一种48V混动电气系统技术方案

一种48V混动电气系统，包括控制器单元、12V电池、显示模块、48V电池、传感器单元、DC‑DC模块，以及BMS系统、电机控制器及BSG电机，48V电池为BMS系统、BSG电机提供电能，控制器单元通过BMS系统控制电机控制器对BSG电机控制，BMS系统还连接有电子增压器，控制器单元依据油门踏板传感器所产生的电信号获得发动机的期望扭矩，通过查表获得发动机的目标进气压力，并通过计算增压比获得电子增压器的目标转速值，控制器单元通过总线将目标转速值发送至电子增压器对进气压力进行控制；优点是对发动机启停、起步、刹车等工况下的优化，搭载的电子增压器，能够快速建压，消除涡轮增压器的涡轮迟滞现象，配合电机能够使车辆系统具有更好的动力响应性。

【技术实现步骤摘要】
一种48V混动电气系统
本专利技术涉及混动系统，具体涉及一种48V混动电气系统。
技术介绍
随着科学技术的进步以及能源的日益匮乏，传统油耗型汽车已经无法满足社会的需求，而现有的新能源汽车在动力电池的容量较小，无法满足用户对里程的需求，仅适合短途使用。因此为响应国家号召从传统油耗型汽车向新能源汽车的过渡，满足消费者对整车驾驶性、舒适性的高要求，油电混动型车辆顺势而生，且混动型车辆和燃油车一样到加油站加油，但在混动型车辆起步、加速时，由于有电动马达的辅助，所以可以由电池单独驱动，降低油耗，从而减少用户加油次数，经济性能高。动力性优于同排量的单纯内燃机汽车，且可有效减少车内的机械噪音，因此混动型车辆逐渐成为社会关注的焦点。混动型车辆在使用时区别于传统燃油车辆，传统的燃油车辆采用12V供电电压，为满足更高的电气功率需求，需要降低内部电阻或增加供电电压，而单纯通过增加电压以及降低内部电阻获得的驱动力是有限的，同时对于车辆电气系统来说，要降低内部电阻就需用线径更大的导线，这势必导致整车重量的增加，既提高了成本又影响了油耗。同时传统的车辆内设置的蜗轮增压存在一定缺陷，如迟滞、增压较慢等现象，且对混合动力系统而言，48V系统的电压是一个在成本、安全、性能等方面兼顾比较好的选择，因此需要一种新的48V混动电气系统，从而使得电机可更好的与发动机配合驱动车辆。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种可使得电机与发动机配合更好、驱动能力更强的48V混动电气系统。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种48V混动电气系统，包括控制器单元、12V电池、显示模块、48V电池、传感器单元、DC-DC模块，以及诊断上位机，所述的DC-DC模块用于将48V电能转换为12V电能，所述的诊断上位机用于对48V混动电气系统出现的故障进行分析，所述的12V电池为控制器单元和传感器单元提供电能，所述的显示模块与所述的控制器单元相连接用于显示系统状态，所述的传感器单元包括油门踏板传感器，其特征在于，48V混动电气系统还包括BMS系统、电机控制器及BSG电机，所述的48V电池为BMS系统、BSG电机提供电能，所述的控制器单元通过BMS系统控制电机控制器进行电机控制，所述的BMS系统还连接有电子增压器，所述控制器单元依据油门踏板传感器所产生的电信号获得发动机的期望扭矩，并通过查表获得发动机的目标进气压力，并通过计算增压比获得电子增压器的目标转速值，所述的控制器单元通过总线将目标转速值发送至电子增压器对进气压力进行控制。更进一步地，所述的控制器单元通过EMS系统与发动机相连接，所述的BSG电机通过皮带传动与所述的发动机连接，所述的EMS系统通过EMS保持上电开关与所述的12V电池相连接。更进一步地，所述的48V电池通过BMS系统向DC-DC模块提供电能，所述的DC-DC模块与电子增压器、电机控制器相连接，所述的DC-DC模块还与所述的12V电池相连接用于为12V电池充电。更进一步地，所述的12V电池通过EMS上电继电器与EMS系统相连接，所述的EMS上电继电器还与所述的控制器单元相连接；所述的12V电池通过BSG供电继电器与电机控制器相连接，所述的BSG供电继电器还与所述的控制器单元相连接；所述的12V电池通过BMS供电继电器与BMS系统相连接，所述的BMS供电继电器还与所述的控制器单元相连接。更进一步地，所述的控制器单元通过DCDC供电继电器控制DC-DC模块工作，所述的DCDC供电继电器还与所述的12V电池相连接。更进一步地，所述控制器单元依据油门踏板传感器所产生的电信号通过查表获取发动机的期望扭矩，所述的控制器单元由微处理器及其外围电路构成。更进一步地，通过BSG电机动力线电流通过以下步骤进行估算：步骤1、通过仿真软件对车辆行驶工况进行模拟，通过油门踏板传感器所产生的电信号获取当前BSG电机所需要的期望功率；步骤2、通过步骤1获取的期望功率计算BSG电机期望功率下的瞬时工作电流；步骤3、获取选定时间段内的瞬时工作电流，并计算出选定时间段内的平均工作电流。更进一步地，步骤1中依据油门踏板传感器所产生的电信号通过查表获取发动机的期望扭矩，并通过期望扭矩计算出期望功率。与现有技术相比，本专利技术的优点是通过控制器单元通过BMS系统控制电机控制器进行电机控制，BMS系统连接有电子增压器，控制器单元依据油门踏板传感器所产生的电信号获得发动机的期望扭矩，并通过查表获得发动机的目标进气压力，并通过计算增压比获得电子增压器的目标转速值，控制器单元通过总线将目标转速值发送至电子增压器对进气压力进行控制。