本發(fā)明涉及電動汽車技術(shù)領(lǐng)域,具體地說涉及一種增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法、裝置及汽車。
背景技術(shù):
增程式電動車,既有電動汽車結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn),又彌補(bǔ)了當(dāng)前電動汽車電池能量不足的性能缺陷,是當(dāng)前混合動力汽車發(fā)展的主要方向之一。增程式電動車的動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示,包括輔助動力單元1(Auxiliary Power Unit,APU)、動力電池2、驅(qū)動電機(jī)3、傳動機(jī)構(gòu)4和整車控制單元5,其中,驅(qū)動電機(jī)3為增程式電動車的主要動力源,驅(qū)動傳動機(jī)構(gòu)4帶動車輪轉(zhuǎn)動;當(dāng)動力電池2電能充足時(shí),由動力電池2獨(dú)自給驅(qū)動電機(jī)3提供電能,增程式電動車此時(shí)處于零排放模式;當(dāng)動力電池2的電池電量消耗到一定程度時(shí),輔助動力單元1啟動,給動力電池2提供能量對其進(jìn)行充電,并同動力電池2共同作用給驅(qū)動電機(jī)3提供電能,增加車輛續(xù)航里程,增程式電動車此時(shí)處于增程模式;當(dāng)動力電池2電量充足時(shí),輔助動力單元1又停止工作,增程式電動車又重回零排放模式;整車控制單元5用于控制輔助動力單元1和動力電池2的功率輸出。
由于增程式電動車的動力系統(tǒng)擁有輔助動力單元1(可以為燃料電池發(fā)電機(jī)、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)等)和動力電池2雙能量源,且輔助動力單元1既可以直接向驅(qū)動電機(jī)3提供電能,又可以直接為動力電池2充電,因此如何分配輔助動力單元1的功率將會很大程度上影響整車的經(jīng)濟(jì)性能。
目前所研究的用于增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法多為基于規(guī)則的邏輯門控制方法,具體為根據(jù)部件性能特性和工程經(jīng)驗(yàn)選擇控制參 數(shù),在控制參數(shù)的變化范圍內(nèi)使用一組閾值(邏輯門限制)將其劃分成不同的控制參數(shù)區(qū)域,在不同的控制參數(shù)區(qū)域,車輛按照不同的狀態(tài)和能量供給模式工作,從而形成一組控制規(guī)則??刂茀?shù)通常有車速、汽車行駛的需求功率、輔助動力單元的功率、動力電池的荷電狀態(tài)等。這種方式雖然易于實(shí)現(xiàn),但其控制效果不能隨著工況和車輛運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)變化,輔助動力單元的功率往往限定在一個(gè)或者幾個(gè)固定的數(shù)值,這樣很難得到一個(gè)全局最優(yōu)的控制效果,不能使整車的經(jīng)濟(jì)性能達(dá)到最佳。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為此,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法及裝置,能夠使增程式電動車的輔助動力單元的功率分配合理,整車的經(jīng)濟(jì)性能達(dá)到最佳。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明提供了一種增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法,所述輔助動力單元設(shè)置于所述增程式電動車的動力系統(tǒng)中,包括:
獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)的需求總功率;
獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)中的動力電池的最大允許充放電功率;
根據(jù)所述需求總功率和所述最大允許充放電功率確定所述輔助動力單元的目標(biāo)輸出功率。
本發(fā)明所述的增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法,還包括:
根據(jù)所述目標(biāo)輸出功率對所述輔助動力單元的當(dāng)前輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述當(dāng)前輸出功率趨近于所述目標(biāo)輸出功率。
本發(fā)明所述的增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法,所述獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)的需求總功率的步驟包括:
獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)的需求功率;
獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)的動力系統(tǒng)附件消耗功率;
