本发明专利技术涉及一种用于对混合动力车辆的能量进行管理的方法，该混合动力车辆包括一个热力发动机(1)、一个或多个牵引电动机(2)、至少一个高压牵引电池(4)、用于该车辆配件(8)的一个低压车载电池(6)、能够将该牵引电池(2)和该车载电池(6)供应的DC电流转变成用于该电动机(2)的AC电流的一个电流逆变器(3)、以及能够将该牵引电池(4)的高压电流转变成该车载电池(6)的低压电流的一个电流变压器(7)，其特征在于，该变压器(7)具有可逆的操作，使其能够使用该低压电池(6)中的可用能量储备，以便在该高压电池(4)具有相对较低的充电状态(SOC)时不会从该高压电池吸取能量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及混合动力车辆的能量管理。更确切地，本专利技术涉及用于对包括一个热力发动机和一个或多个牵引电动机的混合动力车辆的能量进行管理的方法和装置。用于具有混合式推进或驱动装置的车辆的动力传动系包括一个热力发动机和由车载安装在该车辆上的至少一个牵引电池提供动力的一个或多个电动机。这个或这些电动机的动力供应是由一个或多个高压电池确保的，而该车辆的通用电气构架(起动机、装置、空调等)是由低压车载电池供以动力的。该车辆受益于若干个用于确保所述车辆的运动的元件。其能量管理装置具有一定的自由度来提供驾驶员所要求的扭矩，也就是热力发动机与电动机之间的动力分配。能量流的管理优化可以满足不同的目标，例如车辆的动态性能、燃料消耗量的最小化或二氧化碳或污染颗粒排放的限制。用于选择最佳工作点而应用的原则可包括使以每单位时间克数(g/h)表示的燃料消耗量的标准最小化，该标准等于发动机的消耗量“ConsoMth(g/h)”和电耗量的总和，在以下等式类型中用加权或当量系数K对电力来源P电池(W)的能量进行加权：标准(g/h)＝ConsoMth(g/h)+K.P电池(W)。该当量系数表示在电池中储存的电能的耗用。能以用各种方式对其进行控制，具体地是基于该电池能量的当前状态(该电池的充电越低，该电池能量的当前状态越高)，并且基于车辆的行驶状况，例如根据公开号FR2988674的教导。通过使用驾驶员请求的扭矩T驾驶、电力提供的扭矩TSG和热力提供的扭矩TCE，两种驱动源之间的扭矩分布可写为T驾驶＝TSG+TCE。以燃料表示，在工作点PT处的能耗标准C写为燃料消耗量Q燃料(取决于扭矩TCE和速度ωCE)和转变成消耗的燃料当量的电耗量的总和：C＝Q燃料(TCE·ωCE)+K.Pbat。电池Pbat的电平衡则是电驱动动力ωSG.TSG，和电动机以及逆变器向所述电机提供AC电压的电池的电损耗P损耗的总和：Pbat＝ωSG.TSG+P损耗(ωSG.TSG)。如在图1中所总结的，基于驾驶员请求的扭矩T驾驶、热力发动机的速度ωCE以及高压电池的当量系数K进行的计算使其能够在任何时刻确定最佳电扭矩TSG的值。然而，因为电动机的速度和热力发动机的速度在每个传动比都是成比例的，允许PT的能量优化的唯一自由度是电力提供的扭矩TSG。本专利技术的目的是通过在最佳消耗量计算中引入附加的自由度来提高混合式PT的总体能量优化。以此目标，本专利技术考虑了当对车辆的能量进行管理时在低压电池中包含的能量。为此目的，本专利技术使用可逆变压器，使其能够使用车载车辆电池中的能量储备，以便不会在牵引电池的充电水平极低时从牵引电池吸取能量。所提出的方法是基于工作点的选择的，响应于驾驶员的扭矩请求，涉及热力发动机中的最低燃料消耗量。通过热力发动机的消耗量、牵引电池中消耗的功率以及车载电池中消耗的功率，通过迫使电动机提供使总燃料消耗量的标准最小化的扭矩来确定这个工作点。使用车载车辆电池中储存的能量，其通常在混合动力车辆的能量流中是不考虑的。