一种混合动力系统及控制方法、车辆技术方案

本发明专利技术公开了一种混合动力系统及控制方法、车辆，属于混合动力汽车技术领域，包括分别与整车控制器通过控制信号线束连接的动力电机控制器、动力电池管理系统、电压变换器管理系统和发动机管理系统，所述动力电机控制器与动力电机逆变器及动力电机通过控制信号线束连接，所述动力电池管理系统与动力电池通过控制信号线束连接，所述电压变换器管理系统与电压变换器通过控制信号线束连接，所述发动机管理系统与发动机通过控制信号线束连接，所述动力电机逆变器及动力电机、动力电池、电压变换器和发动机相互通过高压线束连接。本发明专利技术实现动态调高安全余量。动态调高安全余量。动态调高安全余量。

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力系统及控制方法、车辆


[0001]本专利技术公开了一种混合动力系统及控制方法、车辆，属于混合动力汽车


技术介绍

[0002]混合动力汽车工作在满负荷工况时，受到动力电机工作效率特性的影响，电机的工作效率会降低，导致对电功率的需求迅速增加，并且发热功率迅速增加，导致动力电机迅速升温，从而导致热管理系统中的动力电机冷却水泵和冷却风扇全负荷工作，进一步迅速增加对电功率的需求，导致动力电池过度放电；动力电池过度放电又会导致电池工作效率迅速降低，发热功率迅速增加，从而导致热管理系统中的动力电池冷却水泵和空调压缩机全负荷工作，又进一步迅速增加对电功率的需求，从而导致动力电池进一步持续过度放电，这会缩短动力电池的使用寿命，并且增加动力电池热失控的风险；发动机的转矩响应较慢，导致驱动功率响应较慢，不足的驱动功率会由动力电机承担，进一步增加动力电池的放电功率。
[0003]由于各个控制器之间传递信号存在时间延迟，并且热管理系统的部件功率及效率特性没有精确的数据，增加了动力电池过度放电的风险。
[0004]常规的解决办法是通过设置安全余量，如果安全余量设置较小，无法完全消除动力电池过度放电的风险，如果安全余量设置较大，则不能充分使用电池的放电性能，从而降低整车性能。
[0005]动力电池属于被动控制，电池管理系统无法控制输出功率的大小，只能把输出功率的上限发送给整车控制器，由整车控制器限制对动力电池的功率需求。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的缺陷，本专利技术提出一种混合动力系统及控制方法、车辆，解决如何在车辆工作在满负荷时，或动力电池出现放电能力受限时，既要防止动力电池发生过度放电，又要充分使用动力电池的放电性能，从而保证车辆的性能的问题。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种混合动力系统，包括分别与整车控制器通过控制信号线束连接的动力电机控制器、动力电池管理系统、电压变换器管理系统和发动机管理系统，所述动力电机控制器与动力电机逆变器及动力电机通过控制信号线束连接，所述动力电池管理系统与动力电池通过控制信号线束连接，所述电压变换器管理系统与电压变换器通过控制信号线束连接，所述发动机管理系统与发动机通过控制信号线束连接，所述动力电机逆变器及动力电机、动力电池、电压变换器和发动机相互通过高压线束连接。
[0009]优选的是，所述动力电机控制器用于，控制所述动力电机逆变器及动力电机工作；
[0010]所述动力电池管理系统，用于监控所述动力电池的工作状态。
[0011]优选的是，用于控制所述电压变换器工作；
[0012]所述发动机管理系统，用于控制发动机工作。
[0013]优选的是，用于与动力电机控制器、动力电池管理系统、电压变换器管理系统和发动机管理系统相互交换控制信息。
[0014]根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种混合动力系统的控制方法，包括：
[0015]当所述整车控制器检测到动力电机的工作负荷进入高负荷区后，并且其检测到所述动力电池发送给整车控制器的最大放电功率上限与动力电池的实际放电功率的差值小于安全余量阈值时，则执行第一调整策略；
[0016]当所述整车控制器检测到电压变换器的输出功率进入高负荷区后，并且其检测到所述动力电池发送给整车控制器的最大放电功率上限与动力电池的实际放电功率的差值小于安全余量阈值时，则执行第二调整策略；
[0017]当所述整车控制器检测到动力电机的冷却水温度超过预警值，并且温度升高的变化率超过变化率阈值时，并且其检测到所述动力电池发送给整车控制器的最大放电功率上限与动力电池的实际放电功率的差值小于安全余量阈值时，则执行第三调整策略；
