[發明專利]一種直流配電方式下的車載柴油發電系統及其能量管理方法

有效

• 申請號: 201410486130.0
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN104201755A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 游江;李美華;孟繁榮;鞏冰;張敬南
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H02J7/14
• 分類號: H02J7/14
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.一種直流配電方式下的車載柴油發電系統，其特征在于：包括柴油發電機、柴油發電機 控制器、交流配電設備、AC/DC整流器、DC/DC變換器、直流配電設備、主控制單元和 蓄電池組，

柴油發電機根據接收的柴油發電機控制器發出的啟動指令，發出交流電(U_ac1)經交 流配電設備后，傳送至AC/DC整流器轉換為直流電(U_dc1)，再經DC/DC變換器降壓后 變為低壓直流電(U_dc2)，低壓直流電(U_dc2)被送至直流配電設備，直流配電設備給車 載直流負載和蓄電池配電，

主控制單元采集蓄電池組的端電壓和充放電電流，接收交流配電設備采集到的交流電 壓和交流電流，接收直流配電設備采集到的直流電壓和直流電流，控制柴油發電機控制 器給柴油發電機發送啟動或關閉指令，向交流配電設備和直流配電設備發送啟動或關閉 指令，將采集和接收到的信息傳送給人機交互界面進行顯示。

2.一種基于權利要求1所述的直流配電方式下的車載柴油發電系統的能量管理方法，其特 征在于，包括以下幾個步驟：

步驟一：上電初始化，將蓄電池組的工作狀態設置為放電狀態；

步驟二：檢測蓄電池組的剩余容量SOC，

a：當蓄電池組的工作狀態為放電狀態，并且蓄電池組的剩余容量SOC與放電下限容量 SOC_min的差值大于預置的下門限參數時，蓄電池組給車載直流負載供電，關閉柴油發電機 和DC/DC變化器；

b：當蓄電池組的工作狀態為放電狀態，并且蓄電池組的剩余容量SOC與放電下限容量 SOC_min的差值小于預置的下門限參數時，柴油發電機發電，通過DC/DC變化器給直流負 載供電，并為蓄電池組充電，蓄電池組的工作狀態變為充電狀態；

c：當蓄電池組的工作狀態為充電狀態，并且蓄電池組的剩余容量SOC與充電上限容量 SOC_max的差值大于預置的上門限參數時，柴油發電機發電，通過DC/DC變化器給直流負 載供電，并為蓄電池組充電；

d：當蓄電池組的工作狀態為充電狀態，并且蓄電池組的剩余容量SOC與充電上限容量 SOC_max的差值小于預置的上門限參數時，蓄電池組給車載直流負載供電，關閉柴油發電 機和DC/DC變化器，蓄電池組的工作狀態變為放電狀態；

步驟三：重復步驟二，直到收到停機指令。

3.根據權利要求2所述的一種直流配電方式下的車載柴油發電系統的能量管理方法，其特 征在于：所述的在柴油發電機發電，通過DC/DC變化器給直流負載供電，并為蓄電池組 充電時，進行蓄電池組充電載荷的調節，包括以下步驟：

3.1柴油發電機發電后，設置DC/DC變換器的初始輸出電壓U_dc0；

3.2檢測蓄電池組的充電電流I_chg、充電電壓U_bat和剩余容量SOC，檢測DC/DC變換器輸 出電壓U_dc，

當U_dc<U_batmax且I_chg<I_chgmax，并且|SOC-SOC_max|>△₂時，主控制單元控制增加DC/DC變換 器輸出電壓U_dc，

當I_chg>I_chgmax，主控制單元控制減少DC/DC變換器輸出電壓U_dc；

3.3重復前一步，當U_dc＝U_batmax且I_chg<I_chgmin，并且|SOC-SOC_max|<△₂時，關閉柴油發電機 和DC/DC變換器。

4.根據權利要求2或3所述的一種直流配電方式下的車載柴油發電系統的能量管理方法，其 特征在于：將車載直流負載分為一般和重要兩個優先等級，通過人機交互界面實現車載直流 負載的投入或者切除。