所提出的措施利用了车载车辆电池在能量流管理中的潜能，具体地是以便使能量消耗标准最小化、并且对由车辆配件消耗的功率的管理进行优化。通过考虑这种能量储备、并且通过优化其使用，因而能够降低车辆的总体能耗。牵引电池的能量存储能力越低,则这种策略的益处越大。参照附图，本专利技术的进一步的特征和优点从其非限制性实施例的以下描述中变得更清楚，在附图中：-图1是位于混合式PT的计算机中的优化算法，-图2是混合动力车辆的电气构架的简图，-图3是包括附加的自由度的新的优化算法，-图4示出了具有已充电的14V电池的驱动方案中的电力流，-图5示出了用已充电的14V电池进行再充电的过程中的电力流，-图6示出了具有两个已充电的电池的驱动方案中的电力流，-图7示出了在14V电池具有非常低的充电水平的驱动方案中的电力流，并且-图8示出了在用具有非常低的充电水平的14V电池进行再充电的过程中的电力流。总之，图1示出了混合动力车辆中的能量优化的基本原则，其导致在电动机上施加扭矩选点TSG，使其能够在以下等式中对以每小时(h)的燃料克当量(g)表示的燃料消耗量的标准进行优化：标准(g/h)＝ConsoMth(g/h)+K.P电池(W)。讨论中的车辆包括热力发动机1。该车辆可以包括一个或多个牵引电动机2、至少一个高压牵引电池4和用于该车辆的配件8的低压车载电池6。电流逆变器3将由牵引电池2和车载电池6提供的直流电转变成用于电动机2的交流电。电流变压器7将牵引电池4的高压电流转变成车载电池6的低压电流。在这个优化计算中，输入变量是基于驾驶员在加速器踏板上的动作而解读的所请求的发动机扭矩T驾驶、热力发动机的速度ωCE、以及考虑了电池充电状态(SOC)的当量系数K。与当量系数K有关的电扭矩TSG是用于确定PT的工作点的唯一自由度。新的优化技术在这类计算中使用附加的自由度。能量仍然是在电动机动力与热力发动机动力之间进行分配的，然而，本专利技术考虑低压网络的电池中可用的能量缓冲，用以计算电力提供的扭矩。图2示意性地示出了用于管理讨论中的混合动力车辆的能量的装置。这种装置包括热力发动机1、一个或多个牵引电动机2、至少一个高压牵引电池4、以及用于该车辆的配件8的低压车载电池6。该车辆的热力发动机1通过该变速器机械地连接至电动机2，其传递电力提供的牵引扭矩TSG。逆变器3确保将由牵引电池4和车载电池6提供的直流电转变成用于电动机2的交流电。根据本专利技术，变压器7具有可逆操作，使其能够使用低压电池6中可用的能量储备，以便不会在高压电池的充电水平(SOC)极低时从高压电池4吸取能量。从现在开始，通过在电动机2上施加扭矩TSG来确定涉及热力发动机中的最低燃料消耗量的混合动力车辆的工作点，其通过热力发动机的消耗ConsoMth(g/h)、牵引电池中消耗的功率PbatHT、还有车载电池中消耗的功率PbatBT来使总燃料消耗量的标准最小化。在PT的每个工作点，确定电力提供的扭矩TSG的值和变压器的功率PDC/DC的值，因而使其能够使总燃料消耗量的标准(ConsoMth(g/h))最小化。这种新的调节是由以下等式控制的(其中，按照惯例在再充电模式中假定负功率)：其中，PHTbat是高压电池4中消耗的功率，并且PBTbat是在低压电池6中消耗的功率。变压器7中消耗的功率是PDC/DC。高压电池中消耗的功率PbatHT是向车辆的车轮提供的电力牵引能量ωSG.TSG、电动机2和逆变器3的电损耗P损耗、以及变流器7中消耗的功率PDC/DC的总和。低压电池6中消耗的功率PbatBT等于配件8中消耗的功率Pacc和变流器7提供的功率-PDC/DC的总和。