PCHGMAX；并根据动力电池当前允许的最大充电电流，实时计算当前状态允许的最大放电功率PDCHGMAX；整车控制器对能量输入部与能量输出部进行门限控制，完成一阶调节，一阶调节具体为：以动力电池的PCHGMAX作为能量输入部的门限值，即通过调整PAPU和/或PREMCU，使其满足PAPU+PREMCU≤PCHGMAX；以动力电池的PDCHGMAX作为能量输出部的门限值，即通过调整PMCU和/或PAUX，使其满足PMCU+PAUX≤PDCHGMAX。在上述增程型电动汽车的能量管理方法中，对能量输入部的调整中，优先调整PREMCU。在上述增程型电动汽车的能量管理方法中，对能量输出部的调整中，优先调整PAUX。还包括二阶调节，所述整车控制器根据动力电池的剩余电量百分比SOC，对能量输入部与能量输出部进行二阶调节，所述二阶调节具体为：当SOC＞设定值一时，整车控制器通过实时调整PREMCU与PAPU，使得PAPU+PREMCU＝PMCU+PAUX，以使动力电池的SOC维持动态平衡；当设定值二＜SOC≤设定值一时，整车控制器实时调整PREMCU与PAPU，使得PAPU+PREMCU-PMCU-PAUX＝设定功率差一，保持动力电池SOC以以第一水平上升；当设定值三＜SOC≤设定值二时，整车控制器实时调整PREMCU与PAPU，使得PAPU+PREMCU-PMCU-PAUX＝设定功率差二，保持动力电池SOC以第二水平上升；当SOC≤设定值三时，整车控制器实时调整PREMCU与PAPU，使得PAPU+PREMCU-PMCU-PAUX＝设定功率差三，保持动力电池SOC以第三水平上升。在上述增程型电动汽车的能量管理方法中，所述设定值一为75-85％。在上述增程型电动汽车的能量管理方法中，所述设定值二为45-55％。在上述增程型电动汽车的能量管理方法中，所述设定值三为15-30％。在上述增程型电动汽车的能量管理方法中，所述设定功率差一为3-7kw。在上述增程型电动汽车的能量管理方法中，所述设定功率差二为7-12kw。在上述增程型电动汽车的能量管理方法中，所述设定功率差三为12-18kw。本专利技术产生的有益效果是：整车控制器根据动力电池允许的最大充放电功率以及动力电池的剩余电量百分比SOC对各能量系统进行两阶调节，实现了对整车能量系统的管理，有效提高了整车能量的管理效率，保证了整车动力性以及增程器系统燃油经济性；同时，本专利技术的能量管理系统综合考虑了能量回收单元与增程器二者的协同工作，既可提高能量回收系统的回收效率，又有效保护了动力电池系统，避免了因大电流充电对动力电池使用寿命的影响。附图说明当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本专利技术。此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1为本专利技术一种增程型电动汽车的能量管理系统的结构示意图；图2为本专利技术一种增程型电动汽车的能量管理方法的流程图。图中：1、整车控制器VCU 2、动力电池 3、发动机 4、发电机 5、驱动电机 6、减速器 7、车轮 8、PTC 9、空调系统 10、直流高压转直流低压电源DC/DC。：低压电连接线；：高压电连接线；：高压电连接线及能量流向；：机械连接线。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术的技术方案作进一步详细的说明。如图1所示的一种增程型电动汽车的能量管理系统，包括整车控制器1、动力电池2、能量输入部和能量输出部，整车控制器和动力电池通过低压线相连接，能量输入部和能量输出部分别与动力电池相连接，能量输入部包括增程器单元和驱动及能量回收单元，能量输出部包括高压辅助单元和驱动及能量回收单元；其中：增程器单元包括发动机3和发电机4，发动机3和发电机4相连接；驱动及能量回收单元包括驱动电机5、减速器6和车轮7，驱动电机5、减速器6和车轮7依次相连，增程器单元和驱动及能量回收单元通过高压线分别与动力电池2相连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增程型电动汽车的能量管理系统，其特征在于，包括整车控制器、动力电池、能量输入部和能量输出部，所述整车控制器和所述动力电池通过低压线相连接，所述能量输入部和所述能量输出部分别与所述动力电池相连接，所述能量输入部包括增程器单元和驱动及能量回收单元，所述能量输出部包括高压辅助单元和驱动及能量回收单元。

【技术特征摘要】
1.一种增程型电动汽车的能量管理系统，其特征在于，包括整车控制
器、动力电池、能量输入部和能量输出部，所述整车控制器和所述动力
电池通过低压线相连接，所述能量输入部和所述能量输出部分别与所述
动力电池相连接，所述能量输入部包括增程器单元和驱动及能量回收单
元，所述能量输出部包括高压辅助单元和驱动及能量回收单元。
2.根据权利要求1所述的增程型电动汽车的能量管理系统，其特征在
于，所述增程器单元包括发动机和发电机，所述发动机和发电机相连接；
所述驱动及能量回收单元包括驱动电机、减速器和车轮，所述驱动电机、
所述减速器和所述车轮依次相连，所述增程器单元和所述驱动及能量回
收单元通过高压线分别与所述动力电池相连接。
3.根据权利要求1所述的增程型电动汽车的能量管理系统，其特征在
于，所述高压辅助单元包括PTC、空调系统和DC/DC，所述PTC、所
述空调系统和所述DC/DC依次相连接，所述驱动及能量回收单元包括
驱动电机、减速器和车轮，所述驱动电机、所述减速器和所述车轮依次
相连，所述高压辅助单元和所述驱动及能量回收单元通过高压线分别与
所述动力电池相连接。
4.一种增程型电动汽车的能量管理方法，其特征在于，具体步骤为：
整车控制器根据驱动电机的当前扭矩与转速，实时计算驱动及能
量单元的放电功率PMCU或者能量回收功率PREMCU；
整车控制器根据PTC、空调系统和DC/DC的开启情况，计算处于
开启状态的PTC、空调系统以及DC/DC的额定功率之和，实时计算辅
助单元功率PAUX；
整车控制器根据发电机的扭矩与转速，实时计算增程器发电功率
PAPU；
整车控制器根据动力电池当前允许的最大放电电流，实时计算当
前状态允许的最大充电功率PCHGMAX；并根据动力电池当前允许的最大充
电电流，实时计算当前状态允许的最大放电功率PDCHGMAX；
整车控制器对能量输入部与能量输出部进行门限控制，完成一阶
调节，一阶调节具体为：
以动力电池的PCHGMAX作为能量输入部的门限值，即通过调整PAPU和/
或PREMCU，使其满足PAPU+PREMCU≤PCHGMAX；
以动力电池的PDCHGMAX作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄殿辉，尹颖，易迪华，张友焕，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11