一種混合動(dòng)力車輛的復(fù)合電源能量分配方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力車輛的復(fù)合電源能量分配方法，屬于混合動(dòng)力車輛【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明根據(jù)車輛總阻力和車重計(jì)算車輛實(shí)時(shí)減速度，根據(jù)采集到的車速和實(shí)時(shí)減速度計(jì)算車輛制動(dòng)時(shí)間；根據(jù)車輛制動(dòng)時(shí)間、當(dāng)前機(jī)械制動(dòng)力、車輛阻力、車速、和車重計(jì)算車輛剩余可回收的能量；判斷剩余可回收的能量是否大于電容可回收能量，如果大于，則將多余的能量分配給電池進(jìn)行回收，否則將可回收能量都分配給電容進(jìn)行回收。本發(fā)明方法簡單，可靠性高，在車輛高速制動(dòng)時(shí)，能夠盡可能多的回收制動(dòng)能量，從而提高車輛的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)優(yōu)先使超級(jí)電容先回收滿能量，保證了車輛的動(dòng)力性。
【專利說明】一種混合動(dòng)力車輛的復(fù)合電源能量分配方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力車輛的復(fù)合電源能量分配方法，屬于混合動(dòng)力車輛【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著混合動(dòng)力汽車在全國重要城市的示范運(yùn)營，客戶也來越關(guān)心車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。制動(dòng)能量回收是混合動(dòng)力車輛提高燃油經(jīng)濟(jì)性的重要途徑之一，怎樣盡可能多回收能量對提高混合動(dòng)力車輛的經(jīng)濟(jì)性具有重要意義?，F(xiàn)有的能量回收策略都是電機(jī)制動(dòng)發(fā)電將超級(jí)電容充滿后，因受制于電池最大充電功率的限制，電機(jī)降功率發(fā)電給電池充電，其缺點(diǎn)是很多制動(dòng)能量不能得到回收。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種混合動(dòng)力車輛的復(fù)合電源能量分配方法，以提高混合動(dòng)力車輛對回收能量的利用率。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而提供一種混合動(dòng)力車輛的復(fù)合電源能量分配方法，該分配方法包括以下步驟:
[0005]I)采集車輛前后軸制動(dòng)器氣壓信號(hào)，計(jì)算當(dāng)前機(jī)械制動(dòng)力，將其與電機(jī)反饋的實(shí)際動(dòng)力求和，計(jì)算出車輛制動(dòng)力；
[0006]2)將車輛制動(dòng)力與車輛三阻力進(jìn)行求和，得到車輛總阻力，根據(jù)車輛總阻力和車重計(jì)算車輛實(shí)時(shí)減速度；
[0007]3)采集當(dāng)前車速，并根據(jù)采集到的車速和車輛實(shí)時(shí)減速度計(jì)算車輛制動(dòng)時(shí)間；
[0008]4)根據(jù)車輛制動(dòng)時(shí)間、當(dāng)前車速和車輛三阻力計(jì)算阻力消耗能量，根據(jù)車輛當(dāng)前機(jī)械制動(dòng)力、車速和車輛制動(dòng)時(shí)間計(jì)算車輛機(jī)械制動(dòng)能量，根據(jù)車輛的當(dāng)前車速和車重計(jì)算車輛當(dāng)前動(dòng)能；
[0009]5)將計(jì)算出的阻力消耗能量、車輛機(jī)械制動(dòng)能量和車輛當(dāng)前動(dòng)能進(jìn)行求和計(jì)算得到剩余可回收的能量；
[0010]6)判斷剩余可回收的能量是否大于電容可回收能量，如果大于，則將多余的能量分配給電池進(jìn)行回收，否則將可回收能量都分配給電容進(jìn)行回收。
[0011]所述步驟2)中的車輛三阻力為滾動(dòng)阻力、空氣阻力和坡道阻力。
[0012]所述的步驟4)中的阻力消耗能量的計(jì)算公式為:阻力消耗能量=(空氣阻力+滾動(dòng)阻力+坡道阻力)*車速*車輛制動(dòng)時(shí)間。
[0013]所述的步驟4)中的車輛機(jī)械制動(dòng)能量的計(jì)算公式為:機(jī)械制動(dòng)能量=機(jī)械制動(dòng)力*車速*車輛制動(dòng)時(shí)間。
[0014]所述步驟6)中，當(dāng)剩余可回收的能量是小于電容可回收能量時(shí)，分配給電容回收功率為電機(jī)需求制動(dòng)功率。