如果高压电池4是一个48V(48伏)电池、并且低压电池6是一个14V(14伏)电池，在此实例中，消耗的标准使其能够找到具有最低燃料消耗量的工作点：标准(g/h)＝ConsoMth(g/h)+K.P电池_48V(W)+K’.P电池_14V(W)在这个等式中，牵引电池中消耗的功率PbatHT(P电池_48V)和车载电池中消耗的功率PbatBT(P电池_14V)是在总消耗的标准(ConsoMth(g/h))中通过当量系数K、K’进行调节的，考虑到所述电池各自的充电水平本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于对混合动力车辆的能量进行管理的方法，该混合动力车辆包括一个热力发动机(1)、一个或多个牵引电动机(2)、至少一个高压牵引电池(4)、用于该车辆的配件(8)的一个低压车载电池(6)、能够将由该牵引电池(2)和该车载电池(6)提供的直流电转变成用于该电动机(2)的交流电的一个电流逆变器(3)、以及一个可逆电流变压器(7)，该电流变压器能够将该牵引电池(4)的高压电流转变成该车载电池(6)的低压电流、并且使用该低压电池(6)中可用的能量储备，以便在该高压电池(4)具有相对较低的充电水平(SOC)时不会从该高压电池中吸取能量，其特征在于，通过在该电动机(2)上施加由该热力发动机的消耗量(ConsoMth(g/h))、该牵引电池中消耗的功率(PbatHT)以及该车载电池中消耗的功率(PbatBT)而使总燃料消耗量的标准最小化的扭矩(TSG)，来确定与该热力发动机中的最低燃料消耗量有关的该车辆的工作点。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.16 FR 13626791.一种用于对混合动力车辆的能量进行管理的方法，该混合动力车辆包括一个热力发动机(1)、一个或多个牵引电动机(2)、至少一个高压牵引电池(4)、用于该车辆的配件(8)的一个低压车载电池(6)、能够将由该牵引电池(2)和该车载电池(6)提供的直流电转变成用于该电动机(2)的交流电的一个电流逆变器(3)、以及一个可逆电流变压器(7)，该电流变压器能够将该牵引电池(4)的高压电流转变成该车载电池(6)的低压电流、并且使用该低压电池(6)中可用的能量储备，以便在该高压电池(4)具有相对较低的充电水平(SOC)时不会从该高压电池中吸取能量，其特征在于，通过在该电动机(2)上施加由该热力发动机的消耗量(ConsoMth(g/h))、该牵引电池中消耗的功率(PbatHT)以及该车载电池中消耗的功率(PbatBT)而使总燃料消耗量的标准最小化的扭矩(TSG)，来确定与该热力发动机中的最低燃料消耗量有关的该车辆的工作点。2.如权利要求1所述的用于管理能量的方法，其特征在于，该牵引电池中消耗的功率(PbatHT)和该车载电池中消耗的功率(PbatBT)是由当量系数(K，K’)调节的，考虑到所述电池的各自的充电水平。3.如权利要求2所述的用于管理能量的方法，其特征在于，该高压电池中消耗的功率(PbatHT)是所提供的电力牵引能量(ωSG.TSG)、该电动机(2)和该逆变器(3)的电损耗(P损耗)、以及该变流器(7)中消耗的功率(PDC/DC)的总和。4.如权利要求2或3所述的用于管理能量的方法，其特征在于，该低压电池(6)中消耗的功率(PbatBT)等于这些配件(8)中消耗的功率(Pacc)以及由该变流器(7)提供的功率(-PDC/D...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·凯特菲谢里夫，K·奈尔，M·德贝尔，
申请(专利权)人：雷诺股份公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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