CN110228373A

CN110228373A - 一种新能源混动车型能量回收及发电控制算法

Info

Publication number: CN110228373A
Application number: CN201910291123.8A
Authority: CN
Inventors: 崔新龙; 赵予民; 王福君; 张东勋; 杨朝东; 李厚兵; 王军; 伍永明
Original assignee: Hanteng Automobile Co Ltd
Current assignee: Hanteng Automobile Co Ltd
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-04-11
Publication date: 2019-09-13

Abstract

本发明公开了一种新能源混动车型能量回收及发电控制算法，包括BMS、MCU和HCU，该算法包括如下步骤：BMS收集SOC信息、电池包温度信息、允许最大输入电流（C）信息以及当前电压（V）信息发送给HCU；MCU将MCU允许输出功率实时（D）信息、MCU当前有效输出扭矩（E）信息以及电机当前转速（F）发送给HCU；MCU将请求目标扭矩（H）信息发送给MCU；EMS将发动机转速信息以及发动机输出扭矩信息发送给HCU；HCU采集油门信号以及制动信号；HCU电驱请求负扭矩发电计算；油门开度状态修正。此专算法综合考虑不同的驾驶工况、发动机及电驱***效率、动力电池状态后控制发电和能量回收，可明显提升整车加速舒适性，提高整车能量效率，提高动力电池寿命及安全性。

Description

一种新能源混动车型能量回收及发电控制算法

技术领域

本发明属于新能源混动车能量回收技术领域，具体涉及一种新能源混动车型能量回收及发电控制算法。

背景技术

面对节能与环保的双重压力，汽车工业要想可持续发展就必须大力发展新能源汽车。新能源汽车中电驱控制是重要的组成部分，电驱控制中扭矩控制为核心。而电驱发电及能量回收部分对续航里程的提升与动力电池的保护及节能减排也起到至关重要的作用。

混合动力汽车(Hybrid Electrical Vehicle，简称HEV)是指同时装备两种动力来源—热动力源(由传统的汽油机或者柴油机产生)与电动力源(电池与电动机)的汽车。通过在混合动力汽车上使用电机，使得动力***可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控，而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与排放。混合动力汽车是指车辆驱动系由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同，形成了多种分类形式。混合动力车辆的节能、低排放等特点引起了汽车界的极大关注并成为汽车研究与开发的一个重点。车载动力源有多种：蓄电池、超级电容、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组，当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的汽车。有了蓄电池，可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量；在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现"零"排放。

混合动力车辆的电驱动部分可实现能量回收发电及强制发电功能。能量回收可实现在减速及制动时将动能转换为电能储存起来，减速能量损失，提高整车效率，减小制动***的磨损缩短制动距离。油电混动发电模式可以用发动机驱动电机给动力电池发电，可以控制发动机在最佳效率区间进行发电，进而提高燃油经济性及减小排放。同时发电和能量回收可以保持动力电池时刻处在最佳状态下，进而提高动力电池的寿命及安全。

现有发电及能量回收算法没有全面考虑不同加速工况下及车辆状态的不同，发电及能量回收多为固定强度及大小。这样不能保障车辆驾驶的舒适性及整车的效率及经济性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新能源混动车型能量回收及发电控制算法，以解决上述背景技术中提出的现有发电及能量回收算法没有全面考虑不同加速工况下及车辆状态的不同，发电及能量回收多为固定强度及大小，这样不能保障车辆驾驶的舒适性及整车的效率及经济性的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种新能源混动车型能量回收及发电控制算法，包括BMS、MCU和HCU，该算法包括如下步骤：

