一种混合动力工程机械车辆电能控制方法和系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种混合动力工程机械车辆电能控制方法，所述方法包括：获取油门的油门开度；根据所述油门开度确定行走电机的目标功率；将所述目标功率和直流母线补偿功率之和作为辅助动力单元中发电机组的发电功率，所述直流母线补偿功率为直流母线的额定电压与当前电压的电压差值所对应的功率，所述直流母线连接在发电机控制器和行走电机控制器之间。本发明专利技术实施例还公开了一种混合动力工程机械车辆电能控制系统。本发明专利技术达到了降低发电机组噪音、减少发电机组油耗、延长发电机组寿命的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力工程机械车辆电能控制方法和系统
本专利技术涉及混合动力工程机械车辆
，尤其涉及一种混合动力工程机械车辆电能控制方法和系统。
技术介绍
混合动力工程机械车辆的传动方式为电传动，参见图1，现有技术中行走电机控制器103将行走电机107的实际功率发送给动力总成控制器101，所述动力总成控制器101将所述实际功率发送至辅助动力单元102中的辅助动力单元控制器1021。除了APU控制器1021，所述辅助动力单元(AuxiliaryPowerUnit，简称APU)还包括发电机组和发电机控制器1024，其中所述发电机组包括发动机1022和发电机1023。此外，电压传感器105检测直流母线104的当前电压，并发送给所述动力总成控制器101。其中，所述直流母线104连接于所述发电机控制器1024和所述行走电机控制器103之间。所述动力总成控制器101在接收到所述当前电压后，计算所述直流母线104的额定电压与所述当前电压的电压差值，将所述电压差值对应的功率作为直流母线补偿功率，并将所述直流母线补偿功率发送给所述APU控制器。所述APU控制器1021控制所述发电机组以所述行走电机107的实际功率和所述直流母线补偿功率之和进行发电，所述发电机1023输出的三相交流电压通过所述发电机控制器1024整流为直流母线电压，经由所述直流母线104传输后，再经所述行走电机控制器103逆变为三相交流电压。所述行走电机控制器103接收所述动力总成控制器101发送的需求转矩，从而驱动所述行走电机107输出转矩。其中，所述需求转矩为所述行走电机107的实际功率与行走电机107的当前转速的比值。由于混合动力工程机械车辆工作环境常常较为恶劣，其作业的工况负荷经常会有剧烈的变化，所以所述行走电机107的实际功率会有较大波动，进而发电机组中发动机1022的功率也随之有较大波动。由于发动机1022的转速由油门开度进行确定，而所述油门开度在工作中不常发生变化，所以所述发动机1022的转速也相对固定。综上所述，根据转矩＝功率/转速，当发动机1022的功率波动剧烈而转速一定时，所述发动机1022的转矩也变化剧烈，导致发动机1022噪音大、油耗高、寿命低等问题。此外，由于所述行走电机107的实际功率波动剧烈，导致所述直流母线104的电压也波动剧烈，出现“毛刺”现象，参见图2。这种“毛刺”现象会导致所述行走电机107的噪音较大，且缩短所述行走电机107的使用寿命。
技术实现思路
为了解决现有技术由于混合动力工程机械车辆发电机组转速波动剧烈而造成发电机组噪音大、油耗高、寿命低等问题，本专利技术实施例提供一种混合动力工程机械车辆电能控制方法和系统，达到降低发电机组噪音、减少发电机组油耗、延长发电机组寿命的目的。本专利技术实施例提供了一种混合动力工程机械车辆电能控制方法，所述方法包括：获取油门的油门开度；根据所述油门开度确定行走电机的目标功率；将所述目标功率和直流母线补偿功率之和作为辅助动力单元中发电机组的发电功率，所述直流母线补偿功率为直流母线的额定电压与当前电压的电压差值所对应的功率，所述直流母线连接在发电机控制器和行走电机控制器之间。优选的，所述方法还包括：根据所述电压差值对所述直流母线补偿功率进行修正，以通过修正减少所述直流母线补偿功率的“毛刺”现象，并将所述目标功率和修正后的直流母线补偿功率作为所述辅助动力单元中发电机组的发电功率。优选的，所述根据所述电压差值对所述直流母线补偿功率进行修正具体为：根据所述电压差值所在的预设电压区间段确定对应的固定电压差值，并将所述固定电压差值对应的功率作为修正后的直流母线补偿功率。优选的，所述固定电压差值为所述预设电压区间段的上限电压值与下限电压值的均值。优选的，所述根据所述油门开度确定行走电机的目标功率具体为：Pm＝P主×(1-T辅)，其中，Pm为行走电机的目标功率，P主为主油门开度对应的行走电机功率，T辅为辅油门开度。本专利技术实施例还提供了一种混合动力工程机械车辆电能控制系统，所述系统包括：油门开度传感器、动力总成控制器、辅助动力单元、直流母线、电压传感器、行走电机控制器和行走电机；其中，所述油门开度传感器与所述动力总成控制器连接；所述动力总成控制器与所述辅助动力单元连接；所述直流母线连接在所述辅助动力单元中的发电机控制器和所述行走电机控制器之间；所述电压传感器与所述直流母线进行连接；所述行走电机与所述行走电机控制器进行连接；所述油门开度传感器，用于检测油门的油门开度，并将所述油门开度发送给所述动力总成控制器；所述电压传感器，用于获取所述直流母线的当前电压，并将所述当前电压发送给所述动力总成控制器；所述动力总成控制器，用于根据所述油门开度确定所述行走电机的目标功率，并将所述目标功率和直流母线补偿功率之和作为所述辅助动力单元中发电机组的发电功率，所述直流母线补偿功率为所述直流母线的额定电压与当前电压的电压差值所对应的功率。