混合动力汽车及其动力系统和发电控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种混合动力汽车及其动力系统和发电控制方法，动力系统包括：发动机，发动机通过离合器将动力输出到混合动力汽车的第一车轮；动力电机，动力电机用于输出驱动力至第二车轮；给动力电机供电的动力电池；DC‑DC变换器；与DC‑DC变换器相连的低压蓄电池；与发动机相连的副电机，副电机分别与动力电机、DC‑DC变换器和动力电池相连，副电机在发动机的带动下进行发电；控制模块，用于获取动力电池的SOC值、低压蓄电池的SOC值和混合动力汽车的车速，并根据动力电池的SOC值、低压蓄电池的SOC值和车速控制副电机的发电功率，以及根据副电机的发电功率获得发动机的发电功率以控制发动机运行在预设的最佳经济区域，从而能维持整车低速电平衡及低速平顺性。

Hybrid electric vehicle and its power system and power generation control method

The invention discloses a hybrid electric vehicle and its power system and power generation control method. The power system includes: an engine, which outputs power to the first wheel of the hybrid electric vehicle through a clutch; a power motor, which is used to output driving force to the second wheel; a power battery powered by a power motor; and a DC. DC converter; low voltage storage battery connected with DC DC converter; secondary motor connected with the engine, the secondary motor connected with the power motor, DC DC converter and power battery respectively, the secondary motor driven by the engine to generate electricity; control module, used to obtain the power battery SOC value, low voltage storage battery SOC value and mixing. According to the SOC value of the power battery, the SOC value of the low-voltage battery and the speed of the vehicle, the power of the auxiliary motor is controlled, and the power of the engine is obtained according to the power of the auxiliary motor to control the engine running in the preset optimal economic zone, so as to maintain the low-speed electric balance and the low-speed level of the whole vehicle. Compliance.

【技术实现步骤摘要】
混合动力汽车及其动力系统和发电控制方法
本专利技术涉及汽车
，特别涉及一种混合动力汽车的动力系统、一种混合动力汽车、一种混合动力汽车的发电控制方法以及一种计算机可读存储介质。
技术介绍
