本發(fā)明涉及汽車控制領(lǐng)域，尤其涉及一種車輛電力耦合動(dòng)力系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

目前電力耦合動(dòng)力系統(tǒng)在能量分配時(shí)主要以電池放電為主，增程器（也稱輔助發(fā)電單元，發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的集成體）進(jìn)行能量的“削峰填谷”。當(dāng)電池出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)，整車只能進(jìn)行斷動(dòng)力停車，直到故障消除，車輛才能正常行駛。

鑒于上述現(xiàn)有的車輛電力耦合動(dòng)力系統(tǒng)存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品工程應(yīng)用多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新的車輛電力耦合動(dòng)力系統(tǒng)及控制方法，使其更具有實(shí)用性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明中提供了一種車輛電力耦合動(dòng)力系統(tǒng)及控制方法，使得車輛在行駛過(guò)程中，主要通過(guò)輔助發(fā)電單元進(jìn)行動(dòng)力供給，電池系統(tǒng)起到“削峰填谷”的作用，有效的保證了車輛的動(dòng)力性。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種車輛電力耦合動(dòng)力系統(tǒng)， 包括整車控制器、輔助發(fā)電單元、電池系統(tǒng)和電機(jī)控制器；

輔助發(fā)電單元和電池系統(tǒng)為電機(jī)驅(qū)動(dòng)提供電能；

輔助發(fā)電單元包括輔助發(fā)電單元控制器，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)控制器和發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)；輔助發(fā)電單元控制器分別與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器和發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)控制器連接，分別對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)進(jìn)行控制；發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)進(jìn)行機(jī)械連接，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力耦合；

發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)控制器、電池系統(tǒng)均與電機(jī)控制器連接；

整車控制器分別與電池系統(tǒng)、輔助發(fā)電單元控制器和電機(jī)控制器連接，對(duì)整車的動(dòng)力分配進(jìn)行控制。

進(jìn)一步地，車輛電力耦合動(dòng)力系統(tǒng)還包括負(fù)載，負(fù)載包括制冷系統(tǒng)和制熱系統(tǒng)；

制冷系統(tǒng)由空壓機(jī)控制器以及與其連接的電動(dòng)空壓機(jī)組成；

制熱系統(tǒng)由PTC控制器以及與其連接的PTC加熱裝置組成；

制冷系統(tǒng)和制熱系統(tǒng)的輸入端均與整車控制器連接，二者的輸出端均與發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)控制器、動(dòng)力電池和電機(jī)控制器連接。

進(jìn)一步地，電池系統(tǒng)包括動(dòng)力電池和電池管理系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，車輛電力耦合動(dòng)力系統(tǒng)還包括DCDC控制器和DCDC轉(zhuǎn)換器。

一種車輛電力耦合動(dòng)力系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

A、整車控制器對(duì)整車需求功率進(jìn)行判斷，并向輔助發(fā)電單元控制器發(fā)送發(fā)動(dòng)機(jī)啟機(jī)指令和需求功率指令；

B、輔助發(fā)電單元控制器接收到指令后，發(fā)送指令至發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)控制器，發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)控制器控制發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，并控制發(fā)動(dòng)機(jī)在設(shè)定的工作點(diǎn)工作；

C、當(dāng)發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)發(fā)出的電功率小于整車需求功率時(shí)，，動(dòng)力電池進(jìn)行放電，對(duì)缺少的功率進(jìn)行彌補(bǔ)，從而滿足整車需求的功率；

D、當(dāng)電池產(chǎn)生故障時(shí)，電池管理系統(tǒng)斷開(kāi)主接觸器保護(hù)電池，同時(shí)整車控制器發(fā)送發(fā)動(dòng)機(jī)啟機(jī)指令和需求功率指令至輔助發(fā)電單元控制器，輔助發(fā)電單元控制器接收到指令后，發(fā)送指令至發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器控制傳統(tǒng)起動(dòng)機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后帶動(dòng)發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)發(fā)電供電機(jī)驅(qū)動(dòng)整車。

進(jìn)一步地，在電池放電能力較弱或電池產(chǎn)生故障的情況下，若整車需求功率較大，且電動(dòng)空壓機(jī)和/或PTC加熱裝置工作，整車控制器發(fā)送控制指令至空壓機(jī)控制器和/或PTC控制器，控制電動(dòng)空壓機(jī)和/或PTC加熱裝置停止工作；當(dāng)整車需求功率較小時(shí)，整車控制器發(fā)送控制指令至空壓機(jī)控制器和/或PTC控制器，使得電動(dòng)空壓機(jī)和/或PTC加熱裝置恢復(fù)工作。

