双源无轨电车动力电池动态平衡充电控制方法和控制系统技术方案

技术编号:13417675 阅读:71 留言:0更新日期:2016-07-27 14:28
本发明专利技术涉及双源无轨电车动力电池动态平衡充电控制方法和控制系统,首先比较动力电池的实际电量与设定平衡点的大小;当动力电池的电量小于设定平衡点时,动力电池的SOC越小,动力电池的充电功率越大;当动力电池的电量大于或者等于所述设定平衡点时,不为动力电池充电。该方法能使电池的电量稳定在平衡点附近,避免动力电池的过充和过放,而且由于在平衡点处电池的性能最好,所以该方法保证了动力电池的良好性能,延长了电池的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及双源无轨电车动力电池动态平衡充电控制方法和控制系统,属于双源无轨电车动力电池智能充电领域。
技术介绍
双源无轨纯电动车是传统无轨电车和纯电动车的耦合车辆,动力电池电量平衡是决定脱网在网不间断运营的关键。如图1所示,其为现有的无轨电车动力系统,集电器(集电杆)的一端连接电车供电线路,另一端通过隔离DC/DC连接到电车的驱动电机,驱动电机用于驱动电车行驶;动力电池连接在隔离DC/DC与驱动电池之间,其中,隔离DC/DC通过高压线与集电器连接,车轮与主驱动电机刚性连接。整车通过集电器实现车辆挂网和脱网模式运营。在无轨电车动力系统中,现有技术中并没有关于动力电池的具体的充电策略,而我们之前采用传统的、比较粗放的控制方式:当动力电池的电量较低时,恒功率充电,但是在制动模式下,大量的制动能量全部输入给动力电池,这些大功率回收制动能量会使动力电池的充电电流过大,影响动力电池使用寿命;当动力电池的电量较高时,控制不为动力电池充电,但是在制动模式下,动力电池依旧要吸收大量的大功率回收制动能量,会造成在动力电池的SOC为100%的时候制动能量依旧加载在动力电池的两端,这将会严重影响动力电池的性能,缩短其使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种双源无轨电车动力电池动态平衡充电控制方法,用以解决传统的动力电池的粗放充电方法影响其使用寿命的问题。本专利技术同时提供一种双源无轨电车动力电池动态平衡充电控制系统。为实现上述目的,本专利技术的方案包括一种双源无轨电车动力电池动态平衡充电控制方法,包括以下步骤:(1)比较动力电池的实际电量与设定平衡点的大小;(2)当动力电池的电量小于设定平衡点时:动力电池的SOC越小,动力电池的充电功率越大;当动力电池的电量大于或者等于所述设定平衡点时:当电车处于驱动模式下时,隔离DC/DC不为动力电池进行充电,且动力电池与隔离DC/DC同时提供驱动能量;当电车处于制动模式下时,隔离DC/DC不为动力电池充电,且制动回收能量也不用于为动力电池进行充电。当所述动力电池的电量小于设定平衡点时:当电车处于驱动模式下时,动力电池的充电功率是隔离DC/DC的输出功率与驱动电机的驱动功率之差;当电车处于制动模式下时,动力电池的充电功率是隔离DC/DC的输出功率与驱动电机的电制动功率之和。当所述动力电池的电量大于或者等于所述设定平衡点时:当车辆处于驱动模式下时,动力电池的充电功率为负,为隔离DC/DC的输出功率与驱动电机的驱动功率的差值;当车辆处于制动模式下时,动力电池的充电功率为零。动力电池的充电功率小于或者等于动力电池的最大允许充电功率。当动力电池的电量大于或者等于所述设定平衡点、且车辆处于驱动模式下时,动力电池的SOC越大,动力电池的放电功率越大。一种双源无轨电车动力电池动态平衡充电控制系统,包括:比较模块,用于比较动力电池的实际电量与设定平衡点的大小;控制模块,用于控制当动力电池的电量小于设定平衡点时:动力电池的SOC越小,动力电池的充电功率越大;当动力电池的电量大于或者等于所述设定平衡点时:当电车处于驱动模式下时,隔离DC/DC不为动力电池进行充电,且动力电池与隔离DC/DC同时提供驱动能量;当电车处于制动模式下时,隔离DC/DC不为动力电池充电,且制动回收能量也不用于为动力电池进行充电。当所述动力电池的电量小于设定平衡点时:当电车处于驱动模式下时,动力电池的充电功率是隔离DC/DC的输出功率与驱动电机的驱动功率之差;当电车处于制动模式下时,动力电池的充电功率是隔离DC/DC的输出功率与驱动电机的电制动功率之和。当所述动力电池的电量大于或者等于所述设定平衡点时:当车辆处于驱动模式下时,动力电池的充电功率为负,为隔离DC/DC的输出功率与驱动电机的驱动功率的差值;当车辆处于制动模式下时,动力电池的充电功率为零。动力电池的充电功率小于或者等于动力电池的最大允许充电功率。当动力电池的电量大于或者等于所述设定平衡点、且车辆处于驱动模式下时,动力电池的SOC越大,动力电池的放电功率越大。本专利技术提供的双源无轨电车动力电池动态平衡充电控制方法中,首先判断动力电池的电量与设定的平衡点之间的大小关系,然后根据大小关系来控制电池的充电功率,这种方式相对于传统的粗放充电方式而言,具有一定的灵活性,根据满足的条件进行相应地控制。而且,当动力电池的电量小于设定平衡点时,也就是电池的电量不足,当电池的SOC越小时,电池的充电功率越大,即当电池中的电量较少时,这就需要为电池进行较大程度上的充电,其充电功率较大,满足了动力电池的较大的电量需求;当动力电池的电量大于或者等于设定平衡点时,此时电池的电量充足,不需要为动力电池充电,且当电车处于驱动模式下时,隔离DC/DC不为动力电池进行充电,且动力电池与隔离DC/DC同时提供驱动能量;当电车处于制动模式下时,隔离DC/DC不为动力电池充电,且制动回收能量也不用于为动力电池进行充电。通过消耗电池的一部分电能使其的电量稳定在平衡点附近,避免动力电池的过充。所以,不管是充电状态或者是放电状态,该控制方法均能够使动力电池的电量稳定在平衡点附近,而且由于在平衡点处电池的性能最好,所以该方法保证了动力电池的良好性能,延长了电池的使用寿命。附图说明图1是无轨电车动力系统的结构示意图;图2是动力电池的SOC与充电功率之间的关系图;图3是动力电池动态平衡充电方法实施流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。控制方法实施例基于如图1所示的双源无轨电车动力系统,本专利技术提供一种双源无轨电车动力电池动态平衡充电方法,该控制方法设置在控制器中以进行相应地控制,比如整车控制器中。基于车辆设计脱网续驶里程,设置动力电池的电量平衡点C。该电量平衡点C为动力电池的充电功率的“分界线”,即在该平衡点C处,动力电池的充电功率可以为零,动力电池既不充电,也不放电。由于电池的电量恰好位于该平衡点处时为一种特殊的情况,在此不做单独的详细说明。由于动力电池的电量由SOC能够最直观地表征,所以,本实施例中动力电池的电量由其SOC表示。而由于动力电池的电量,即SOC能够使用检测设备进行检测,这属于现有常规技术,这里不再具体说明。无轨电车具有两个工作模式:驱动模式和制动模式,这两种模式对于能量的需求可以说是相反的,驱动模式需要消耗能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双源无轨电车动力电池动态平衡充电控制方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)比较动力电池的实际电量与设定平衡点的大小;(2)当动力电池的电量小于设定平衡点时:动力电池的SOC越小,动力电池的充电功率越大;当动力电池的电量大于或者等于所述设定平衡点时:当电车处于驱动模式下时,隔离DC/DC不为动力电池进行充电,且动力电池与隔离DC/DC同时提供驱动能量;当电车处于制动模式下时,隔离DC/DC不为动力电池充电,且制动回收能量也不用于为动力电池进行充电。