随着能源的不断消耗，新能源车型的开发和利用已逐渐成为一种趋势。混合动力汽车作为新能源车型中的一种，通过发动机和/或电机进行驱动。但是，在相关技术中，混合动力汽车的电动发电机在充当驱动电机的同时还充当发电机，进而导致低速行驶时电动发电机的转速较低，同时导致电动发电机的发电功率和发电效率也非常低，从而无法满足低速行驶的用电需求，整车维持低速电平衡相对较困难。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种混合动力汽车的动力系统，能够维持整车低速电平衡及低速平顺性。本专利技术的第二个目的在于提出一种混合动力汽车。本专利技术的第三个目的在于提出一种混合动力汽车的发电控制方法。本专利技术的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出的一种混合动力汽车的动力系统，包括：发动机，所述发动机通过离合器将动力输出到所述混合动力汽车的第一车轮；动力电机，所述动力电机用于输出驱动力至所述混合动力汽车的第二车轮；动力电池，所述动力电池用于给所述动力电机供电；DC-DC变换器；低压蓄电池，所述低压蓄电池与所述DC-DC变换器相连；与所述发动机相连的副电机，所述副电机分别与所述动力电机、所述DC-DC变换器和动力电池相连，所述副电机在所述发动机的带动下进行发电；控制模块，所述控制模块用于获取所述动力电池的SOC值、所述低压蓄电池的SOC值和所述混合动力汽车的车速，并根据所述动力电池的SOC值、所述低压蓄电池的SOC值和所述混合动力汽车的车速控制所述副电机的发电功率，以及根据所述副电机的发电功率获得所述发动机的发电功率以控制所述发动机运行在预设的最佳经济区域。根据本专利技术实施例提出的混合动力汽车的动力系统，发动机通过离合器将动力输出到混合动力汽车的第一车轮，动力电机输出驱动力至混合动力汽车的第二车轮，动力电池给动力电机供电，副电机在发动机的带动下进行发电时以实现给动力电池充电、给动力电机供电、给DC-DC变换器供电中的至少一个，控制模块获取动力电池的SOC值、低压蓄电池的SOC值和混合动力汽车的车速，并根据动力电池的SOC值、低压蓄电池的SOC值和混合动力汽车的车速控制副电机的发电功率，以及根据副电机的发电功率获得发动机的发电功率以控制发动机运行在预设的最佳经济区域，从而能够维持整车低速电平衡及低速平顺性，提升整车性能。为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出的一种混合动力汽车，包括所述的混合动力汽车的动力系统。根据本专利技术实施例提出的混合动力汽车，能够维持整车低速电平衡及低速平顺性，提升整车性能。为达到上述目的，本专利技术第三方面实施例提出的一种混合动力汽车的发电控制方法，包括以下步骤：获取所述混合动力汽车的动力电池的SOC值和所述混合动力汽车的车速、所述混合动力汽车的低压蓄电池的SOC值；根据所述动力电池的SOC值、所述低压蓄电池的SOC值和所述混合动力汽车的车速控制所述混合动力汽车的副电机的发电功率；根据所述副电机的发电功率获得所述混合动力汽车的发动机的发电功率，以控制所述发动机运行在预设的最佳经济区域，其中，所述副电机在所述发动机的带动下进行发电。根据本专利技术实施例的混合动力汽车的发电控制方法，获取混合动力汽车的动力电池的SOC值和混合动力汽车的车速、混合动力汽车的低压蓄电池的SOC值，然后根据动力电池的SOC值、低压蓄电池的SOC值和混合动力汽车的车速控制混合动力汽车的副电机的发电功率，并根据副电机的发电功率获得混合动力汽车的发动机的发电功率，以控制发动机运行在预设的最佳经济区域，其中，副电机在发动机的带动下进行发电，从而能够维持整车低速电平衡及低速平顺性，提升整车性能。为达到上述目的，本专利技术第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，具有存储于其中的指令，当所述指令被执行时，所述混合动力汽车执行任一项所述的发电控制方法。附图说明图1是根据本专利技术实施例的混合动力汽车的动力系统的方框示意图；图2是根据本专利技术另一个实施例的混合动力汽车的动力系统的结构示意图；图3是根据本专利技术一个实施例的混合动力汽车的动力系统的方框示意图；图4是根据本专利技术另一个实施例的混合动力汽车的动力系统的方框示意图；图5是根据本专利技术一个实施例的发动机万有特性的曲线示意图；图6是根据本专利技术实施例的混合动力汽车的方框示意图；图7是根据本专利技术实施例的混合动力汽车的发电控制方法的流程图；以及图8是根据本专利技术一个实施例的混合动力汽车的发电控制方法的流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考图1-3来描述本专利技术一方面实施例提出的混合动力汽车的动力系统，该动力系统为混合动力汽车正常行驶提供充足的动力和电能。图1是根据本专利技术实施例的混合动力汽车的动力系统的方框示意图。如图1所示，该混合动力汽车的动力系统包括：发动机1、动力电机2、动力电池3、DC-DC变换器4和副电机5。结合图1至图3所示，发动机1通过离合器6将动力输出到混合动力汽车的车轮7；动力电机2用于输出驱动力至混合动力汽车的车轮7。也就是说，本专利技术实施例的动力系统可通过发动机1和/或动力电机2为混合动力汽车正常行驶提供动力。