根據(jù)所述需求功率和所述動力系統(tǒng)附件消耗功率,獲取所述需求總功率。
本發(fā)明所述的增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法,所述獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)的需求功率的步驟包括:
獲取所述增程式電動車的加速踏板開度、車速和電機(jī)轉(zhuǎn)速;
根據(jù)所述加速踏板開度和所述車速獲取所述動力系統(tǒng)的需求扭矩;
根據(jù)所述需求扭矩和所述電機(jī)轉(zhuǎn)速獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)的需求功率。
本發(fā)明所述的增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法,所述獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)中的動力電池的最大允許充放電功率的步驟包括:
獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)中動力電池的剩余電量、溫度和端電壓;
根據(jù)所述剩余電量和所述溫度獲取所述動力電池的最大允許充放電電流;
根據(jù)所述最大允許充放電電流和所述端電壓獲取所述最大允許充放電功率。
本發(fā)明所述的增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法,所述根據(jù)所述需求總功率和所述最大允許充放電功率確定所述增程式電動車動力系統(tǒng)中輔助動力單元的目標(biāo)輸出功率的步驟包括:
根據(jù)所述需求總功率與所述最大允許充放電功率,獲取所述輔助動力單元的目標(biāo)變換功率;
獲取所述輔助動力單元的附件消耗功率;
根據(jù)所述目標(biāo)變換功率獲取所述輔助動力單元的目標(biāo)有效輸出功率;
將所述目標(biāo)有效輸出功率和所述輔助動力單元的附件消耗功率求和,獲取所述輔助動力單元的目標(biāo)輸出功率。
本發(fā)明所述的增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法,所述根據(jù)所述目標(biāo)輸出功率對所述輔助動力單元的當(dāng)前輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述當(dāng)前輸出功率趨近于所述目標(biāo)輸出功率的步驟包括:
獲取所述輔助動力單元的當(dāng)前輸出功率;
比較所述當(dāng)前輸出功率與所述目標(biāo)輸出功率;
當(dāng)所述當(dāng)前輸出功率大于所述目標(biāo)輸出功率時(shí),根據(jù)所述當(dāng)前輸出功率與所述目標(biāo)輸出功率的差值對所述輔助動力單元進(jìn)行PI調(diào)節(jié),使所述輔助動力單元的當(dāng)前輸出功率趨近于所述目標(biāo)輸出功率。
本發(fā)明還提供了一種增程式電動車輔助動力單元的功率分配裝置,所述輔助動力單元設(shè)置于所述增程式電動車的動力系統(tǒng)中,包括:
需求總功率獲取單元,用于獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)的需求總功率;
充放電功率獲取單元,用于獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)中的動力電池的最大允許充放電功率;
目標(biāo)輸出功率獲取單元,用于根據(jù)所述需求總功率和所述最大允許充放電功率確定所述輔助動力單元的目標(biāo)輸出功率。
本發(fā)明所述的增程式電動車輔助動力單元的功率分配裝置,還包括:
調(diào)節(jié)單元,用于根據(jù)所述目標(biāo)輸出功率對所述輔助動力單元的當(dāng)前輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述當(dāng)前輸出功率趨近于所述目標(biāo)輸出功率。
本發(fā)明所述的增程式電動車輔助動力單元的功率分配裝置,所述需求總功率獲取單元包括:
需求功率獲取子單元,用于獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)的需求功率;
第一消耗功率獲取子單元,用于獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)的動力系統(tǒng)附件消耗功率;
總功率獲取子單元,用于根據(jù)所述需求功率和所述動力系統(tǒng)附件消耗功率,獲取所述需求總功率。
本發(fā)明所述的增程式電動車輔助動力單元的功率分配裝置,所述需求功率獲取子單元包括:
獲取器,用于獲取所述增程式電動車的加速踏板開度、車速和電機(jī)轉(zhuǎn)速;
需求扭矩獲取器,用于根據(jù)所述加速踏板開度和所述車速獲取所述動力系統(tǒng)的需求扭矩;
需求功率獲取器,用于根據(jù)所述需求扭矩和所述電機(jī)轉(zhuǎn)速獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)的需求功率。