S1、所述BMS收集SOC信息、电池包温度信息、允许最大输入电流(C) 信息以及当前电压(V)信息发送给所述HCU；

S2、所述MCU将MCU允许输出功率实时(D)信息、MCU当前有效输出扭矩(E)信息以及电机当前转速(F)发送给所述HCU；

S3、所述MCU将请求目标扭矩(H)信息发送给所述MCU；

S4、所述EMS将发动机转速信息以及发动机输出扭矩信息发送给所述HCU；

S5、所述HCU采集油门信号以及制动信号；

S6、HCU电驱请求负扭矩发电计算：

Z＝1时为收油门，

Z＝2时为踩刹车，

Z＝3时为发电模式；

S7、油门开度状态修正：

当Z＝1时，则Min(Q、C*V/F*W*9550)＝Y，

当Z＝2时，则Min(Q、C*V/F*W*9550)＝Y，

当Z＝3时，则min(Q*S*J、C*V/F*W*9550)＝Y，

当扭矩请求工况下，则H＝L，

当能量回收及发电工况下，则H＝Y。

优选的，发电负扭矩处于Z后桥1挡时，不考虑风阻与摩擦阻力时减速度0.1G对应扭矩为52Nm。

优选的，发电负扭矩处于Z后桥2挡时，不考虑风阻与摩擦阻力时减速度0.1G对应扭矩84Nm，同时电流控制在1C以内。

优选的，Z＝1为收油门，此时扭矩、最大电流以及效率(-0.1G减速) 为最主要的考虑因素。

优选的，Z＝2为踩刹车，此时扭矩、最大电流、效率(-0.12G减速)为最主要的考虑因素。

优选的，Z＝3为发电模式，此时涉及到能量回收及发电工况，主要考虑发电效率、功率以及电流，功率控制在5kw以下。

优选的，在发动机输出功率低、效率高时进入发电模式发电。

优选的，在查请求负扭矩MAP表值＝Q时，根据驾驶感和台架数据需要对后桥当前挡位进行区分。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种新能源混动车型能量回收及发电控制算法，与现有技术相比，具有以下有点：

1、此发电和能量回收适用于任何油电混动的车辆。HCU根据驾驶工况、发动机万有特性、MCU及电机状态、动力电池状态综合控制HCU发给MCU的负扭矩大小或发电强度信号。进而实现能量回收时的强度、开始结束时机、发电电流大小等参数的控制。

2、此专算法综合考虑不同的驾驶工况、发动机及电驱***效率、动力电池状态后控制发电和能量回收，可明显提升整车加速舒适性，提高整车能量效率，提高动力电池寿命及安全性。

附图说明

图1为本发明新能源混动车型能量回收及发电控制算法的部分示意图；

图2为本发明新能源混动车型能量回收及发电控制算法的部分示意图；

图3为本发明新能源混动车型能量回收及发电控制算法的部分示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-3所示的一种新能源混动车型能量回收及发电控制算法，包括BMS、MCU和HCU，该算法包括如下步骤：

S3、所述MCU将请求目标扭矩(H)信息发送给所述MCU；

S5、所述HCU采集油门信号以及制动信号；

S6、HCU电驱请求负扭矩发电计算：

Z＝1时为收油门，

Z＝2时为踩刹车，

Z＝3时为发电模式；

S7、油门开度状态修正：

当Z＝1时，则Min(Q、C*V/F*W*9550)＝Y，

当Z＝2时，则Min(Q、C*V/F*W*9550)＝Y，

当Z＝3时，则min(Q*S*J、C*V/F*W*9550)＝Y，

当扭矩请求工况下，则H＝L，

当能量回收及发电工况下，则H＝Y。

具体的，发电负扭矩处于Z后桥1挡时，不考虑风阻与摩擦阻力时减速度0.1G对应扭矩为52Nm；发电负扭矩处于Z后桥2挡时，不考虑风阻与摩擦阻力时减速度0.1G对应扭矩84Nm，同时电流控制在1C以内。

Z＝1为收油门，此时扭矩、最大电流以及效率(-0.1G减速)为最主要的考虑因素；Z＝2为踩刹车，此时扭矩、最大电流、效率(-0.12G减速)为最主要的考虑因素；Z＝3为发电模式，此时涉及到能量回收及发电工况，主要考虑发电效率、功率以及电流，功率控制在5kw以下。

