對蓄電裝置的充放電進行控制的混合動力車輛的制作方法
【專利摘要】一種對蓄電裝置的充放電進行控制的混合動力車輛，其特征在于：其中所述混合動力車輛由發(fā)動機、發(fā)電機和電動機三部分動力總成組成，它們之間用串聯(lián)方式組成動力單元系統(tǒng)，發(fā)動機驅動發(fā)電機發(fā)電，電能通過控制器輸送到蓄電池或電動機，由電動機驅動汽車行駛，當小負荷時由蓄電池驅動電動機驅動車輛，大負荷時由發(fā)動機帶動發(fā)電機驅動電動機工作。
【專利說明】
對蓄電裝置的充放電進行控制的混合動力車輛
[00011 本申請是申請?zhí)枮?012104381446,發(fā)明名稱為一種混合動力車輛，申請日為2012 年11月6日的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002] 本發(fā)明涉及混合動力車輛的控制，特別涉及對蓄電裝置的充放電進行控制的混合 動力車輛。
【背景技術】
[0003] 現(xiàn)有的混合動力車輛適合于城市內頻繁起步和低速運行工況，可以將發(fā)動機調整 在最佳工況點附近穩(wěn)定運轉，通過調整電池和電動機的輸出來達到調整車速的目的。使發(fā) 動機避免了怠速和低速運轉的工況，從而提高了發(fā)動機的效率，減少了廢氣排放。但是由于 混合動力車具有兩套動力，再加上兩套動力的管理控制系統(tǒng)，結構復雜，技術較難，價格較 高，特別是對其中蓄電池的充電控制和發(fā)動機的轉速與發(fā)電機的輸出電壓的關系在較大的 困難。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明是為了解決上述問題而作出的發(fā)明，其目的在于，在具有蓄電裝置的混合 動力車輛中，對混合動力模式時蓄電池充電效率，提出了輔助動力單元發(fā)電控制方法以及 發(fā)動機的轉速與發(fā)電機的輸出電壓的關系。
[0005] 本發(fā)明的對蓄電裝置的充放電進行控制的混合動力車輛，其特征在于:其中所述 混合動力車輛由發(fā)動機、發(fā)電機和電動機三部分動力總成組成，它們之間用串聯(lián)方式組成 動力單元系統(tǒng)，發(fā)動機驅動發(fā)電機發(fā)電，電能通過控制器輸送到蓄電池或電動機，由電動機 驅動汽車行駛，當小負荷時由蓄電池驅動電動機驅動車輛，大負荷時由發(fā)動機帶動發(fā)電機 驅動電動機工作。
[0006] 優(yōu)選，當車輛處于啟動、加速、爬坡工況時，發(fā)動機、電動機和蓄電池共同向電動機 供電；當車輛處于低速、滑行、怠速時，則由蓄電池驅動電動機，當蓄電池缺電時則發(fā)動機一 發(fā)電機向蓄電池充電。
[0007] 優(yōu)選，還包含輔助動力單元，所述輔助動力單元與蓄電池并聯(lián)，共同為負載提供功 率，其中輔助動力單元的開路電壓V1與蓄電池的開路電壓％和蓄電池的內阻R電壓的關系 為： Vl= V2+Vr 車輛的工作電流I，與輔助動力單元電流I1和蓄電池電流I2關系為： I= Il+ 12〇
[0008] 優(yōu)選的是，所述的輔助動力單元采用雙閉環(huán)控制，外環(huán)為電流環(huán)，內環(huán)為轉速環(huán)， 當發(fā)電機輸出電流值大于外環(huán)給定電流值時，由電流控制器進行雙閉環(huán)調節(jié)，計算目標轉 速值，送入速度控制器。
[0009]優(yōu)選，轉速檢測單元采樣轉速值與目標轉速進行比較，根據(jù)比較結果，由速度控制 器進行雙閉環(huán)調節(jié)，輸出兩路模擬信號來模擬發(fā)動機節(jié)氣門信號送入發(fā)動機ECU，實現(xiàn)發(fā)動 機轉速調節(jié)。
[0010]更優(yōu)選的是，發(fā)動機與發(fā)電機同軸運轉，發(fā)電機輸出電壓與發(fā)動機轉速成線性關 系，當蓄電池的荷電狀態(tài)SOC低于其下限時起動輔助動力單元，控制其輸出電流，為蓄電池 快速充電，車輛以混合動力模式運行。
[0011] 優(yōu)選，當蓄電池的荷電狀態(tài)(SOC)達到其上限時則關閉輔助動力單元，車輛以純電 動模式運行。
[0012] 更優(yōu)選的是，當車輛以純電動模式運行時，整車驅動總力矩為
其中_為前驅動輪的驅動力矩;^為后驅動輪的驅動力矩·為變速器傳遞比;_為主 減速器傳動比為傳動效率。
【附圖說明】
[0013] 本發(fā)明進一步的特征優(yōu)勢將參考附圖從以下非限制性實施例得描述中變得顯而 易見，其中： 圖1是本發(fā)明的對蓄電裝置的充放電進行控制的混合動力車輛的的原理圖。
[0014] 圖2是本發(fā)明的輔助動力單元與蓄電池的連接原理圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的輔助動力單元的系統(tǒng)結構圖。
[0016]圖4是本發(fā)明的輔助動力單元的雙閉環(huán)控制原理圖。
【具體實施方式】
[0017] 以下，參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。
