一种增程式电动汽车控制系统及方法技术方案

本发明专利技术属于电动汽车技术领域，尤其涉及一种增程式电动汽车控制系统及方法，该系统包括：增程器控制单元，用于控制增程器中发动机以及发电机工作，还用于控制发动机及发电机的工作状态；电池管理单元，用于采集电池状态数据，还用于控制电池的工作状态；整车控制单元，用于获取汽车的驱动需求功率，还用于接收电池状态数据，还用于根据驱动需求功率及电池状态数据，在预存的驱动方案库中匹配出对应的驱动方案；增程器控制单元还用于按照匹配出的驱动方案控制发动机及发电机；电池管理系统按照匹配出的驱动方案控制电池。本系统可以确保汽车始终能够准确的获得预期需求相适应的驱动能源。源。源。

【技术实现步骤摘要】
一种增程式电动汽车控制系统及方法


[0001]本专利技术属于电动汽车
，尤其涉及一种增程式电动汽车控制系统及方法。

技术介绍

[0002]传统的电动车存在充电麻烦且电源支持行驶路程较短的问题，而燃油车则存在油耗较高且排放物较多的问题。为了缓和这些问题，出现了混合车，与电动车或燃油车相比，混合车具有节油和排放低的优点，但是其仍然主要依靠化石燃料提供动力，油耗及排放物的问题仍然存在。
[0003]基于此，出现了增程式电动汽车，增程式电动汽车，不仅具有纯电动汽车在油耗和排放方面的优点，而且在动力电池电量不足时可以通过内燃机与发电机构成的增程系统对动力电池充电，与纯电动车相比，延长了车辆行驶里程。
[0004]但是，现有的增程器通常输出功率是恒定的，其工作的原理如下：在电池电量充足时，电池驱动电机提供整车驱动功率需求。当电池电量低于预设SOC值(State of Charge，电池荷电状态，也叫剩余电量)后，发动机开始工作功能。而实际行驶过程中，汽车的驱动需求功率会随着地形、速度等因素而发生变化，始终以一个恒定的输出功率来供能，难以与汽车的实际需求相匹配。
[0005]因此，需要一种增程式电动汽车控制系统及方法，能够覆盖整车的所有驾驶模式及工况，并针对性的进行增程器的控制，使车辆行驶过程中始终能够准确的获得与其需求相适应的驱动能源。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于，提供一种增程式电动汽车控制系统及方法，能够覆盖整车的所有驾驶模式及工况，并针对性的进行增程器的控制，使车辆行驶过程中始终能够准确的获得与其需求相适应的驱动能源。
[0007]本专利技术提供的基础方案为：
[0008]一种增程式电动汽车控制系统，包括：
[0009]增程器控制单元，用于控制增程器中发动机以及发电机工作，还用于控制发动机及发电机的工作状态；
[0010]电池管理单元，用于采集电池状态数据，还用于控制电池的工作状态；
[0011]驱动电机控制单元，用于对整车的驱动电机进行驱动控制；
[0012]整车控制单元，用于获取汽车的驱动需求功率，还用于接收电池状态数据，还用于根据驱动需求功率及电池状态数据，在预存的驱动方案库中匹配出对应的驱动方案；
[0013]其中，增程器控制单元还用于按照匹配出的驱动方案控制发动机及发电机；电池管理系统按照匹配出的驱动方案控制电池。
[0014]基础方案工作原理及有益效果：
[0015]使用本系统，在汽车发动后，整车控制单元会获取汽车的驱动需求功率，以及电池
当前的状态数据。之后，整车控制单元会根据驱动需求功率和电池状态数据的具体状态，从预存的驱动方案库中匹配出对应的驱动方案。换个说法，该驱动方案是在当前电池状态下，满足该驱动需求功率的最佳方案。
[0016]其中，驱动功率需求获取方式为现有技术，其总体基于用户操作、路线规划和车辆状态。路线规划：基于车辆导航系统对用户目的地剩余里程分析，结合电池SOC控制增程器发电功率波动范围，满足用户使用并减少排放。同时基于用户驾驶习惯模型，对整体能耗预期进行估算，确认总体工作状态。车辆状态：根据电池SOC、当前车速、考虑增程器充放电控制及行驶阻力与车辆加速能力需求计算。用户操作：用户最常用控制模式。结合用户对油门踏板、制动踏板踩踏深度，分析用户预期加速效果，结合电机标定需求功率满足用户使用。
[0017]再然后，增程器控制单元还用于按照匹配出的驱动方案控制发动机及发电机；电池管理系统按照匹配出的驱动方案控制电池。通过这样的方式，在实际行驶过程中，无论车辆处于哪种工况，系统均会根据汽车的实际需求以及当前的电池状态，实时调整供能方式，确保汽车始终能够准确的获得预期需求相适应的驱动能源。
[0018]进一步，电池状态包括：电池SOC低于策略值A，电池SOC低于下极限值B，电池SOC大于等于策略值A，以及电池SOC高于上极限值C。
[0019]这样，可以全面且简明的对电池状态进行标识。