本發(fā)明所述的增程式電動車輔助動力單元的功率分配裝置,所述充放電功率獲取單元包括:
獲取子單元,用于獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)中動力電池的剩余電量、溫度和端電壓;
充放電電流獲取子單元,用于根據(jù)所述剩余電量和所述溫度獲取所述動力電池的最大允許充放電電流;
充放電功率獲取子單元,用于根據(jù)所述最大允許充放電電流和所述端電壓獲取所述最大允許充放電功率。
本發(fā)明所述的增程式電動車輔助動力單元的功率分配裝置,所述目標(biāo)輸出功率獲取單元包括:
變換功率獲取子單元,用于根據(jù)所述需求總功率與所述最大允許充放電功率,獲取所述輔助動力單元的目標(biāo)變換功率;
第二消耗功率獲取子單元,用于獲取所述輔助動力單元的附件消耗功率;
有效輸出功率獲取子單元,用于根據(jù)所述目標(biāo)變換功率獲取所述輔助動力單元的目標(biāo)有效輸出功率;
求和子單元,用于將所述目標(biāo)有效輸出功率和所述輔助動力單元的附件消耗功率求和,獲取所述輔助動力單元的目標(biāo)輸出功率。
本發(fā)明所述的增程式電動車輔助動力單元的功率分配裝置,所述調(diào)節(jié)單元包括:
當(dāng)前功率獲取子單元,用于獲取所述輔助動力單元的當(dāng)前輸出功率;
比較子單元,用于比較所述當(dāng)前輸出功率與所述目標(biāo)輸出功率;
調(diào)節(jié)子單元,用于當(dāng)所述當(dāng)前輸出功率大于所述目標(biāo)輸出功率時(shí),根據(jù)所述當(dāng)前輸出功率與所述目標(biāo)輸出功率的差值對所述輔助動力單元進(jìn)行PI調(diào)節(jié),使所述輔助動力單元的當(dāng)前輸出功率趨近于所述目標(biāo)輸出功率。
本發(fā)明還提供了一種包括上述功率分配裝置的汽車。
本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明提供了一種增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法、裝置及汽車,輔助動力單元設(shè)置于增程式電動車的動力系統(tǒng)中,先獲取增程式電動車動力系統(tǒng)的需求總功率和增程式電動車動力系統(tǒng)中的動力電池的最大允許充放電功率,再根據(jù)所述需求總功率和所述最大允許充放電功率確定所述輔助動力單元的目標(biāo)輸出功率。因?yàn)殡S著車輛的運(yùn)行,動力電池的剩余電量和溫度會隨之改變,其最大允許充放電功率也會相應(yīng)變化,而動力系統(tǒng)的需求總功率也跟車輛的實(shí)時(shí)狀態(tài)息息相關(guān),因此根據(jù)需求總功率和最大允許充放電功率確定的輔助動力單元的目標(biāo)輸出功率,能夠隨著工況和車輛運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)變化,符合車輛的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),確保了輔助動力單元的功率分配合理性,使整車的經(jīng)濟(jì)性能達(dá)到最佳。
(2)本發(fā)明所述增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法、裝置及汽車,根據(jù)目標(biāo)輸出功率對輔助動力單元的當(dāng)前輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié),使當(dāng)前輸出功率趨近于目標(biāo)輸出功率。由于目標(biāo)輸出功率是根據(jù)需求總功率和最大允許充放電功率來確定的,當(dāng)前輸出功率趨近于目標(biāo)輸出功率時(shí),則動力電池提供的功率就趨近于其最大允許充放電功率,也即在整個(gè)動力系統(tǒng)的功率 分配中,優(yōu)先考慮了動力電池提供的功率(最大允許充放電功率),不足的部分才由輔助動力單元來承擔(dān),能夠使輔助動力單元盡量在最佳功率區(qū)間內(nèi)運(yùn)行,提升了輔助動力單元的安全性能和使用壽命。
附圖說明
為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解,下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖,對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明,其中
圖1是增程式電動車的動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明所述增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法的流程圖;
圖3是本發(fā)明所述增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法中步驟S1的具體流程圖;
圖4是本發(fā)明所述增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法中步驟S11的具體流程圖;