[0015]所述步驟6)中，當(dāng)剩余可回收的能量是大于電容可回收能量時(shí)，分配給電容回收功率為電機(jī)需求制動(dòng)功率減去雙向斬波功率，電池的回收功率為雙向DC/DC的最大功率。
[0016]所述的雙向斬波功率是電池SOC的函數(shù)，SOC越低，雙向斬波命令功率越大；soc越高，雙向斬波命令功率越小。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明根據(jù)車輛總阻力和車重計(jì)算車輛實(shí)時(shí)減速度，根據(jù)采集到的車速和實(shí)時(shí)減速度計(jì)算車輛制動(dòng)時(shí)間；根據(jù)車輛制動(dòng)時(shí)間、當(dāng)前機(jī)械制動(dòng)力、車輛阻力、車速、和車重計(jì)算阻力消耗能量、車輛機(jī)械制動(dòng)能量和車輛當(dāng)前動(dòng)能；將計(jì)算出的阻力消耗能量、車輛機(jī)械制動(dòng)能量和車輛當(dāng)前動(dòng)能進(jìn)行求和計(jì)算得到剩余可回收的能量；判斷剩余可回收的能量是否大于電容可回收能量，如果大于，則將多余的能量分配給電池進(jìn)行回收，否則將可回收能量都分配給電容進(jìn)行回收。本發(fā)明方法簡單，可靠性高，在車輛高速制動(dòng)時(shí)，能夠盡可能多的回收制動(dòng)能量，從而提高車輛的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)優(yōu)先使超級(jí)電容先回收滿能量，保證了車輛的動(dòng)力性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是一種基于復(fù)合電源的混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖2是本發(fā)明中車輛制動(dòng)時(shí)間預(yù)測流程圖；
[0020]圖3是本發(fā)明的混合動(dòng)力車輛的復(fù)合電源能量分配方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說明。
[0022]本發(fā)明使用的復(fù)合電源的混合動(dòng)力系統(tǒng)如圖1所示，復(fù)合電源包括動(dòng)力電池、雙向DC/DC和超級(jí)電容，APU通過電控離合器與主動(dòng)機(jī)連接，主電機(jī)通過變速箱和主減速器與車輛連接，將動(dòng)力傳遞給車輛，車輛在制動(dòng)時(shí)，主電機(jī)將回收的能量給超級(jí)電容以及通過雙向DC/DC給動(dòng)力電池。本發(fā)明在現(xiàn)有的復(fù)合電源的混合動(dòng)力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提供一種混合動(dòng)力車輛的復(fù)合電源能量分配方法，該方法首先預(yù)測車輛制動(dòng)時(shí)間，然后根據(jù)所預(yù)測的車輛制動(dòng)時(shí)間計(jì)算車輛制動(dòng)的可回收能量，以此進(jìn)行復(fù)合電源的能量分配策略，進(jìn)而使復(fù)合電源盡可能多的回收能量，提高混合動(dòng)力車輛的經(jīng)濟(jì)性。車輛制動(dòng)時(shí)間的預(yù)測流程如圖2所示，復(fù)合電源能量分配的流程如圖3所示，該方法的具體過程如下:
[0023]1.采集車輛的前軸制動(dòng)氣壓信號(hào)和后軸制動(dòng)氣壓信號(hào)，根據(jù)所采集的氣壓信號(hào)計(jì)算車輛當(dāng)前機(jī)械制動(dòng)力，機(jī)械制動(dòng)力=前軸制動(dòng)氣壓*前制動(dòng)氣室截面面積+后軸制動(dòng)氣壓*后氣室截面面積，將計(jì)算得到的車輛當(dāng)前機(jī)械制動(dòng)力與電機(jī)反饋的實(shí)際動(dòng)力求和，得到車輛制動(dòng)力。
[0024]2.將車輛制動(dòng)力與車輛三阻力進(jìn)行求和，得到車輛總阻力，其中車輛三個(gè)阻力分別為空氣阻力、坡道阻力和滾動(dòng)阻力，根據(jù)車輛總阻力和車重計(jì)算車輛實(shí)時(shí)減速度，減速度=(空氣阻力+坡道阻力+滾動(dòng)阻力+車輛制動(dòng)力)/車重。
[0025]3.采集當(dāng)前車速，將計(jì)算出的車輛減速度信號(hào)和采集的車速信號(hào)進(jìn)行濾波，根據(jù)濾波后的車速和車輛實(shí)時(shí)減速度計(jì)算車輛制動(dòng)時(shí)間，制動(dòng)時(shí)間=車速/減速度。
[0026]4.根據(jù)車輛制動(dòng)時(shí)間、當(dāng)前車速和車輛三阻力計(jì)算阻力消耗能量，根據(jù)車輛當(dāng)前機(jī)械制動(dòng)力、車速和車輛制動(dòng)時(shí)間計(jì)算車輛機(jī)械制動(dòng)能量，機(jī)械制動(dòng)能量=機(jī)械制動(dòng)力*車速*車輛制動(dòng)時(shí)間，根據(jù)車輛的當(dāng)前車速和車重計(jì)算車輛當(dāng)前動(dòng)能。