【技术特征摘要】
1.一种双源无轨电车动力电池动态平衡充电控制方法,其特征在于,包
括以下步骤:
(1)比较动力电池的实际电量与设定平衡点的大小;
(2)当动力电池的电量小于设定平衡点时:动力电池的SOC越小,动力
电池的充电功率越大;
当动力电池的电量大于或者等于所述设定平衡点时:当电车处于驱动模式
下时,隔离DC/DC不为动力电池进行充电,且动力电池与隔离DC/DC同时提
供驱动能量;当电车处于制动模式下时,隔离DC/DC不为动力电池充电,且
制动回收能量也不用于为动力电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的双源无轨电车动力电池动态平衡充电控制方法,
其特征在于,当所述动力电池的电量小于设定平衡点时:当电车处于驱动模式
下时,动力电池的充电功率是隔离DC/DC的输出功率与驱动电机的驱动功率
之差;当电车处于制动模式下时,动力电池的充电功率是隔离DC/DC的输出
功率与驱动电机的电制动功率之和。
3.根据权利要求1所述的双源无轨电车动力电池动态平衡充电控制方法,
其特征在于,当所述动力电池的电量大于或者等于所述设定平衡点时:当车辆
处于驱动模式下时,动力电池的充电功率为负,为隔离DC/DC的输出功率与
驱动电机的驱动功率的差值;当车辆处于制动模式下时,动力电池的充电功率
为零。
4.根据权利要求1所述的双源无轨电车动力电池动态平衡充电控制方法,
其特征在于,动力电池的充电功率小于或者等于动力电池的最大允许充电功
率。
5.根据权利要求3所述的双源无轨电车动力电池动态平衡充电控制方法,

\t其特征在于,当动力电池的电量大于或者等于所述设定平衡点、且车辆处于驱
动模式下时,动力电池的SOC越大,动力电池的放电功率越大。
6...

【专利技术属性】
技术研发人员:位跃辉苏常军高建平杨学青刘振楠
申请(专利权)人:郑州宇通客车股份有限公司
类型:发明
国别省市:河南;41

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1