本发明专利技术公开了一种由发动机和蓄电池组成的并联式混合动力系统的能量流控制方法。该方法首先在考虑发动机和蓄电池工作在各自最优工作点的基础上，以保持蓄电池的电荷状态为第一优先进行能量流的分配，然后再以整车的燃料经济最优为目标，协调运作，以实现混合动力系统的能量效率最优以及整车系统性能最佳。本发明专利技术能够有效的在发动机和蓄电池之间进行最优的能量流分配，即使发动机和蓄电池工作在各自的最佳工作点，提高了混合动力系统整体的能量效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种由发动机和蓄电池组成的混合动力系统的功率优化选择，具体 地说是一种。技术背景混合动力汽车是采用传统的内燃机和蓄电池作为动力源，通过混合使用两套不 同的动力系统驱动汽车，如果混合动力匹配得好，可以达到节省燃料和降低排气污 染的目的。面对当前全球石油资源的枯竭和环保的巨大压力，混合动力汽车已成为国 内外各汽车家厂商竞相发力的研究焦点。由两种能量源组成的混合动力系统，与传统汽车及电动汽车最大的差别是，通 过传动轴驱动车轮的能量流既可分别来自发动机或蓄电池，也可同时来自两者。如 何合理的进行能量流分配与控制，直接关系到混合动力汽车整车性能，是混合车开 发工作的核心和难点。因此，能量流的控制方法是混合动力系统中最为关键的技术。在中国专利局2004年2月公布的专利01819437.0中，P M 法西提出了一种 建立一个与各种动力源分配选项有关的成本函数，以改善动力源的分配。对于一个 特定成本(z-常数)，通过在一个归一化的驱动循环中积分相对时间的发电动力而获 得能量的总量。从而生成一个能量/成本查询表。其实，混合车的能量流分配与工况 等多种因素有关，是个随机的、非线性、多参数、大滞后和非稳态过程，很难建立 其精确数学模型，经典控制和现代控制常因模型不准确而导致控制效果不理想。在中国专利局2005年7月公布的专利200420035374.9中，王耀南等提出一种 混合动力汽车能量总成智能控制器，其特征在于中央控制器通过数据和地址总线与 存储器相连，其内嵌有CAN控制器、A/D模块、D/A模块和I/0模块，CAN控制器由 CAN隔离电路与CAN总线相连，1/0模块通过隔离电路与外部的开关信号相连；A/D 模块和D/A模块通过线性隔离、信号处理电路与外部的模拟信号相连。在中国专利局2006年7月公布的专利200510000075. 0中，薛忠和提出了一种混合动力系统及其动力控制策略和方法。这种方法利用动力系统控制器，根据系统 工作情况调配发动机的输出动力，储能器的能量传输和制动器的制动动力。并进一 步设定发动机的工作状态(扭矩和转速)。系统控制器根据发动机设定转速和实际工 作转速的误差信号，通过设置并控制电机工作扭矩来实现对发动机转速的控制。同 时，还通过发动机控制器调控发动机扭矩。但它仅考虑控制发动机，而没有考虑电 池的蓄电状态。
技术实现思路
本专利技术提供了一种以发动机和蓄电池组成的并联式混合动力系统的能量流控制 方法，该方法首先在考虑发动机和蓄电池工作在各自最优工作点的基础上，以保持 蓄电池的电荷状态为第一优先进行能量流的分配，然后再以整车的燃料经济最优为 目标，协调运作，以实现混合动力系统的能量效率最优以及整车系统性能最佳。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的:一种，其特征在于它包括以下步骤1、 车需求功率的控制；在不同的路况下，根据司机的转矩需求、车速以及发动 机当前状况等计算出总的车当前需求的功率Pd。在混合系统的设计中，通常将发动机容量设计为提供车辆所需的主要能量，而 电池则作为辅助动力单元提供不足的能量和吸收刹车能量；因此，在车子可能的三 种工作情况下，即加速、巡航和减速时，能量流控制按以下规则(1)如果车子工作在加速状态，需求功率是大，即Pd〉0，发动机和电池必须同 时工作；(2) 如果车子工作在减速状态，需求功率负值,S卩Pd<0，发动机停止工作，可 利用刹车功率给电池充电；(3) 如果车子工作在巡航状态，需求功率为中等或比较小时，即Pd〉0，发动机 单独工作，或电池单独工作，或者发动机工作，同时给电池充电。2、 蓄电池的电荷状态(S0C)控制；从蓄电池S0C测量装置获取蓄电池的S0C 值，并遵守以下绑则(1)维持SOC在50—70W范围；(2)避免电池深度充放电；3、 以蓄电池的SOC为第一优先的能量流控制规则；总的能量控制以维持蓄电池的电荷状态为第一优先，发动机的工作取决于电池的SOC;遵守以下规则<table>table see original document page 7</column></row><table>具体地(1)当电池SOC〉90X时，电池提供所有功率，不充电；只有刹车时才 充电；发动机不工作，只有电池单独提供功率不够时，发动机才补充功率；(2) 当电池S0C70X 90X时，电池提供功率优先，只有刹车时才充电；发动 机不工作，只有电池单独提供功率不够时，发动机才补充功率；(3) 当电池S0C40X 70X时，电池和发动机同时工作，刹车时电池可充电；(4) 当电池S0C30X 40X时，发动机优先工作，当发动机有足够剩余功率时， 可给电池充电。