[0027]5.將計(jì)算出的阻力消耗能量、車輛機(jī)械制動(dòng)能量和車輛當(dāng)前動(dòng)能進(jìn)行求和計(jì)算得到剩余可回收的能量。
[0028]6.判斷剩余可回收的能量是否大于電容可回收能量，如果大于，則將多余的能量分配給電池進(jìn)行回收，否則將可回收能量都分配給電容進(jìn)行回收。當(dāng)剩余可回收的能量是小于電容可回收能量時(shí)，分配給電容回收功率為電機(jī)需求制動(dòng)功率；當(dāng)剩余可回收的能量是大于電容可回收能量時(shí)，分配給電容回收功率為電機(jī)需求制動(dòng)功率減去雙向斬波功率，電池的回收功率為雙向DC/DC的最大功率。雙向斬波功率是電池SOC的函數(shù)，SOC越低，雙向斬波命令功率越大；S0C越高，雙向斬波命令功率越小。
【權(quán)利要求】
1.一種混合動(dòng)力車輛的復(fù)合電源能量分配方法，其特征在于，該分配方法包括以下步驟: 1)采集車輛前后軸制動(dòng)器氣壓信號(hào)，計(jì)算當(dāng)前機(jī)械制動(dòng)力，將其與電機(jī)反饋的實(shí)際動(dòng)力求和，計(jì)算出車輛制動(dòng)力； 2)將車輛制動(dòng)力與車輛三阻力進(jìn)行求和，得到車輛總阻力，根據(jù)車輛總阻力和車重計(jì)算車輛實(shí)時(shí)減速度； 3)采集當(dāng)前車速，并根據(jù)采集到的車速和車輛實(shí)時(shí)減速度計(jì)算車輛制動(dòng)時(shí)間； 4)根據(jù)車輛制動(dòng)時(shí)間、當(dāng)前車速和車輛三阻力計(jì)算阻力消耗能量，根據(jù)車輛當(dāng)前機(jī)械制動(dòng)力、車速和車輛制動(dòng)時(shí)間計(jì)算車輛機(jī)械制動(dòng)能量，根據(jù)車輛的當(dāng)前車速和車重計(jì)算車輛當(dāng)前動(dòng)能； 5)將計(jì)算出的阻力消耗能量、車輛機(jī)械制動(dòng)能量和車輛當(dāng)前動(dòng)能進(jìn)行求和計(jì)算得到剩余可回收的能量； 6)判斷剩余可回收的能量是否大于電容可回收能量，如果大于，則將多余的能量分配給電池進(jìn)行回收，否則將可回收能量都分配給電容進(jìn)行回收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車輛的復(fù)合電源能量分配方法，其特征在于，所述步驟2)中的車輛三阻力為滾動(dòng)阻力、空氣阻力和坡道阻力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動(dòng)力車輛的復(fù)合電源能量分配方法，其特征在于，所述的步驟4)中的阻力消耗能量的計(jì)算公式為:阻力消耗能量=(空氣阻力+滾動(dòng)阻力+坡道阻力)*車速*車輛制動(dòng)時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動(dòng)力車輛的復(fù)合電源能量分配方法，其特征在于，所述的步驟4)中的車輛機(jī)械制動(dòng)能量的計(jì)算公式為:機(jī)械制動(dòng)能量=機(jī)械制動(dòng)力*車速*車輛制動(dòng)時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混合動(dòng)力車輛的復(fù)合電源能量分配方法，其特征在于，所述步驟6)中，當(dāng)剩余可回收的能量是小于電容可回收能量時(shí)，分配給電容回收功率為電機(jī)需求制動(dòng)功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混合動(dòng)力車輛的復(fù)合電源能量分配方法，其特征在于，所述步驟6)中，當(dāng)剩余可回收的能量是大于電容可回收能量時(shí)，分配給電容回收功率為電機(jī)需求制動(dòng)功率減去雙向斬波功率，電池的回收功率為雙向DC/DC的最大功率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混合動(dòng)力車輛的復(fù)合電源能量分配方法，其特征在于，所述的雙向斬波功率是電池SOC的函數(shù)，SOC越低，雙向斬波命令功率越大；soc越高，雙向斬波命令功率越小。
【文檔編號(hào)】B60W20/00GK104290747SQ201410097608
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】岳淑彪, 陳慧勇, 柳建新, 郭鑫, 李濤 申請人:鄭州宇通客車股份有限公司