[0018] 參照圖1，本發(fā)明中的混合動力車輛主要由發(fā)動機、發(fā)電機和驅動電動機三部分動 力總成組成，它們之間用串聯(lián)方式組成動力單元系統(tǒng)，另外，所述車輛還包括燃料箱、變速 器，減速器、控制器等裝置，該混合動力的的工作原理是，發(fā)動機驅動發(fā)電機發(fā)電，電能通過 整流器、控制器輸送到蓄電池或電動機，由驅動電動機講過減速齒輪來驅動汽車行駛，當小 負荷時由蓄電池驅動電動機驅動車輛，大負荷時由發(fā)動機帶動發(fā)電機驅動電動機工作，當 車輛處于啟動、加速、爬坡工況時，發(fā)動機、電動機和蓄電池組共同向電動機供電；當車輛處 于低速、滑行、怠速時，則有蓄電池驅動電動機，當蓄電池缺電時則發(fā)動機一發(fā)電機向蓄電 池充電。
[0019] 參照圖2和圖3,所述車輛還包括輔助動力單元，所述輔助動力單元與蓄電池并聯(lián)， 共同為負載提供功率，其中輔助動力單元的開路電壓V 1與蓄電池的開路電壓V2和蓄電池的 內阻R電壓的關系為= V1= V2+VR ;車輛的工作電流I，與輔助動力單元電流I1和蓄電池電流I2 關系為:1= Ii+ 12。
[0020] 參照圖4,所述的輔助動力單元采用雙閉環(huán)控制，外環(huán)為電流環(huán)，內環(huán)為轉速環(huán)，當 發(fā)電機輸出電流值大于外環(huán)給定電流值時，由電流控制器進行雙閉環(huán)調節(jié)，計算目標轉速 值，送入速度控制器;轉速檢測單元采樣轉速值與目標轉速進行比較，根據(jù)比較結果，由速 度控制器進行雙閉環(huán)調節(jié)，輸出兩路模擬信號來模擬發(fā)動機節(jié)氣門信號送入發(fā)動機ECU，實 現(xiàn)發(fā)動機轉速調節(jié)。
[0021]另外，由于發(fā)動機與發(fā)電機同軸運轉，并且當發(fā)動機運轉是會驅動發(fā)電機運轉發(fā) 電，并且發(fā)電機輸出電壓與發(fā)動機轉速成線性關系，而當蓄電池的荷電狀態(tài)低于其下限時 起動輔助動力單元，控制其輸出電流，為蓄電池快速充電，車輛以混合動力模式運行；當蓄 電池的荷電狀態(tài)達到其上限時則關閉輔助動力單元，車輛以純電動模式運行。
[0022]應該認為，本次所公開的實施例在所有的方面都是例示而不是限制性的內容。本 發(fā)明的范圍不是由上述的說明而是由權利要求表示，包括與權利要求等同的意思以及范圍 內的所有的變更。
【主權項】
1. 一種對蓄電裝置的充放電進行控制的混合動力車輛，其特征在于：其中所述混合動 力車輛由發(fā)動機、發(fā)電機和電動機三部分動力總成組成，它們之間用串聯(lián)方式組成動力單 元系統(tǒng)，發(fā)動機驅動發(fā)電機發(fā)電，電能通過控制器輸送到蓄電池或電動機，由電動機驅動汽 車行駛，當小負荷時由蓄電池驅動電動機驅動車輛，大負荷時由發(fā)動機帶動發(fā)電機驅動電 動機工作。2. 根據(jù)權利要求1所述的混合動力車輛，其特征在于，當車輛處于啟動、加速、爬坡工況 時，發(fā)電機和蓄電池共同向電動機供電；當車輛處于低速、滑行、怠速時，則由蓄電池驅動電 動機，當蓄電池缺電時則發(fā)動機一發(fā)電機向蓄電池充電。3. 根據(jù)權利要求1所述的混合動力車輛，其特征在于，還包含輔助動力單元，所述輔助 動力單元與蓄電池并聯(lián)，共同為負載提供功率，其中輔助動力單元的開路電壓乂:與蓄電池 的開路電壓％和蓄電池的內阻R電壓的關系為： Vi= V2+Vr 車輛的工作電流I，與輔助動力單元電流I:和蓄電池電流12關系為： 1= Il+ 12〇4. 根據(jù)權利要求1所述的混合動力車輛，其特征在于，所述的輔助動力單元采用雙閉環(huán) 控制，外環(huán)為電流環(huán)，內環(huán)為轉速環(huán)，當發(fā)電機輸出電流值大于外環(huán)給定電流值時，由電流 控制器進行雙閉環(huán)調節(jié)，計算目標轉速值，送入速度控制器。5. 根據(jù)權利要求1所述的混合動力車輛，其特征在于，轉速檢測單元采樣轉速值與目標 轉速進行比較，根據(jù)比較結果，由速度控制器進行雙閉環(huán)調節(jié)，輸出兩路模擬信號來模擬發(fā) 動機節(jié)氣門信號送入發(fā)動機ECU，實現(xiàn)發(fā)動機轉速調節(jié)。6. 根據(jù)權利要求2所述的混合動力車輛，其中，發(fā)動機與發(fā)電機同軸運轉，發(fā)電機輸出 電壓與發(fā)動機轉速成線性關系，當蓄電池的荷電狀態(tài)低于其下限時起動輔助動力單元，控 制其輸出電流，為蓄電池快速充電，車輛以混合動力模式運行。7. 根據(jù)權利要求1所述的混合動力車輛，其特征在于，當蓄電池的荷電狀態(tài)達到其上限 時則關閉輔助動力單元，車輛以純電動模式運行。8. 根據(jù)權利要求3所述的混合動力車輛，其中，當車輛以純電動模式運行時，整車驅動 總力矩為：其中畫為前驅動輪的驅動力矩;4為后驅動輪的驅動力矩A為變速器傳遞比;_為主 減速器傳動比為傳動效率。
【文檔編號】B60K6/46GK106042893SQ201610691548
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2012年11月6日
【發(fā)明人】張炎
【申請人】張?zhí)?br>