优选的，所述动力总成控制器还用于：根据所述电压差值对所述直流母线补偿功率进行修正，以通过修正减少所述直流母线补偿功率的“毛刺”现象，并将所述目标功率和修正后的直流母线补偿功率作为所述辅助动力单元中发电机组的发电功率。优选的，所述根据所述电压差值对所述直流母线补偿功率进行修正具体为：根据所述电压差值所在的预设电压区间段确定对应的固定电压差值，并将所述固定电压差值对应的功率作为修正后的直流母线补偿功率。优选的，所述油门开度传感器包括主油门开度传感器和辅油门开度传感器；所述主油门开度传感器和辅油门开度传感器分别与所述动力总成控制器进行连接；所述主油门开度传感器，用于检测主油门的油门开度；所述辅油门开度传感器，用于检测辅油门的油门开度；所述根据所述油门开度确定行走电机的目标功率具体为：Pm＝P主×(1-T辅)，其中，Pm为行走电机的目标功率，P主为主油门开度对应的行走电机功率，T辅为辅油门开度。现有技术中采用行走电机的实际功率和所述直流母线补偿功率之和作为辅助动力单元中发电机组的发电功率，当行走电机的实际功率发生剧烈波动时，发电机组的发电功率也会有剧烈波动。现有技术中由所述油门开度确定所述发电机组的转速，由于所述油门开度在工作中一般不发生变化，所以发电机组的转速也较为固定。根据转矩＝功率/转速，当发电机组的功率波动剧烈而转速一定时，发电机组的转矩也会发生剧烈变化，导致发电机组噪音大、油耗高、寿命低等问题。而本专利技术根据所述油门开度确定所述行走电机的目标功率，由于油门开度在工作中不经常发生变化，所以所述目标功率在一段时间内会处于稳定状态。将所述目标功率作为辅助动力单元中发电机组发电功率的一部分，会减少所述发电机组功率的波动，从而降低了发电机组的噪音，减少了发电机组的油耗，延长了发电机组的寿命。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为现有技术中混合动力工程机械车辆电能控制系统的结构框图；图2为现有技术中直流母线补偿功率出现的“毛刺”现象；图3为本专利技术一种混合动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力工程机械车辆电能控制方法，其特征在于，所述方法包括： 获取油门的油门开度； 根据所述油门开度确定行走电机的目标功率； 将所述目标功率和直流母线补偿功率之和作为辅助动力单元中发电机组的发电功率，所述直流母线补偿功率为直流母线的额定电压与当前电压的电压差值所对应的功率，所述直流母线连接在发电机控制器和行走电机控制器之间。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力工程机械车辆电能控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取油门的油门开度；根据所述油门开度确定行走电机的目标功率；将所述目标功率和直流母线补偿功率之和作为辅助动力单元中发电机组的发电功率，所述直流母线补偿功率为直流母线的额定电压与当前电压的电压差值所对应的功率，所述直流母线连接在发电机控制器和行走电机控制器之间。2.根据权利要求1所述的混合动力工程机械车辆电能控制方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述电压差值对所述直流母线补偿功率进行修正，以通过修正减少所述直流母线补偿功率的“毛刺”现象，并将所述目标功率和修正后的直流母线补偿功率作为所述辅助动力单元中发电机组的发电功率。3.根据权利要求2所述的混合动力工程机械车辆电能控制方法，其特征在于，所述根据所述电压差值对所述直流母线补偿功率进行修正具体为：根据所述电压差值所在的预设电压区间段确定对应的固定电压差值，并将所述固定电压差值对应的功率作为修正后的直流母线补偿功率。4.根据权利要求3所述混合动力工程机械车辆电能控制方法，其特征在于，所述固定电压差值为所述预设电压区间段的上限电压值与下限电压值的均值。5.根据权利要求1所述混合动力工程机械车辆电能控制方法，其特征在于，所述根据所述油门开度确定行走电机的目标功率具体为：Pm＝P主×(1-T辅)，其中，Pm为行走电机的目标功率，P主为主油门开度对应的行走电机功率，T辅为辅油门开度。6.一种混合动力工程机械车辆电能控制系统，其特征在于，所述系统包括：油门开度传感器、动力总成控制器、辅助动力单元、直流母线、电压传感器、行走电机控制器和行走电机；其中，所述油门开度传感器与所述动力总成控制器连接；所述动力总成控制器与所述辅助动力单元连接；所述直流母线连接在所述辅助动力单元中的发电...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩尔樑，刘林，战东红，张桂梅，唐凤坤，陈述涛，刘晓辉，尹良，
申请(专利权)人：潍柴动力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37