48V混动电气系统的好处在于对发动机启停、起步、刹车等工况下的优化，能降低10%-15%的油耗。首先，更高电压下驱动的更大功率的启停电机，能够更轻松地带动发动机曲轴，使得系统工作的延时更短、顿挫感更小。而且具有更大容量的蓄电池、更大功率的电机，所以比起一般的启停系统能实现更多功能，如助力、能量回收。刹车、滑行时可通过发动机制动回收一部分动能，减少过程中的能量耗散。搭载的电子增压器，能够快速建压，消除涡轮增压器的涡轮迟滞现象，配合电机能够使车辆系统具有更好的动力响应性。同时通过BSG电机动力线电流通估算方法可以准确的计算得出流经BSG电机导线的电流大小，且通过模拟软件可实现不同工况的模拟，以及电机极限状态的模拟，从而便于电机导线线径的选择，保障电机运行的可靠。附图说明图1为本专利技术48V混动电气系统连接框图；图2为本专利技术48V混动电气系统通信连接框图；图3为本专利技术48V混动电气系统BSG电机的连接框图之一；图4为本专利技术48V混动电气系统BSG电机的连接框图之二；图5为循环工况下的BSG电机瞬时工作电流曲线图。具体实施方式以下结合图1至图5对本专利技术作进一步详细描述。一种48V混动电气系统，包括控制器单元、12V电池、48V电池、传感器单元，还包括BMS系统即电池管理系统、电机控制器及BSG电机，诊断上位机（UDS）、车载显示器（Carmonitor）即显示模块、电子增压器(ES)、DC-DC模块即电压转换模块，其中诊断上位机用于对48V混动系统出现的故障进行分析定位，即访问48V整车控制器（HCU）的故障存储器、选择性保存发生故障时的快照信息（比如此时的车速、电压值），并根据诊断故障码分析定位故障以及用新的固件对48V整车控制器的程序进行更新。12V电池为控制器单元和传感器单元提供电能，显示模块与控制器单元相连接用于显示系统状态，传感器单元包括油门踏板传感器，48V电池为BMS系统、BSG电机提供电能，控制器单元通过BMS系统控制电机控制器进行电机控制，BMS系统还连接有电子增压器，所述控制器单元依据油门踏板传感器所产生的电信号，将该电信号与控制器单元内存储的发动机扭矩表进行比对从而获得发动机的期望扭矩，依据获得的期望扭矩，并通过查询扭矩和进气压力表获得发动机的目标进气压力，并通过计算增压比获得电子增压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种48V混动电气系统，包括控制器单元、12V电池、显示模块、48V电池、传感器单元、DC-DC模块，以及诊断上位机，所述的DC-DC模块用于将48V电能转换为12V电能，所述的诊断上位机用于对48V混动电气系统出现的故障进行分析，所述的12V电池为控制器单元和传感器单元提供电能，所述的显示模块与所述的控制器单元相连接用于显示系统状态，所述的传感器单元包括油门踏板传感器，其特征在于，48V混动电气系统还包括BMS系统、电机控制器及BSG电机，所述的48V电池为BMS系统、BSG电机提供电能，所述的控制器单元通过BMS系统控制电机控制器对BSG电机控制，所述的BMS系统还连接有电子增压器，所述控制器单元依据油门踏板传感器所产生的电信号获得发动机的期望扭矩，通过查表获得发动机的目标进气压力，并通过计算增压比获得电子增压器的目标转速值，所述的控制器单元通过总线将目标转速值发送至电子增压器对进气压力进行控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种48V混动电气系统，包括控制器单元、12V电池、显示模块、48V电池、传感器单元、DC-DC模块，以及诊断上位机，所述的DC-DC模块用于将48V电能转换为12V电能，所述的诊断上位机用于对48V混动电气系统出现的故障进行分析，所述的12V电池为控制器单元和传感器单元提供电能，所述的显示模块与所述的控制器单元相连接用于显示系统状态，所述的传感器单元包括油门踏板传感器，其特征在于，48V混动电气系统还包括BMS系统、电机控制器及BSG电机，所述的48V电池为BMS系统、BSG电机提供电能，所述的控制器单元通过BMS系统控制电机控制器对BSG电机控制，所述的BMS系统还连接有电子增压器，所述控制器单元依据油门踏板传感器所产生的电信号获得发动机的期望扭矩，通过查表获得发动机的目标进气压力，并通过计算增压比获得电子增压器的目标转速值，所述的控制器单元通过总线将目标转速值发送至电子增压器对进气压力进行控制。


2.如权利要求1所述的一种48V混动电气系统，其特征在于，所述的控制器单元通过EMS系统与发动机相连接，所述的BSG电机通过皮带传动与所述的发动机连接，所述的EMS系统通过EMS保持上电开关与所述的12V电池相连接。


3.如权利要求1所述的一种48V混动电气系统，其特征在于，所述的48V电池通过BMS系统向DC-DC模块提供电能，所述的DC-DC模块与电子增压器、电机控制器相连接，所述的DC-DC模块还与所述的12V电池相连接用于为12V电池充电。


4.如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晶，周大权，李吉爽，任冰禹，何烈永，李耀辉，胡博，胡景彦，
申请(专利权)人：宁波市鄞州德来特技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33