圖5是本發(fā)明所述增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法中步驟S2的具體流程圖;
圖6是本發(fā)明所述增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法中步驟S3的具體流程圖;
圖7是本發(fā)明所述增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法中步驟S4的具體流程圖;
圖8是本發(fā)明所述增程式電動車輔助動力單元的功率分配裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中附圖標(biāo)記表示為:1-需求總功率獲取單元,2-充放電功率獲取單元,3-目標(biāo)輸出功率獲取單元,4-調(diào)節(jié)單元,11-需求功率獲取子單元,12-第一消耗功率獲取子單元,13-總功率獲取子單元,21-獲取子單元,22-充放電電流獲取子單元,23-充放電功率獲取子單元,31-變換功率獲取子單元,32-第二消耗功率獲取子單元,33-有效輸出功率獲取子單元,34-求和子單元,41-當(dāng)前功率獲取子單元,42-比較子單元,43-調(diào)節(jié)子單元,111-獲取器,112-需求扭矩獲取器,113-需求功率獲取器。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供了一種增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法,所述輔助動力單元設(shè)置于所述增程式電動車的動力系統(tǒng)中,如圖2所示,包括:
S1.獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)的需求總功率。優(yōu)選地,如圖3所示,所述步驟S1可以包括:
S11.獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)的需求功率。優(yōu)選地,如圖4所示,所述步驟S11可以包括:
S111.獲取所述增程式電動車的加速踏板開度、車速和電機(jī)轉(zhuǎn)速。具體地,加速踏板開度可以由位置傳感器來測量獲取,車速和電機(jī)轉(zhuǎn)速可以由速度傳感器來測量獲取,測量方便且數(shù)據(jù)精確。
S112.根據(jù)所述加速踏板開度和所述車速獲取所述動力系統(tǒng)的需求扭矩。具體地,可以通過多次測試建立起包含有加速踏板開度、車速和需求扭矩間對應(yīng)關(guān)系的圖表,獲取到加速踏板開度和車速后,通過查表的方式就可以獲取動力系統(tǒng)的需求扭矩了。
S113.根據(jù)所述需求扭矩和所述電機(jī)轉(zhuǎn)速獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)的需求功率。具體地,可以將需求扭矩和電機(jī)轉(zhuǎn)速直接相乘來獲取增程式電動車動力系統(tǒng)的需求功率,也可以對需求扭矩和電機(jī)轉(zhuǎn)速相乘前或者相乘后的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,消除干擾。
S12.獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)的動力系統(tǒng)附件消耗功率。具體地,動力系統(tǒng)除了提供驅(qū)動力外,也會給車輛內(nèi)部的某些附件(比如車載音響、空調(diào)、照明設(shè)備等,統(tǒng)稱為動力系統(tǒng)附件)提供能量,因此整個(gè)動力系統(tǒng)需求功率也要考慮到動力系統(tǒng)附件消耗功率,為后期合理進(jìn)行功率分配奠定了基礎(chǔ)。因?yàn)槊總€(gè)附件(車載音響、空調(diào)、照明設(shè)備等)工作時(shí)的額定消耗功率是一個(gè)定值,因此有幾個(gè)附件在運(yùn)行,動力系統(tǒng)附件消耗功率就是這幾個(gè)附件的額定消耗功率之和,計(jì)算簡便。
S13.根據(jù)所述需求功率和所述動力系統(tǒng)附件消耗功率,獲取所述需求總功率。具體地,可以直接將需求功率和動力系統(tǒng)附件消耗功率相加來獲取需求總功率,也可以對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行一些修正操作。計(jì)算動力系統(tǒng)需求總功率時(shí),綜合考慮了動力系統(tǒng)驅(qū)動車輛時(shí)需要提供的功率以及動力系統(tǒng)附件的消耗功率,符合車輛的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),確保了在保證車輛獲取足夠的驅(qū)動力的同時(shí),車載的設(shè)備也能獲取到足夠的能量。
S2.獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)中的動力電池的最大允許充放電功率。優(yōu)選地,如圖5所示,所述步驟S2可以包括:
S21.獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)中動力電池的剩余電量、溫度和端電壓。具體地,可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的任何一種方式來獲取動力電池的剩余電量(SOC),動力電池的溫度可以由溫度傳感器來測量,端電壓可以通過電壓表或現(xiàn)有技術(shù)中的任何一種電壓采集電路來獲取。
S22.根據(jù)所述剩余電量和所述溫度獲取所述動力電池的最大允許充放電電流。具體地,可以通過多次測試來建立起包含剩余電量、溫度和最大允許充放電電流間對應(yīng)關(guān)系的圖表,獲取到剩余電量和溫度后,通過查表的方式就可以獲取動力電池的最大允許充放電電流了。
S23.根據(jù)所述最大允許充放電電流和所述端電壓獲取所述最大允許充放電功率。具體地,可以將最大允許充放電電流和端電壓直接相乘來獲取動力電池的最大允許充放電功率,也可以對最大充放電電流和端電壓相乘前或者相乘后的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,消除干擾。
S3.根據(jù)所述需求總功率和所述最大允許充放電功率確定所述輔助動力單元的目標(biāo)輸出功率。優(yōu)選地,如圖6所示,所述步驟S3可以包括:
S31.根據(jù)所述需求總功率與所述最大允許充放電功率,獲取所述輔助動力單元的目標(biāo)變換功率。具體地,可以將需求總功率與最大允許充放電功率相減來得到輔助動力單元的目標(biāo)變換功率,也可以將相減后的修正值作為輔助動力單元的目標(biāo)變換功率。因?yàn)閯恿﹄姵氐淖畲笤试S充放電功率即為動力電池所能提供的最大功率,確保了優(yōu)先考慮動力電池提供的功率,不足 的部分才會由輔助動力單元來提供,可以使輔助動力單元盡量工作在最佳功率區(qū)間,工作狀態(tài)穩(wěn)定。
S32.獲取所述輔助動力單元的附件消耗功率。具體地,除了輔助動力單元的目標(biāo)變換功率,也即輔助動力單元所能提供給動力系統(tǒng)的功率外,輔助動力單元中的附件也會消耗一定的功率,因此輔助動力單元的輸出功率應(yīng)該既能滿足動力系統(tǒng)的功率需求,也能滿足輔助動力單元中的附件的功率消耗,因?yàn)楦郊墓β适呛愣ǖ?,有幾個(gè)附件工作,就將幾個(gè)附件的功率相加作為輔助動力單元的附件消耗功率即可。
S33.根據(jù)所述目標(biāo)變換功率獲取所述輔助動力單元的目標(biāo)有效輸出功率。優(yōu)選地,如圖1所示,輔助動力單元可以包括效率高、噪音低、無污染物排出的燃料電池發(fā)電機(jī),為了控制輔助動力單元(燃料電池發(fā)電機(jī))的能量輸出,一般輔助動力單元的輸出端會接一個(gè)直流變換器(比如單向直流變換器),輔助動力單元的輸出功率經(jīng)直流變換器變換后才會提供給動力電池、驅(qū)動電機(jī)等,因此,若動力系統(tǒng)中包括單向直流變換器時(shí),根據(jù)需求總功率和最大允許充放電功率獲取到的并非輔助動力單元的有效輸出功率,而是經(jīng)直流變換器變換后的功率,也即變換功率。當(dāng)然,若動力系統(tǒng)中不包括直流變換器時(shí),輔助動力單元的輸出功率就直接提供給動力電池、驅(qū)動電機(jī)了,沒有經(jīng)過轉(zhuǎn)換,此時(shí)目標(biāo)轉(zhuǎn)換功率與輔助動力單元的輸出功率一致,變換效率等同于100%。具體應(yīng)用中,將目標(biāo)變換功率與直流變換器的轉(zhuǎn)換效率相除,就可以得到輔助動力單元的目標(biāo)有效輸出功率,也即輔助動力單元輸出給直流變換器或者直接提供給動力系統(tǒng)(無直流變換器的情況)的理想狀態(tài)下的有效輸出功率了。
S34.將所述目標(biāo)有效輸出功率和所述輔助動力單元的附件消耗功率求和,獲取所述輔助動力單元的目標(biāo)輸出功率。具體地,因?yàn)檩o助動力單元的輸出功率除了提供給動力系統(tǒng)外,內(nèi)部的附件也會有消耗,因此將目標(biāo)有效輸出功率和輔助動力單元的附件消耗功率求和們才能獲取到輔助動力單元理想狀態(tài)下的輸出功率(目標(biāo)輸出功率),該目標(biāo)輸出功率即為輔助動力單元所要達(dá)到的理想輸出功率。
S4.根據(jù)所述目標(biāo)輸出功率對所述輔助動力單元的當(dāng)前輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述當(dāng)前輸出功率趨近于所述目標(biāo)輸出功率。優(yōu)選地,如圖7所示,所述步驟S4可以包括:
S41.獲取所述輔助動力單元的當(dāng)前輸出功率。具體地,輔助動力單元的當(dāng)前輸出功率可以通過功率測量儀來測量,非常便捷。
S42.比較所述當(dāng)前輸出功率與所述目標(biāo)輸出功率。
S43.當(dāng)所述當(dāng)前輸出功率大于所述目標(biāo)輸出功率時(shí),根據(jù)所述當(dāng)前輸出功率與所述目標(biāo)輸出功率的差值對所述輔助動力單元進(jìn)行PI(比例、積分)調(diào)節(jié),使所述輔助動力單元的當(dāng)前輸出功率趨近于所述目標(biāo)輸出功率。具體地,因?yàn)楫?dāng)前輸出功率即使小于目標(biāo)輸出功率時(shí),差值也很小,可以忽略,因此當(dāng)前功率小于目標(biāo)輸出功率時(shí),一般不做調(diào)節(jié),可以簡化控制流程。只有當(dāng)當(dāng)前功率大于目標(biāo)輸出功率時(shí),才會進(jìn)行PI調(diào)節(jié),消除差異,使當(dāng)前輸出功率趨近于目標(biāo)輸出功率,輔助動力單元以穩(wěn)態(tài)的形式工作,防止輔助動力單元大功率放電,使其穩(wěn)定在最佳功率區(qū)間,保證了車輛行駛的平順性。