在本专利技术的一些实施例中，动力系统的动力源可以是发动机1和动力电机2，也就是说，发动机1和动力电机2中的任一个可单独输出动力至车轮7，或者，发动机1和动力电机2可同时输出动力至车轮7。动力电池3用于给动力电机2供电；副电机5与发动机1相连，例如，副电机5可通过发动机1的轮系端与发动机1相连。副电机5分别与动力电机2、DC-DC变换器4和动力电池3相连，副电机5在发动机1的带动下进行发电时以实现给动力电池3充电、给动力电机2供电、给DC-DC变换器4供电中的至少一个。换言之，发动机1可带动副电机5发电，副电机5产生的电能可提供至动力电池3、动力电机2和DC-DC变换器4中的至少一个。应当理解的是，发动机1可在输出动力到车轮7的同时带动副电机5发电，也可在单独带动副电机5发电。由此，动力电机2和副电机5分别对应充当驱动电机和发电机，由于低速时副电机5具有较高的发电功率和发电效率，从而可以满足低速行驶的用电需求，可以维持整车低速电平衡，维持整车低速平顺性，提升整车的动力性能。在一些实施例中，副电机5可为BSG(Belt-drivenStarterGenerator，皮带传动启动/发电一体化电机)电机。需要说明的是，副电机5属于高压电机，例如副电机5的发电电压与动力电池3的电压相当，从而副电机5产生的电能可以不经过电压变换直接给动力电池3充电，还可直接给动力电机2和/或DC-DC变换器4供电。并且副电机5也属于高效发电机，例如在发动机1怠速转速下带动副电机5发电即可实现97％以上的发电效率。另外，在本专利技术的一些实施例中，副电机5可用于启本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合动力汽车的动力系统，其特征在于，包括：发动机，所述发动机通过离合器将动力输出到所述混合动力汽车的第一车轮；动力电机，所述动力电机用于输出驱动力至所述混合动力汽车的第二车轮；动力电池，所述动力电池用于给所述动力电机供电；DC‑DC变换器；低压蓄电池，所述低压蓄电池与所述DC‑DC变换器相连；与所述发动机相连的副电机，所述副电机分别与所述动力电机、所述DC‑DC变换器和动力电池相连，所述副电机在所述发动机的带动下进行发电；控制模块，所述控制模块用于获取所述动力电池的SOC值和所述混合动力汽车的车速、所述低压蓄电池的SOC值，并根据所述动力电池的SOC值、所述低压蓄电池的SOC值和所述混合动力汽车的车速控制所述副电机的发电功率，以及根据所述副电机的发电功率获得所述发动机的发电功率以控制所述发动机运行在预设的最佳经济区域。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力汽车的动力系统，其特征在于，包括：发动机，所述发动机通过离合器将动力输出到所述混合动力汽车的第一车轮；动力电机，所述动力电机用于输出驱动力至所述混合动力汽车的第二车轮；动力电池，所述动力电池用于给所述动力电机供电；DC-DC变换器；低压蓄电池，所述低压蓄电池与所述DC-DC变换器相连；与所述发动机相连的副电机，所述副电机分别与所述动力电机、所述DC-DC变换器和动力电池相连，所述副电机在所述发动机的带动下进行发电；控制模块，所述控制模块用于获取所述动力电池的SOC值和所述混合动力汽车的车速、所述低压蓄电池的SOC值，并根据所述动力电池的SOC值、所述低压蓄电池的SOC值和所述混合动力汽车的车速控制所述副电机的发电功率，以及根据所述副电机的发电功率获得所述发动机的发电功率以控制所述发动机运行在预设的最佳经济区域。2.如权利要求1所述的混合动力汽车的动力系统，其特征在于，所述控制模块用于：当所述动力电池的SOC值大于预设的极限值且小于等于第一预设值时，如果所述混合动力汽车的车速小于第一预设车速，则对所述副电机的发电功率进行控制。3.如权利要求2所述的混合动力汽车的动力系统，其特征在于，所述控制模块还用于：当所述动力电池的SOC值大于预设的极限值且小于等于第一预设值、以及所述混合动力汽车的车速小于第一预设车速时，获取所述混合动力汽车的整车需求功率，并在所述整车需求功率小于等于所述副电机的最大允许发电功率时，则对所述副电机的发电功率进行控制。4.如权利要求3所述的混合动力汽车的动力系统，其特征在于，所述控制模块还用于：当所述动力电池的SOC值大于预设的极限值且小于等于第一预设值、所述混合动力汽车的车速小于第一预设车速、且所述整车需求功率小于等于所述副电机的最大允许发电功率时，获取所述混合动力汽车的油门踏板深度和所述混合动力汽车的整车阻力，并在所述油门踏板深度小于等于第一预设深度且所述混合动力汽车的整车阻力小于等于第一预设阻力时，则对所述副电机的发电功率进行控制。5.