基于BSG电机的商用车发电装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于BSG电机的商用车发电装置及其控制方法；该发电装置含有BSG电机、预充DCDC、上装电池组、电池管理模块、发电装置控制器和继电器；BSG电机的驱动端与商用车的发动机连接，BSG电机的母线通过继电器的触点与电池管理模块的电源端连接，预充DCDC的输出端与BSG电机的母线连接，电池管理模块的电源端与上装设备连接，发电装置控制器控制各设备的运行；该控制方法先判断商用车是否处于行车或驻车状态，以及上装电池组是否允许充电；然后分情况进行驻车和行车时BSG电机的发电扭矩请求；最后监控BSG电机的充电。本发明专利技术提高了发电效率和整车的可靠性，且优化和改善了发电过程中的车辆性能和排放。

【技术实现步骤摘要】
基于BSG电机的商用车发电装置及其控制方法
本专利技术涉及一种汽车发电装置及其控制方法，特别涉及一种基于BSG电机的商用车发电装置及其控制方法。
技术介绍
随着时间的发展，商用车改装需求日益多样，上装的用电设备增多、用电功率需求增大（比如：房车改装、救护车改装等），都对商用车基础底盘提出更高的供电要求。首先，传统商用车改装是用基础底盘上的12V发电机给上装电池组和设备供电。12V发电机需要同时满足基础车12V低压系统和上装电池组及设备的供电需求。12V发电机容量多为150A或220A，而车辆自身的用电峰值可达到120A，可以提供给上装电池组和用电设备使用的功率很小。这就要求12V发电机大负荷且长时间地发电运行。这种传统商用车改装方案不仅充电时间长﹑效率低，还极易造成发电机的损坏，从而导致车辆低压系统供电受到影响，使得车辆不能正常使用。其次，传统商用车改装，是将上装电池组和用电设备作为负载直接或间接（通过DCDC电压转换）连接到发电机上。此过程中，上装电池组和用电设备不与整车进行信号交互。这种连接和控制方式在发电过程中不能考虑目标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BSG电机的商用车发电装置，其特征是：含有BSG电机、电机控制器、预充DCDC、太阳能电池、太阳能DCDC、上装电池组、电池管理模块、发电装置控制器和继电器；BSG电机的驱动端通过皮带与商用车的发动机曲轴小轮连接，BSG电机的控制信号口与电机控制器的控制信号口连接，BSG电机的母线通过继电器的触点与电池管理模块的电源端连接，上装电池组与电池管理模块的电池端连接；预充DCDC的输入端与商用车基础底盘上原装的蓄电池连接，预充DCDC的输出端与BSG电机的母线连接；太阳能DCDC的输入端与太阳能电池连接，太阳能DCDC的输出端与电池管理模块的电源端连接；电池管理模块的电源端与上装设备连接...

【技术特征摘要】
1.一种基于BSG电机的商用车发电装置，其特征是：含有BSG电机、电机控制器、预充DCDC、太阳能电池、太阳能DCDC、上装电池组、电池管理模块、发电装置控制器和继电器；BSG电机的驱动端通过皮带与商用车的发动机曲轴小轮连接，BSG电机的控制信号口与电机控制器的控制信号口连接，BSG电机的母线通过继电器的触点与电池管理模块的电源端连接，上装电池组与电池管理模块的电池端连接；预充DCDC的输入端与商用车基础底盘上原装的蓄电池连接，预充DCDC的输出端与BSG电机的母线连接；太阳能DCDC的输入端与太阳能电池连接，太阳能DCDC的输出端与电池管理模块的电源端连接；电池管理模块的电源端与上装设备连接，上装设备含有直流上装设备和交流上装设备，电池管理模块的电源端通过上装DCDC与直流上装设备连接，电池管理模块的电源端还通过充逆变一体机与交流上装设备连接；电机控制器、预充DCDC、电池管理模块、上装DCDC、充逆变一体机和太阳能DCDC的通信口均通过第一CAN总线与发电装置控制器的第一通信口连接，发电装置控制器的第二通信口通过第二CAN总线与商用车的整车控制设备连接，发电装置控制器的继电器控制输出端与继电器的线圈连接。