本實(shí)施例提供了一種增程式電動車輔助動力單元的功率分配方法,先獲取增程式電動車動力系統(tǒng)的需求總功率和增程式電動車動力系統(tǒng)中的動力電池的最大允許充放電功率,再根據(jù)所述需求總功率和所述最大允許充放電功率確定所述輔助動力單元的目標(biāo)輸出功率。因?yàn)殡S著車輛的運(yùn)行,動力電池的剩余電量和溫度會隨之改變,其最大允許充放電功率也會相應(yīng)變化,而動力系統(tǒng)的需求總功率也跟車輛的實(shí)時(shí)狀態(tài)息息相關(guān),因此根據(jù)需求總功率和最大允許充放電功率確定的輔助動力單元的目標(biāo)輸出功率,能夠隨著工況和車輛運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)變化,符合車輛的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),確保了輔助動力單元的功率分配合理性,使整車的經(jīng)濟(jì)性能達(dá)到最佳。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供了一種增程式電動車輔助動力單元的功率分配裝置,所述輔助動力單元設(shè)置于所述增程式電動車的動力系統(tǒng)中,如圖8所示,包括: 需求總功率獲取單元1、充放電功率獲取單元2、目標(biāo)輸出功率獲取單元3和調(diào)節(jié)單元4,其中,
需求總功率獲取單元1,用于獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)的需求總功率。優(yōu)選地,需求總功率獲取單元1可以包括:
需求功率獲取子單元11,用于獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)的需求功率。優(yōu)選地,需求功率獲取子單元11可以包括:
獲取器111,用于獲取所述增程式電動車的加速踏板開度、車速和電機(jī)轉(zhuǎn)速。
需求扭矩獲取器112,用于根據(jù)所述加速踏板開度和所述車速獲取所述動力系統(tǒng)的需求扭矩。
需求功率獲取器113,用于根據(jù)所述需求扭矩和所述電機(jī)轉(zhuǎn)速獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)的需求功率。
第一消耗功率獲取子單元12,用于獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)的動力系統(tǒng)附件消耗功率。
總功率獲取子單元13,用于根據(jù)所述需求功率和所述動力系統(tǒng)附件消耗功率,獲取所述需求總功率。
充放電功率獲取單元2,用于獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)中的動力電池的最大允許充放電功率。優(yōu)選地,充放電功率獲取單元2可以包括:
獲取子單元21,用于獲取所述增程式電動車動力系統(tǒng)中動力電池的剩余電量、溫度和端電壓。
充放電電流獲取子單元22,用于根據(jù)所述剩余電量和所述溫度獲取所述動力電池的最大允許充放電電流。
充放電功率獲取子單元23,用于根據(jù)所述最大允許充放電電流和所述端電壓獲取所述最大允許充放電功率。
目標(biāo)輸出功率獲取單元3,用于根據(jù)所述需求總功率和所述最大允許充 放電功率確定所述輔助動力單元的目標(biāo)輸出功率。優(yōu)選地,目標(biāo)輸出功率獲取單元3可以包括:
變換功率獲取子單元31,用于根據(jù)所述需求總功率與所述最大允許充放電功率,獲取所述輔助動力單元的目標(biāo)變換功率。
第二消耗功率獲取子單元32,用于獲取所述輔助動力單元的附件消耗功率。
有效輸出功率獲取子單元33,用于根據(jù)所述目標(biāo)變換功率獲取所述輔助動力單元的目標(biāo)有效輸出功率。
求和子單元34,用于將所述目標(biāo)有效輸出功率和所述輔助動力單元的附件消耗功率求和,獲取所述輔助動力單元的目標(biāo)輸出功率。
調(diào)節(jié)單元4,用于根據(jù)所述目標(biāo)輸出功率對所述輔助動力單元的當(dāng)前輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述當(dāng)前輸出功率趨近于所述目標(biāo)輸出功率。優(yōu)選地,調(diào)節(jié)單元4可以包括:
當(dāng)前功率獲取子單元41,用于獲取所述輔助動力單元的當(dāng)前輸出功率。
比較子單元42,用于比較所述當(dāng)前輸出功率與所述目標(biāo)輸出功率。
調(diào)節(jié)子單元43,用于當(dāng)所述當(dāng)前輸出功率大于所述目標(biāo)輸出功率時(shí),根據(jù)所述當(dāng)前輸出功率與所述目標(biāo)輸出功率的差值對所述輔助動力單元進(jìn)行PI比例、積分調(diào)節(jié),使所述輔助動力單元的當(dāng)前輸出功率趨近于所述目標(biāo)輸出功率。
