一种增程式电动车的充电控制方法、系统和电动车技术方案

一种增程式电动车的充电控制方法、系统和电动车，预设第一阈值和第二阈值，且第一阈值大于第二阈值；控制方法步骤如下：1)当电池的电量低于第一阈值且高于第二阈值时，进入步骤2)；当电池的电量低于第二阈值时，控制器控制对电池进行强制充电；2)控制器判断是否满足P

【技术实现步骤摘要】
一种增程式电动车的充电控制方法、系统和电动车


[0001]本专利技术涉及电动车领域，特别是指一种增程式电动车的充电控制方法、系统和电动车。

技术介绍

[0002]目前，增程式电动车(REEV)采用的能量管理策略有开关式、分段式和功率跟随式等。其中功率跟随法大大减少了充放电过程，其在一定的发动机高效能的功率区间内，由发动机带动发电机生成的功率直接驱动电机，因此发动机功率始终约等于车辆行驶需要的驱动功率；当车辆需求的驱动功率很低时，发动机按预先设定的高效能区间的最低功率点工作，多余的功率给电池充电；当驱动功率很大，发动机高能效区率区间的最高功率不够时，电池放电补充。
[0003]这种功率跟随法方法，保证了发动机能长期处于高效能的功率区间运行，但这种方法不能保证电池的SOC能维持在一定区间，通常需要增加一些辅助策略，在电池低SOC时要强制充电。由于强制充电，可能造成发动机运行超出高效功率区间，因此传统的功率跟随式能量管理，在对电池充电时机上选择不当，而可能增大能耗。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种增程式电动车的充电控制方法、系统和电动车，减少发动机为了给电池充电而运行在非高能效区间的时间占比，具有更好的经济性。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种增程式电动车的充电控制方法，其特征在于：预设第一阈值和第二阈值，且第一阈值大于第二阈值；控制方法步骤如下：
[0007]1)当电池的电量低于第一阈值且高于第二阈值时，进入步骤2)；当电池的电量低于第二阈值时，控制器控制对电池进行强制充电；
[0008]2)控制器判断是否满足P
v
+Pb1＞P
u
，P
v
、Pb1和P
u
分别为当前车辆驱动功率需求、电池最低充电功率需求和发动机的高效能运行区间的最大功率值，若否，则为最佳充电时机，控制发动机提高功率至P
u
，对电池以功率P
u-P
v
进行充-电；若是，则不进行充电，进入步骤3)；
[0009]3)根据前方地形情或道路环境预测最佳的充电时机，并在该最佳的充电时机进行充电；
[0010]4)回到步骤1)。
[0011]优选的，在步骤3)中，预测在前方地形或道路环境中车辆驱动的功率预测需求P
′
v
，判断是否满足P
′
v
+Pb1＞P
u
，若否，则车辆到达前方道路后满足P
′
v
+Pb1＜P
u
时，即为最佳充电时机，开始充电；否则不进行充电。
[0012]优选的，在步骤3)中，若前方地形或道路环境中始终未出现最佳充电时机，且电池
的电量低于第二阈值时，控制对电池进行强制充电至第一阈值。
[0013]优选的，若前方地形或道路环境具有坡度变化，所述功率预测需求P
′
v
估算方法如下：
[0014]1)读取当前发动机负荷百分比值N，N为当前功率占发动机最大功率W
max
的百分比，从电子地平线获取当前坡度值θ0和前方坡度值θ
i
；
[0015]2)假设车辆保持相近状态行驶，即车速为V，则在前方坡度θ
i
的路段,发动机的预测负荷百分比为N
′
i
，计算得到功率预测需求P
′
v
＝N
′
i
W
max
。
[0016]优选的，因坡度引起的牵引力变化为：F
s
＝mgsin(θ
i-θ0)≈mg(θ
i-θ0)；
[0017]功率变化：P＝mgV(θ
i-θ0)；
[0018]发动机的预测负荷百分比为：N
′
i
＝N+mgV(θ
i-θ0)/W
max
；
[0019]其中，m为整车质量，g为重力加速度。
[0020]优选的，若前方地形或道路环境中具有限速变化，从电子地平线获取前方j点的限速信息变为V
j
，则车速替换为V
j
，则对应的，预测负荷百分比N'
j
为：N'
j
＝N+mgV
j
(θ
i-θ0)/W
max
，功率预测需求P
′
v
＝N'
j
W
max
。