采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有以下的有益效果：

通過(guò)本申請(qǐng)中的電力耦合動(dòng)力系統(tǒng)及其控制方法，使得車輛在行駛過(guò)程中，主要通過(guò)輔助發(fā)電單元進(jìn)行動(dòng)力供給，電池系統(tǒng)起到“削峰填谷”的作用，解決了當(dāng)電池出現(xiàn)故障或放電能力較弱時(shí)，引起的停運(yùn)情況；另外，當(dāng)車輛負(fù)載工作時(shí)，平衡了車輛舒適性和動(dòng)力性，解決了動(dòng)力不足的情況。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明車輛電力耦合動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記：1動(dòng)力電池，2發(fā)動(dòng)機(jī)，3發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)，4發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)控制器，5DCDC轉(zhuǎn)換器，6電動(dòng)空壓機(jī)，7PTC加熱裝置，8電機(jī)控制器，9電機(jī)，10車橋，11電池管理系統(tǒng)，12發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，13輔助發(fā)電單元控制器，14 DCDC控制器，15空壓機(jī)控制器，16PTC控制器，17儀表，18整車控制器。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式撰寫(xiě)。

一種車輛電力耦合動(dòng)力系統(tǒng)， 包括整車控制器18、輔助發(fā)電單元、電池系統(tǒng)和電機(jī)控制器8；電池系統(tǒng)包括動(dòng)力電池1和電池管理系統(tǒng)11，輔助發(fā)電單元包括輔助發(fā)電單元控制器13，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12、發(fā)動(dòng)機(jī)2、發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)控制器4和發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)3；輔助發(fā)電單元控制器13分別與發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12和發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)控制器4連接，分別對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)2和發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)3進(jìn)行控制；發(fā)動(dòng)機(jī)2與發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)3進(jìn)行機(jī)械連接，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力耦合；發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)控制器4、動(dòng)力電池1均與電機(jī)控制器8連接，輔助發(fā)電單元和動(dòng)力電池1均可為電機(jī)9驅(qū)動(dòng)提供電能；整車控制器18分別與電池系統(tǒng)、輔助發(fā)電單元控制器13和電機(jī)控制器8連接，對(duì)整車的動(dòng)力分配進(jìn)行控制。該系統(tǒng)還包括制冷系統(tǒng)和制熱系統(tǒng)；制冷系統(tǒng)由空壓機(jī)控制器15以及與其連接的電動(dòng)空壓機(jī)6組成；制熱系統(tǒng)由PTC控制器16以及與其連接的PTC加熱裝置7組成；制冷系統(tǒng)和制熱系統(tǒng)的輸入端均與整車控制器18連接，二者的輸出端均與發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)3、動(dòng)力電池1和電機(jī)控制器8連接。該系統(tǒng)還包括DCDC控制器和DCDC轉(zhuǎn)換器，其作用是將高壓電轉(zhuǎn)換為12V低壓電供低壓附件使用。整車控制器所獲取的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息和車輛的狀態(tài)信號(hào)通過(guò)儀表17顯示。

本實(shí)施例中的車輛電力耦合動(dòng)力系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟：

A、整車控制器19對(duì)整車需求功率進(jìn)行判斷，并向輔助發(fā)電單元控制器13發(fā)送發(fā)動(dòng)機(jī)啟機(jī)指令和需求功率指令；

B、輔助發(fā)電單元控制器13接收到指令后，發(fā)送指令至發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)控制器4，發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)控制器4控制發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，并控制發(fā)動(dòng)機(jī)在設(shè)定的工作點(diǎn)工作；

C、當(dāng)發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)3發(fā)出的電功率小于整車需求功率時(shí)，動(dòng)力電池1進(jìn)行放電，對(duì)缺少的功率進(jìn)行彌補(bǔ)，從而滿足整車所述需求的功率；

D、當(dāng)動(dòng)力電池1產(chǎn)生故障時(shí)，電池管理系統(tǒng)11斷開(kāi)主接觸器保護(hù)電池，同時(shí)整車控制器18發(fā)送發(fā)動(dòng)機(jī)2啟機(jī)指令和需求功率指令至輔助發(fā)電單元控制器13，輔助發(fā)電單元控制器13接收到指令后，發(fā)送指令至發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器12控制傳統(tǒng)起動(dòng)機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2，發(fā)動(dòng)機(jī)2啟動(dòng)后帶動(dòng)發(fā)電啟動(dòng)一體機(jī)發(fā)電供電機(jī)9帶動(dòng)車橋10驅(qū)動(dòng)整車。

在動(dòng)力電池1放電能力較弱或動(dòng)力電池1產(chǎn)生故障的情況下，若整車需求功率較大，且電動(dòng)空壓機(jī)6和/或PTC加熱裝置7工作，整車控制器發(fā)送控制指令至空壓機(jī)控制器15和/或PTC控制器16，控制電動(dòng)空壓機(jī)6和/或PTC加熱裝置7停止工作；當(dāng)整車需求功率較小時(shí)，整車控制器18發(fā)送控制指令至空壓機(jī)控制器15和/或PTC控制器16，使得電動(dòng)空壓機(jī)6和/或PTC加熱裝置7恢復(fù)工作。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍 。