[發(fā)明專利]一種串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的能量管理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310247359.8
• 申請(qǐng)日: 2023-03-14
• 公開（公告）號(hào): CN116331179A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王建鋒;尹義壯;馬建;劉臻瑋;王經(jīng)波;劉乘泓;劉晟;董金衛(wèi)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號(hào): B60W10/06
• 分類號(hào): B60W10/06;B60W10/26;B60L7/10;B60L58/24;B60L58/12;B60W20/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 范巍

本發(fā)明一種串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的能量管理方法，在驅(qū)動(dòng)過程中，通過整車需求功率、電池SOC值和電池溫度得到調(diào)節(jié)系數(shù)和功率分配系數(shù)；將調(diào)節(jié)系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)功率相乘得到調(diào)節(jié)功率，將調(diào)節(jié)功率和發(fā)動(dòng)機(jī)上一時(shí)刻功率相加得到發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)最小燃油消耗特性曲線確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；將功率分配系數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率相乘得到發(fā)動(dòng)機(jī)向動(dòng)力電池輸出的功率，差值為發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的用于整車驅(qū)動(dòng)的功率。在制動(dòng)過程中，當(dāng)電池溫度小于溫度閾值且電池SOC值小于SOC閾值時(shí)，采用制動(dòng)能量回收方法進(jìn)行制動(dòng)。本發(fā)明能夠避免電池在溫度過高時(shí)繼續(xù)進(jìn)行充放電，提高混合動(dòng)力汽車動(dòng)力電池的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于混合動(dòng)力汽車能量管理領(lǐng)域，具體涉及一種串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的能量管理方法。

背景技術(shù)

串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)合了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車和電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)，在保證車輛動(dòng)力性能的前提下，減少了燃油消耗量和廢氣排放量。串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的能量管理策略可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)動(dòng)力源之間的合理利用，合理的能量管理策略能使各個(gè)工況處于效率較高的狀態(tài)。因此，能量管理策略是串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵一步。模糊邏輯算法由于不需要精確的數(shù)學(xué)模型、魯棒性強(qiáng)和適應(yīng)性好等特點(diǎn)，在串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的能量管理策略方面得到了廣泛地應(yīng)用。

模糊邏輯算法控制下的傳統(tǒng)能量管理策略僅考慮電池SOC值與整車需求功率這兩個(gè)因素作為輸入，來決定串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)需求功率的大小。當(dāng)電池SOC值過低時(shí)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)通過發(fā)電機(jī)向動(dòng)力電池充電，但若此時(shí)電池溫度過高，會(huì)使電池的電化學(xué)反應(yīng)加快，電解液蒸發(fā)快，極板易損壞，繼續(xù)充電則會(huì)嚴(yán)重縮短電池壽命。此外，串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車在制動(dòng)會(huì)進(jìn)行制動(dòng)能量回收，將此能量以電能的形式存儲(chǔ)到動(dòng)力電池內(nèi)，但電池溫度過高時(shí)進(jìn)行制動(dòng)能量回收同樣會(huì)縮短電池壽命。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的能量管理方法，能夠避免電池在溫度過高時(shí)繼續(xù)進(jìn)行充放電，提高混合動(dòng)力汽車動(dòng)力電池的使用壽命。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的能量管理方法，在所述混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)過程中，包括以下步驟：

S1，通過所述混合動(dòng)力汽車的整車需求功率、電池SOC值和電池溫度得到調(diào)節(jié)系數(shù)和功率分配系數(shù)；

S2，將調(diào)節(jié)系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)功率相乘得到調(diào)節(jié)功率，將調(diào)節(jié)功率和所述混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)上一時(shí)刻功率相加得到所述混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，根據(jù)所述混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，結(jié)合所述混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)最小燃油消耗特性曲線確定所述混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；

S3，將功率分配系數(shù)與所述混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率P_{engine_i}相乘得到所述混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)向動(dòng)力電池輸出的功率P_b，P_{engine_i}與P_b的差值為所述混合動(dòng)力汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的用于整車驅(qū)動(dòng)的功率；

在所述混合動(dòng)力汽車制動(dòng)過程中，當(dāng)電池溫度小于溫度閾值且電池SOC值小于SOC閾值時(shí)，采用制動(dòng)能量回收方法進(jìn)行制動(dòng)。

優(yōu)選的，S1中所述混合動(dòng)力汽車的整車需求功率按如下公式計(jì)算得到：

其中P_req為整車需求功率，v為行駛車速，m為整車整備質(zhì)量，g為重力加速度，f為滾動(dòng)阻力系數(shù)，α為路面坡度，C_D為空氣阻力系數(shù)，A為車輛迎風(fēng)面積，δ為質(zhì)量換算系數(shù)，η_t為傳動(dòng)軸的機(jī)械效率。

優(yōu)選的，S2所述的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)功率在所述混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)峰值功率的70％至90％內(nèi)取值。