如权利要求1-4中任一项所述的混合动力汽车的动力系统，其特征在于，所述控制模块还用于：根据所述混合动力汽车的整车需求功率、所述动力电池的充电功率和所述低压蓄电池的充电功率对所述副电机的发电功率进行控制。6.如权利要求5所述的混合动力汽车的动力系统，其特征在于，根据所述混合动力汽车的整车需求功率、所述动力电池的充电功率和所述低压蓄电池的充电功率控制所述副电机的发电功率的公式如下：P1＝P2+P3+P4，其中，P2＝P11+P21，P1为所述副电机的发电功率，P2为整车需求功率，P3为动力电池的充电功率，P4为低压蓄电池的充电功率，P11为整车驱动功率，P21为电器设备功率。7.如权利要求6所述的混合动力汽车的动力系统，其特征在于，所述控制模块还用于：获取所述动力电池的SOC值变化速率，并根据所述整车需求功率与所述发动机的最佳经济区域对应的最小输出功率之间的关系以及所述动力电池的SOC值变化速率、所述低压蓄电池的SOC值、所述低压蓄电池的SOC值变化速率控制所述副电机的发电功率。8.如权利要求7所述的混合动力汽车的动力系统，其特征在于，所述控制模块还用于：当所述低压蓄电池的SOC值大于预设的低电量阈值时，根据所述动力电池的SOC值变化速率获取所述动力电池的充电功率，并判断所述动力电池的充电功率是否小于所述发动机的最佳经济区域对应的最小输出功率与所述整车需求功率之差，其中，如果所述动力电池的充电功率小于所述发动机的最佳经济区域对应的最小输出功率与所述整车需求功率之差，则通过控制所述发动机以该最小输出功率进行发电以控制所述副电机的发电功率；如果所述动力电池的充电功率大于等于所述发动机的最佳经济区域对应的最小输出功率与所述整车需求功率之差，则根据所述动力电池的充电功率与所述整车需求功率之和获取所述发动机在预设的最佳经济区域内的输出功率，并通过控制所述发动机以获取的输出功率进行发电以控制所述副电机的发电功率。9.如权利要求7所述的混合动力汽车的动力系统，其特征在于，所述控制模块还用于：当所述低压蓄电池的SOC值小于等于预设的低电量阈值时，获取所述低压电池的SOC值变化速率和所述动力电池的SOC值变化速率，并根据所述低压蓄电池的SOC值变化速率获取所述低压蓄电池的充电功率和根据所述动力电池的SOC值变化速率获取所述动力电池的充电功率，以及判断所述低压蓄电池的充电功率与所述动力电池的充电功率之和是否小于所述发动机的最佳经济区域对应的最小输出功率与所述整车需求功率之差，其中，如果所述低压蓄电池的充电功率与所述动力电池的充电功率之和小于所述发动机的最佳经济区域对应的最小输出功率与所述整车需求功率之差，则通过控制所述发动机以该最小输出功率进行发电以控制所述副电机的发电功率；如果所述低压蓄电池的充电功率与所述动力电池的充电功率之和大于等于所述发动机的最佳经济区域对应的最小输出功率与所述整车需求功率之差，则根据所述动力电池的充电功率、所述低压蓄电池的充电功率与所述整车需求功率之和获取所述发动机在预设的最佳经济区域内的输出功率，以及通过控制所述发动机以获取的输出功率进行发电以控制所述副电机的发电功率。10.如权利要求7所述的混合动力汽车的动力系统，其特征在于，所述控制模块还用于：当所述整车需求功率大于所述副电机的最大允许发电功率时，还控制所述发动机参与驱动以使所述发动机通过所述离合器将动力输出到所述车轮。11.如权利要求4所述的混合动力汽车的动力系统，其特征在于，所述控制模块还用于：当所述动力电池的SOC值小于等于预设的极限值时，控制所述发动机参与驱动以使所述发动机通过所述离合器将动力输出到所述车轮；当所述动力电池的SOC值小于等于第一预设值、所述混合动力汽车的车速小于第一预设车速且所述油门踏板深度大于第一预设深度时，控制所述发动机参与驱动以使所述发动机通过所述离合器将动力输出到所述车轮；当所述动力电池的SOC值小于等于第一预设值、所述混合动力汽车的车速小于第一预设车速且所述混合动力汽车的整车阻力大于第一预设阻力时，所述发动机参与驱动以使所述发动机通过所述离合器将动力输出到所述车轮。12.如权利要求1-4中任一项所述的混合动力汽车的动力系统，其特征在于，所述控制模块还用于：当控制所述发动机单独带动所述副电机进行发电、并控制所述动力电机独自输出驱动力时，根据以下公式获得所述发动机的发电功率：P0＝P1/η/ζ其中，P0为所述发动机的发电功率，P1为副电机的发电功率，η皮带传动效率，ζ为副电机的效率。13.一种混合动力汽车，其特征在于，包括如权利要求1-12中任一项所述的混合动力汽车的动力系统。14.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨冬生，白云辉，王春生，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44