本實(shí)施例所述增程式電動車輔助動力單元的功率分配裝置,輔助動力單元設(shè)置于增程式電動車的動力系統(tǒng)中,通過需求總功率獲取單元1和充放電功率獲取單元2分別獲取增程式電動車動力系統(tǒng)的需求總功率和增程式電動車動力系統(tǒng)中的動力電池的最大允許充放電功率,再通過目標(biāo)輸出功率獲取單元3根據(jù)所述需求總功率和所述最大允許充放電功率確定所述輔助動力單元的目標(biāo)輸出功率。因?yàn)殡S著車輛的運(yùn)行,動力電池的剩余電量和溫度 會隨之改變,其最大允許充放電功率也會相應(yīng)變化,而動力系統(tǒng)的需求總功率也跟車輛的實(shí)時(shí)狀態(tài)息息相關(guān),因此根據(jù)需求總功率和最大允許充放電功率確定的輔助動力單元的目標(biāo)輸出功率,能夠隨著工況和車輛運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)變化,符合車輛的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),確保了輔助動力單元的功率分配合理性,使整車的經(jīng)濟(jì)性能達(dá)到最佳。另,再通過調(diào)節(jié)單元4根據(jù)目標(biāo)輸出功率對輔助動力單元的當(dāng)前輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié),使當(dāng)前輸出功率趨近于目標(biāo)輸出功率。由于目標(biāo)輸出功率是根據(jù)需求總功率和最大允許充放電功率來確定的,當(dāng)前輸出功率趨近于目標(biāo)輸出功率時(shí),則動力電池提供的功率就趨近于其最大允許充放電功率,也即在整個(gè)動力系統(tǒng)的功率分配中,優(yōu)先考慮了動力電池提供的功率(最大允許充放電功率),不足的部分才由輔助動力單元來承擔(dān),能夠使輔助動力單元盡量在最佳功率區(qū)間內(nèi)運(yùn)行,提升了輔助動力單元的安全性能和使用壽命。
實(shí)施例3
本實(shí)施例還提供了一種包括實(shí)施例2所述的功率分配裝置的汽車。
具體地,本實(shí)施例所述汽車,為增程式電動車,其包括的功率分配裝置能夠根據(jù)需求總功率和最大允許充放電功率確定輔助動力單元的目標(biāo)輸出功率,進(jìn)而對輔助動力單元的輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié),使輔助動力單元的功率能夠隨著工況和車輛運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)變化,符合車輛的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài),確保了輔助動力單元的功率分配合理性,使整車的經(jīng)濟(jì)性能達(dá)到最佳。
本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白,本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此,本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且,本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學(xué)存儲器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。
本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流 程和/或方框的結(jié)合??商峁┻@些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器,使得通過計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。
這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲器中,使得存儲在該計(jì)算機(jī)可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品,該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。
這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上,使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理,從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。
盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念,則可對這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以,所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。