[0020]进一步，驱动需求功率状态包括：需求功率大于增程器最优功率范围上边界，需求功率在增程器最优功率范围内需求功率小于增程器最优功率范围下边界；以及需求功率大于电池目前可释放功率，需求功率小于等于电池目前可释放功率，需求功率等于0或处于电池补能状态。
[0021]通过这样的方式，可以直观了解驱动需求功率与增程器最优功率之间的关系，以及需求功率与电池可释放功率之间的关系。
[0022]进一步，当电池SOC低于下极限值B，且驱动需求功率大于0时，驱动方案为启动增程器补能；当驱动需求功率在增程器最优功率范围内，且需求功率大于电池目前可释放功率时，驱动方案为启动增程器补能。
[0023]第一种情况，由于电池SOC继续下降，电池存在过放风险，因此，启动增程器进行补能。第二种情况，电池已经无法满足车辆驱动需求，因此启动增程器补充车辆能量实现联合驱动。
[0024]进一步，当电池SOC不低于下极限值B且不高于上极限值C，同时，驱动需求功率在增程器最优功率范围内时，驱动方案为启动增程器，仅增程器供能驱动；当电池SOC低于下极限值B，且需求功率大于增程器最优功率范围上边界时，驱动方案为提升增程器功率至最大功率驱动车辆行驶，且仅增程器功能驱动。
[0025]第二种情况，增程器处于最优工作区间与电池联合驱动已经无法满足车辆驱动需求，因此，需要提升增程器功率来满足驱动需求，直至达到增程器最大功率，并维持该最大驱动来驱动车辆行驶。
[0026]进一步，当电池SOC高于上极限值C，且电池处于补能状态时，驱动方案为启动增程器，采用发电机倒拖发动机的方式消耗电池电能。
[0027]当电池SOC高于上极限值C且电池处于补能状态，动力电池将会出现过充风险。因此，为保障车辆安全，启动增程器，采用发电机倒拖发动机的方式消耗电池电能，保护动力
电池安全。
[0028]进一步，当电池SOC大于等于策略值A，且驱动需求功率小于等于电池目前可释放功率时，驱动方案为关闭增程器；当电池SOC低于策略值A，但需求功率等于0或处于电池补能状态时，驱动方案为关闭增程器；当电池SOC大于等于下极限值B但低于策略值A，驱动需求功率小于增程器最优功率范围下边界且小于等于电池目前可释放功时，驱动方案为关闭增程器。
[0029]第一种情况，车辆已经具备短期纯电行驶能力，整车控制器控制增程器关闭达到节油减排效果。第二种情况，车辆处于能量回收或静止及滑行状态，且电池具备一定的放电能力，整车控制器将控制增程器关闭达到节油减排效果。第三种情况，虽然电池SOC较低，但纯电驱动仍可满足行驶需求且该需求功率并未达到增程器最优功率范围，因此用纯电行驶模式，以达到节油减排效果。
[0030]进一步，当发动机水温低于预设温度时，整车控制单元给增程器控制单元发送升温信号，增程器控制单元接收到升温信号后，控制增程器工作。
[0031]当发动机水温过低时，发动机反复启停会导致本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增程式电动汽车控制系统，其特征在于，包括：增程器控制单元，用于控制增程器中发动机以及发电机工作，还用于控制发动机及发电机的工作状态；电池管理单元，用于采集电池状态数据，还用于控制电池的工作状态；驱动电机控制单元，用于对整车的驱动电机进行驱动控制；整车控制单元，用于获取汽车的驱动需求功率，还用于接收电池状态数据，还用于根据驱动需求功率及电池状态数据，在预存的驱动方案库中匹配出对应的驱动方案；其中，增程器控制单元还用于按照匹配出的驱动方案控制发动机及发电机；电池管理系统按照匹配出的驱动方案控制电池。2.根据权利要求1所述的增程式电动汽车控制系统，其特征在于：电池状态包括：电池SOC低于策略值A，电池SOC低于下极限值B，电池SOC大于等于策略值A，以及电池SOC高于上极限值C。3.根据权利要求2所述的增程式电动汽车控制系统，其特征在于：驱动需求功率状态包括：需求功率大于增程器最优功率范围上边界，需求功率在增程器最优功率范围内需求功率小于增程器最优功率范围下边界；以及需求功率大于电池目前可释放功率，需求功率小于等于电池目前可释放功率，需求功率等于0或处于电池补能状态。4.根据权利要求3所述的增程式电动汽车控制系统，其特征在于：当电池SOC低于下极限值B，且驱动需求功率大于0时，驱动方案为启动增程器补能；当驱动需求功率在增程器最优功率范围内，且需求功率大于电池目前可释放功率时，驱动方案为启动增程器补能。5.根据权利要求4所述的增程式电动汽车控制系统，其特征在于：当电池SOC不低于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈淼鑫，
申请(专利权)人：宁波里尔汽车技术有限公司，
类型：发明
国别省市：