2.根据权利要求1所述的基于BSG电机的商用车发电装置，其特征是：所述BSG电机为48VBSG电机；上装电池组为48V电池组；预充DCDC为12V/48VDCDC；蓄电池为12V蓄电池。


3.根据权利要求1所述的基于BSG电机的商用车发电装置，其特征是：所述充逆变一体机为48V充逆变一体机。


4.根据权利要求1所述的基于BSG电机的商用车发电装置，其特征是：所述整车控制设备含有整车发动机控制单元、变速箱控制单元、制动防抱死系统和车身控制器。


5.一种如权利要求1～4中任一项所述的基于BSG电机的商用车发电装置的控制方法，其特征是：采用发电装置控制器来控制，具体含有如下步骤：
步骤1，发电装置控制器通过与整车发动机控制单元通信后判断商用车当前是否处于启动状态；如果处于非启动状态，则发电装置控制器控制BSG电机不发电，并重新进入步骤1；如果处于启动状态，则进入步骤2；
步骤2，发电装置控制器通过与电池管理模块通信后判断上装电池组是否允许充电；如果不是，则发电装置控制器控制BSG电机不发电，并重新进入步骤2；如果是，则进入步骤3；
步骤3，判断商用车当前是否处于驻车状态；如不是驻车状态，则进入步骤5；如是驻车状态，则进入步骤4；
步骤4，发电装置控制器与整车发动机控制单元通信，请求发动机的目标转速为怠速转速n怠速；
确定发电装置控制器请求BSG电机的允许发电功率P请求，P请求≤P计算=min{P需求，P电机允许，P发动机允许}，式中，P需求为上装电池组和上装设备的需求充电功率，P电机允许为BSG电机的发电能力限值，P发动机允许为发动机允许发电能力限值，P计算为允许发电功率P请求的最大值，P需求，P电机允许，P发动机允许的计算方法如下：
上装电池组和上装设备的需求充电功率P需求：根据上装电池组的允许充电功率P电池、直流上装设备的放电功率P直流、充逆变一体机的充/放电功率P交流和太阳能电池的发电功率P太阳能计算得到，P需求=P电池+P直流+P交流-P太阳能，其中：充逆变一体机的工作状态为市电充电时，P交流为负值；充逆变一体机的工作状态为交流放电时，P交流为正值；
BSG电机的发电能力限值P电机允许：根据BSG电机的实际转速nbsg和对应转速下的工作效率，查找电机MAP图得到；
发动机允许发电能力限值P发动机允许：P发动机允许=n发动机*T发电能力*σ1*σ2/9550；
式中，n发动机为发动机的实际转速；

T
发电能力为当前转速下发动机用于BSG电机的扭矩能力，T发电能力根据发动机的外特性扭矩T外特性、实时驱动扭矩T驱动和排放状态得到，T发电能力≤T外特性-T驱动-β，β为预留扭矩；

σ

1
为BSG电机驱动端的皮带传递效率；

σ

2
为BSG电机的发电效率，σ2根据BSG电机的实际转速nbsg查电机MAP图得到；
确定当前驻车时BSG电机的发电功率P驻车发电，P驻车发电≤P请求；
发电装置控制器与电机控制器通信，请求BSG电机的发电扭矩Tbsg发电=P驻车发电*9550/（nbsg*σ2），然后进入步骤7；
步骤5，发电装置控制器通过与车身控制器通信后得到商用车的行驶路况，通过与电池管理模块通信后得到上装电池组的剩余电量，然后根据行驶路况和上装电池组的剩余电量判断是否请求行...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨乐，魏广杰，胡会永，吴浩，游道亮，
申请(专利权)人：江铃汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36