[0021]优选的，若前方地形或道路环境中具有弯道信息，从电子地平线获取前方k点的转弯半径为R
k
和转弯角度为a
k
，则
[0022]理想状态下的转弯阻力系数f
r
为：f
r
＝(V2/Rg)a
[0023]因弯道增加的功率为：
[0024]总增加的功率为：
[0025][0026]功率预测需求为P
′
v
＝N
′
k
W
max
；
[0027]其中R为转弯半径，a为转弯角度。
[0028]一种增程式电动车的充电控制系统，包括发动机、发电机、电机、电池和控制器；该发电机与电机、电池和发动机相连，该控制器与发动机和发电机相连；其特征在于：控制器还与电子地平线系统连接以获取车辆前方地形或道路环境，并采用上述的一种增程式电动车的充电控制方法，控制发动机带动发电机对电池充电。
[0029]一种增程式电动车，包括车辆本体，其特征在于：还包括上述的一种增程式电动车的充电控制系统。
[0030]由上述对本专利技术的描述可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0031]1、本专利技术的方法、系统和电动车，能够结合电子地平线信息，为增程式电动车(REEV)预测最佳充电时机，确保发动机在对电池充电时，运行在高效能功率区间，有更好的经济性。
[0032]2、本专利技术的方法、系统和电动车，可通过当前车辆驱动功率需求、电池最低充电功率需求和发动机的高效能运行区间的最大功率值直接判断最佳充电时机，或者再结合前方
地形或道路环境中车辆驱动的功率预测需求预测最佳充电时机，实现最佳能量管理。
[0033]3、本专利技术的方法、系统和电动车，其功率预测需求的计算可根据获取到的前方地形或道路环境中的变化信息进行计算，包括有坡度、限速变化和弯道变化等，实现不同路况的最佳充电时机预测。
[0034]4、本专利技术的方法、系统和电动车，还可以根据实际情况进行扩展，即若电子地平线可提供的前方道路信息中有涉及其它改变车辆功率需求的因素，通过该因素对功率的影响来计算对应的功率预测需求。
附图说明
[0035]图1为本专利技术增程式电动车结构框图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增程式电动车的充电控制方法，其特征在于：预设第一阈值和第二阈值，且第一阈值大于第二阈值；控制方法步骤如下：1)当电池的电量低于第一阈值且高于第二阈值时，进入步骤2)；当电池的电量低于第二阈值时，控制器控制对电池进行强制充电；2)控制器判断是否满足P
v
+Pb1＞P
u
，P
v
、Pb1和P
u
分别为当前车辆驱动功率需求、电池最低充电功率需求和发动机的高效能运行区间的最大功率值，若否，则为最佳充电时机，控制发动机提高功率至P
u
，对电池以功率P
u-P
v
进行充电；若是，则不进行充电，进入步骤3)；3)根据前方地形情或道路环境预测最佳的充电时机，并在该最佳的充电时机进行充电；4)回到步骤1)。2.如权利要求1所述的一种增程式电动车的充电控制方法，其特征在于：在步骤3)中，预测在前方地形或道路环境中车辆驱动的功率预测需求P
′
v
，判断是否满足P
′
v
+Pb1＞P
u
，若否，则车辆到达前方道路后满足P
′
v
+Pb1＜P
u
时，即为最佳充电时机，开始充电；否则不进行充电。3.如权利要求1所述的一种增程式电动车的充电控制方法，其特征在于：在步骤3)中，若前方地形或道路环境中始终未出现最佳充电时机，且电池的电量低于第二阈值时，控制对电池进行强制充电至第一阈值。4.如权利要求2所述的一种增程式电动车的充电控制方法，其特征在于：若前方地形或道路环境具有坡度变化，所述功率预测需求P
′
v
估算方法如下：1)读取当前发动机负荷百分比值N，N为当前功率占发动机最大功率W
max
的百分比，从电子地平线获取当前坡度值θ0和前方坡度值θ
i
；2)假设车辆保持相近状态行驶，即车速为V，则在前方坡度θ
i
的路段,发动机的预测负荷百分比为N
′
i
，计算得到功率预测需求P
′
v
＝N
′
i
W...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂岩恺，陈远，
申请(专利权)人：厦门雅迅网络股份有限公司，
类型：发明
国别省市：