[0018]当所述整车控制器检测到动力电池发送给整车控制器的最大放电功率限制会降低，并且其检测到所述动力电池发送给整车控制器的最大放电功率上限与动力电池的实际放电功率的差值小于安全余量阈值时，则执行第四调整策略；
[0019]当所述整车控制器检测到发动机转矩的响应低于整车控制器对发动机转矩的需求后，并且其检测到所述动力电池发送给整车控制器的最大放电功率上限与动力电池的实际放电功率的差值小于安全余量阈值时，则执行第五调整策略。
[0020]优选的是，所述第一调整策略，包括：根据所述动力电机效率的降低情况调高比例系数，以动态调高安全余量；所述第二调整策略，包括：根据所述动力电机的冷却水温度的增加情况调高比例系数，以动态调高安全余量。
[0021]优选的是，所述第三调整策略，包括：根据所述动力电池的最大放电功率上限的降低情况调高比例系数，以动态调高安全余量；所述第四调整策略，包括：根据所述发动机转矩的响应的滞后情况调高比例系数，以动态调高安全余量。
[0022]优选的是，所述第五调整策略，包括：根据发动机转矩的响应的滞后情况调高比例系数，以动态调高安全余量，所述高负荷区为负荷率高于80％，所述变化率阈值为0.5℃/s，所述安全余量阈值为10kW。
[0023]优选的是，所述安全余量通过公式(1)得出：
[0024]S＝max[(DP
‑
dp)*A， 0]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0025]其中，S为安全余量，DP为动力电池发送给整车控制器的最大放电功率上限，dp为动力电池的实际放电功率，A为比例系数。
[0026]根据本专利技术实施例的第三方面，提供一种车辆，包括第一方面所述的一种混合动力系统。
[0027]本专利技术相对于现有而言具有的有益效果：
[0028]本专利技术公开了一种混合动力系统及控制方法、车辆，通过整车控制器与动力电机控制器、动力电池管理系统、电压变换器管理系统和发动机管理系统相互交换控制信息，控制车辆正常工作根据动力电机的工作效率、电压变换器的输出功率、动力电机的冷却水温度变化、动力电池发送给整车控制器的最大放电功率限制信号的变化、发动机转矩的响应
速率，动态调高比例系数，实现动态调高安全余量。
附图说明
[0029]图1是本专利技术一种混合动力系统的结构框图。
具体实施方式
[0030]以下根据附图1对本专利技术做进一步说明：
[0031]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0033]在本专利技术的描述中，需要说明的是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合动力系统，其特征在于，包括分别与整车控制器通过控制信号线束连接的动力电机控制器、动力电池管理系统、电压变换器管理系统和发动机管理系统，所述动力电机控制器与动力电机逆变器及动力电机通过控制信号线束连接，所述动力电池管理系统与动力电池通过控制信号线束连接，所述电压变换器管理系统与电压变换器通过控制信号线束连接，所述发动机管理系统与发动机通过控制信号线束连接，所述动力电机逆变器及动力电机、动力电池、电压变换器和发动机相互通过高压线束连接。2.根据权利要求1所述的一种混合动力系统，其特征在于，所述动力电机控制器用于，控制所述动力电机逆变器及动力电机工作；所述动力电池管理系统，用于监控所述动力电池的工作状态。3.根据权利要求1或2所述的一种混合动力系统，其特征在于，所述电压变换器管理系统，用于控制所述电压变换器工作；所述发动机管理系统，用于控制发动机工作。4.根据权利要求3所述的一种混合动力系统，其特征在于，所述整车控制器，用于与动力电机控制器、动力电池管理系统、电压变换器管理系统和发动机管理系统相互交换控制信息。5.一种混合动力系统的控制方法，其特征在于，包括：当所述整车控制器检测到动力电机的工作负荷进入高负荷区后，并且其检测到所述动力电池发送给整车控制器的最大放电功率上限与动力电池的实际放电功率的差值小于安全余量阈值时，则执行第一调整策略；当所述整车控制器检测到电压变换器的输出功率进入高负荷区后，并且其检测到所述动力电池发送给整车控制器的最大放电功率上限与动力电池的实际放电功率的差值小于安全余量阈值时，则执行第二调整策略；当所述整车控制器检测到动力电机的冷却水温度超过预警值，并且温度升高的变化率超过变化率阈值时，并且其检测到所述动力电池发送给整车控制器的最大放电功率上限与动力电池的实际放电功率的差值小于安全余量阈值时，则执行第三调整策略；当所述整车控制器检测到...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兵，王钢，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：