刹车时电池可充电；(5) 当电池S0C〈30X时，发动机给电池充电为第一优先，甚至不惜影响车子性 能，刹车时电池可充电。本专利技术中，釆用模糊能量流控制规则，根据车所需的功率Pd和蓄电池的电荷状 态确定所需蓄电池的输出功率Pb，得到发电机和蓄电池最优的功率分配； 模糊能量流控制规则如下如果Pd是负大，and S0C〉90X时，那么Pb是零; 如果Pd是负中，and S0C〉90X时，那么Pb是零; 如果Pd是负小，and S0C〉90X时，那么Pb是零; 如果Pd是零，and S0C〉90X时，那么Pb是中； 如果Pd是正小，and S0C〉90X时，那么Pb是高； 如果Pd是正大，and S0C〉90X时，那么Pb是高； 如果Pd是负大，and S0C70^ 90^时，那么Pb是负小； 如果Pd是负中，and SOC70X 90X时，那么Pb是负小； 如果Pd是负小，and S0C70X 90X时，那么Pb是零; 如果Pd是零，and S0C70X 90X时，那么Pb是正小;如果Pd是正小，and S0C70%~90%时，那么Pb是正大如果Pd是正中，and SOC70% 90%时，那么Pb是正大如果Pd是正大，and S0C70% 90%时，那么Pb是正大如果Pd是负大，and SOC40% 70%时，那么Pb是负中如果Pd是负中，and S0C40% 70%时，那么Pb是负小如果Pd是负小，and S0C40% 70%时，那么Pb是负小如果Pd是零，and S0C40X 70X时，那么Pb负零;如果Pd是正小，and SOC405^ 70X时，那么Pb是负小； 如果Pd是正中，and S0C40X 70X时，那么Pb是负中； 如果Pd是正大，and S0C40X 70X时，那么Pb是负大； 如果Pd是负大，and S0C30X 40X时，那么Pb是负大； 如果Pd是负中，and SOC30X 40X时，那么Pb是负大； 如果Pd是负小，and SOC30^ 40^时,那么Pb是负中； 如果Pd是零，and SOC30X 40X时，那么Pb是零； 如果Pd是正小，and S0C30X 40X时，那么Pb是零; 如果Pd是正中，and S0C30X 40X时，那么Pb是正小； 如果Pd是正大，and S0C30X 40X时，那么Pb是正中； 如果Pd是负大，and S0C〈30X时，那么Pb是负大； 如果Pd是负中，and S0C〈30^时，那么Pb本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种并联式混合动力系统的能量流控制方法，其特征在于它包括以下步骤： １）车需求功率的控制；在不同的路况下，根据司机的转矩需求、车速以及发动机当前状况等计算出总的车当前需求的功率Ｐｄ。 （１）如果车子工作在加速状态，需求功率是大，即Ｐｄ＞０，发动机和电池必须同时工作； （２）如果车子工作在减速状态，需求功率负值，即Ｐｄ＜０，发动机停止工作，利用刹车功率给电池充电； （３）如果车子工作在巡航状态，需求功率为中等或比较小时，即Ｐｄ＞０，发动机单独工作，或电池单独工作，或者发动机工作，同时给电池充电； ２）蓄电池的电荷状态控制；从蓄电池的电荷状态测量装置获取蓄电池的电荷状态值，并遵守以下规则： （１）维持电荷状态在５０－７０％范围； （２）避免电池深度充放电； ３）以蓄电池的电荷状态为第一优先的能量流控制规则；总的能量控制以维持蓄电池的电荷状态为第一优先，发动机的工作取决于电池的电荷状态；遵守以下规则： （１）当电池电荷状态＞９０％时，电池提供所有功率，不充电；只有刹车时才充电；发动机不工作，只有电池单独提供功率不够时，发动机才补充功率； （２）当电池电荷状态７０％～９０％时，电池提供功率优先，只有刹车时才充电；发动机不工作，只有电池单独提供功率不够时，发动机才补充功率； （３）当电池电荷状态４０％～７０％时，电池和发动机同时工作，刹车时电池可充电； （４）当电池电荷状态３０％～４０％时，发动机优先工作，当发动机有足够剩余功率时，可给电池充电。刹车时电池可充电； （５）当电池电荷状态＜３０％时，发动机给电池充电为第一优先，刹车时电池可充电； ４）系统总体约束：包括摩擦功率、发动机开和关以及离合器状态的约束，其中，车需求功率Ｐｄ减去所需蓄电池输出功率Ｐｂ得到发动机的所需输出功率Ｐｅ，根据当前车的需求功率Ｐｄ，考虑摩擦功率Ｐｆ的约束，确定系统允许发动机的输出功率Ｐｅ↓［１］： Ｐｄ＞０时 Ｐｅ↓［１］＝Ｐｅ Ｐｄ＜０时 Ｐｅ＞Ｐｆ Ｐｅ↓［１］＝Ｐｅ Ｐｅ＜Ｐｆ Ｐｅ↓［１］＝Ｐｆ 再根据发动机开／关状态和离合器的状态，决定系统允许发动机的输出功率Ｐｅ↑［＊］： 如果发动机是开机的状态同时离合器处在１、２、５位置，那么ＡＮＤ＝＝１，否则ＡＮＤ＝０；发动机输出功率Ｐｅ↑［＊］的计算公式： ＡＮＤ＝１...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王爱华，杨微子，
申请(专利权)人：南京工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：84[]
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