[發(fā)明專利]一種混合動力礦用電動輪自卸車的能量控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410115798.4
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103832286A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱光輝;夏云清;張彥燁;柳微舒;何娟
• 申請（專利權(quán)）人: 湘潭電機股份有限公司
• 主分類號: B60L7/10
• 分類號: B60L7/10;B60L7/22
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務(wù)所(普通合伙) 43108
• 代理人: 顏昌偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種混合動力礦用電動輪自卸車的能量控制方法。

背景技術(shù)

目前，礦用電動輪自卸車利用大功率的柴油機帶動發(fā)電機發(fā)電，驅(qū)動電動機運行，包括柴電動力系統(tǒng)、電傳動控制系統(tǒng)、電動輪，還包括超級電容輔助電源，所述的柴電動力系統(tǒng)包括柴油機和同步發(fā)電機，柴油機帶動同步發(fā)電機發(fā)電，柴電動力系統(tǒng)為電動輪提供電源，也為超級電容輔助電源進行充電，所述的電動輪包括輪轂電機和輪速傳感器，輪轂電機安裝在車輪中，輪轂電機為直流電動機，還能為異步電動機，輪速傳感器實時檢測車輛輪胎轉(zhuǎn)速，將轉(zhuǎn)速信號輸入至電傳動控制系統(tǒng)，所述電傳動控制系統(tǒng)包括變流器、車輛能量控制單元，依據(jù)能量控制策略，通過監(jiān)測直流母線電壓值和超級電容輔助電源的SOC值，S0C表示是超級電容輔助電源的荷電狀態(tài)值，車輛能量控制單元保證超級電容的能量得到及時補充，超級電容輔助電源也能及時為電動輪補充功率，起到“削峰填谷”的作用，同時，通過能量控制策略，控制輪轂電機電制動能量的回收，所述的超級電容輔助電源包括超級電容組和電壓變換器，超級電容輔助電源和柴電動力系統(tǒng)并聯(lián)在直流母線上。

現(xiàn)有一種利用超級電容輔助能源的混合動力礦用電動輪自卸車，其能量控制方法是該車型的技術(shù)難點之一，?在現(xiàn)有的超級電容式混合動力車輛的控制策略中，只針對公交車輛、軌道車輛，挖掘機，此類非輪轂電機驅(qū)動的混合動力車輛，而這類車輛的運行工況不同于非公路運輸?shù)牡V用電動輪自卸車，礦用電動輪自卸車的主要運行工況是持續(xù)重載上坡和持續(xù)空載下坡，超級電容輔助電源充放電的間隔周期較長，有限的超級電容布置空間，使得須充分提高超級電容輔助電源的利用率以滿足經(jīng)濟性，而混合動力公交車輛和挖掘機運行工況決定了超級電容輔助電源的充放電周期較短，軌道車輛中超級電容輔助電源的能量一部分來源與電網(wǎng)，超級電容輔助電源的能量來源方式不同于礦用電動輪自卸車，所以現(xiàn)有的超級電容式輔助電源能量控制方法不能直接應(yīng)用到礦用電動輪自卸車上。

混合動力礦用電動輪自卸車的本質(zhì)是利用超級電容輔助電源充分吸收車輛電制動回收能量，同時在車輛重載上坡過程中，超級電容提供輔助功率，以提高車輛爬坡速度，提高工作效率，為了使超級電容式混合動力車輛充分發(fā)揮輔助能源的效果，提高電制動回收能量的利用率，有效的提高車輛運行速度，制定一個適用于礦用電動輪自卸車能量控制方法是非常有意義的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種混合動力礦用電動輪自卸車的能量控制策略。

為達到以上目的，?本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種混合動力礦用電動輪自卸車的能量控制方法，其包括以下步驟：

步驟1、車輛起動后，電動輪中的輪速傳感器開始工作，輪速傳感器將輪速信號輸入至電傳動控制系統(tǒng)進行判斷，如果輪速沒有下降，則表示車輛的運行工況為牽引工況，進入步驟2，如果輪速下降，則表示車輛進入電制動工況，進入步驟5；

步驟2、電傳動系統(tǒng)實時監(jiān)測直流母線電壓大小，并將監(jiān)測的直流母線電壓與設(shè)定的直流母線電壓值相比較，如果監(jiān)測的直流母線電壓小于設(shè)定的直流母線電壓值，則表示當前系統(tǒng)功率不能滿足車輛需求，需超級電容輔助電源向電動輪補充功率，進入步驟3，如果監(jiān)測的直流母線電壓不小于設(shè)計的直流母線電壓值，則表示當前系統(tǒng)功率能滿足車輛需求，超級電容輔助電源不需要向電動輪補充功率，進入步驟4；

步驟3、能量管理單元監(jiān)測超級電容輔助電源的SOC大小，如果監(jiān)測的超級電容輔助電源SOC值大于設(shè)定的SOC最小值，則表示超級電容輔助電源能提供能量輸出，柴電動力系統(tǒng)和超級電容輔助電源共同為電動輪提供電源；如果監(jiān)測的超級電容輔助電源SOC值不大于設(shè)定的SOC最小值，則表示超級電容輔助電源的能量不足，則柴電動力系統(tǒng)單獨為電動輪提供電源，同時柴電動力系統(tǒng)為超級電容輔助電源充電；

步驟4、能量管理單元監(jiān)測超級電容輔助電源的SOC大小，如果監(jiān)測的超級電容輔助電源SOC值不小于設(shè)定的SOC最大值，則表示超級電容輔助電源的能量充足，柴電動力系統(tǒng)只為電動輪提供電源，不需要為超級電容輔助電源充電，；如果監(jiān)測的超級電容輔助電源SOC值小于設(shè)定的SOC最大值，則表示超級電容輔助電源的能量不足，柴電動力系統(tǒng)單獨為電動輪提供電源，同時柴電動力系統(tǒng)為超級電容輔助電源充電；