实施时，在发动机输出功率低、效率高时进入发电模式发电；在查请求负扭矩MAP表值＝Q时，根据驾驶感和台架数据需要对后桥当前挡位进行区分。

在实施时，第一步需要的信息包括如下表格：

第二步，HCU电驱请求负扭矩发电计算，其发电效率W如下：

第三步，查请求负扭矩MAP表值＝Q(根据驾驶感和台架数据)需要考虑后桥当前挡位区分，其表格如下：

表格注释：

Z＝1为收油门、主要考虑扭矩、最大电流、效率(-0.1G减速)；

Z＝2为踩刹车、主要考虑扭矩、最大电流、效率(-0.12G减速)；

Z＝3为发电模式(能量回收及发电工况)。主要考虑发电效率、功率、电流(控制在5kw)；

1挡时不考虑风阻与摩擦阻力时减速度0.1G对应扭矩52Nm；

2挡时不考虑风阻与摩擦阻力时减速度0.1G对应扭矩84Nm.电流控制在 1C以内。

发动机状态修正系数＝S，注，考虑发动机输出功率低效率高时发电。

第四步，油门开度状态修正系数＝J

当Z＝(1或2)则Min(Q、C*V/F*W*9550)＝Y

当Z＝3 则min(Q*S*J、C*V/F*W*9550)＝Y

当，扭矩请求工况下则；H＝L

当，能量回收及发电工况下则；H＝Y

本发明的算法的发电和能量回收适用于任何油电混动的车辆。HCU根据驾驶工况、发动机万有特性、MCU及电机状态、动力电池状态综合控制HCU发给 MCU的负扭矩大小或发电强度信号。进而实现能量回收时的强度、开始结束时机、发电电流大小等参数的控制。且此专算法综合考虑不同的驾驶工况、发动机及电驱***效率、动力电池状态后控制发电和能量回收，可明显提升整车加速舒适性，提高整车能量效率，提高动力电池寿命及安全性。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种新能源混动车型能量回收及发电控制算法，包括BMS、MCU和HCU，其特征在于，该算法包括如下步骤：

S1、所述BMS收集SOC信息、电池包温度信息、允许最大输入电流（C）信息以及当前电压（V）信息发送给所述HCU；

S2、所述MCU将MCU允许输出功率实时（D）信息、MCU当前有效输出扭矩（E）信息以及电机当前转速（F）发送给所述HCU；

S3、所述MCU将请求目标扭矩（H）信息发送给所述MCU；

S5、所述HCU采集油门信号以及制动信号；

S6、HCU电驱请求负扭矩发电计算：

Z=1时为收油门，

Z=2时为踩刹车，

Z=3时为发电模式；

S7、油门开度状态修正：

当Z=1时，则Min(Q、C*V/F*W*9550）=Y，

当Z=2时，则Min(Q、C*V/F*W*9550）=Y，

当Z=3时，则min(Q*S*J、C*V/F*W*9550）=Y，

当扭矩请求工况下，则H=L，

当能量回收及发电工况下，则H=Y。

2.根据权利要求1所述的一种新能源混动车型能量回收及发电控制算法，其特征在于：发电负扭矩处于Z后桥1挡时，不考虑风阻与摩擦阻力时减速度0.1G对应扭矩为52Nm。

3.根据权利要求1所述的一种新能源混动车型能量回收及发电控制算法，其特征在于：发电负扭矩处于Z后桥2挡时，不考虑风阻与摩擦阻力时减速度0.1G对应扭矩84Nm，同时电流控制在1C以内。

4.根据权利要求1所述的一种新能源混动车型能量回收及发电控制算法，其特征在于：Z =1为收油门，此时扭矩、最大电流以及效率（-0.1G减速）为最主要的考虑因素。

5.根据权利要求1所述的一种新能源混动车型能量回收及发电控制算法，其特征在于：Z =2为踩刹车，此时扭矩、最大电流、效率（-0.12G减速）为最主要的考虑因素。

6.根据权利要求1所述的一种新能源混动车型能量回收及发电控制算法，其特征在于：Z =3为发电模式，此时涉及到能量回收及发电工况，主要考虑发电效率、功率以及电流，功率控制在5kw以下。

7.根据权利要求1所述的一种新能源混动车型能量回收及发电控制算法，其特征在于：在发动机输出功率低、效率高时进入发电模式发电。

8.根据权利要求1所述的一种新能源混动车型能量回收及发电控制算法，其特征在于：在查请求负扭矩MAP表值=Q时，根据驾驶感和台架数据需要对后桥当前挡位进行区分。