CN212400925U - 增程式混合动力工程机械能量管理*** - Google Patents

增程式混合动力工程机械能量管理*** Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开了一种增程式混合动力工程机械能量管理***，该***中的中央控制器用于分别控制增程器、能量管理单元、锂电池***和负载的运作；增程器按照预设功率为负载供电，并在供电过程中，当预设功率大于负载所需功率时，增程器为负载供电的同时为锂电池***充电；当增程器的预设功率小于负载所需功率时，锂电池***和增程器同时为负载供电；能量管理单元用于控制增程器、负载和锂电池***两两之间的电路导通或断开。本申请实施例通过使增程器按照预设功率为负载供电，增程器输出的大部分功率直接供给负载，避免了储能***充放电过程中的能量转换消耗，大大提高了增程器的能效。

Description

增程式混合动力工程机械能量管理***
技术领域
本申请涉及工程机械技术领域，具体涉及一种增程式混合动力工程机械能量管理***。
背景技术
工程机械是装备工业的重要组成部分，是土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工程所必需的机械装备。
传统的工程机械采用单一的能源驱动的方式，比如采用柴油内燃机驱动工程机械工作，或者是采用新型的纯电驱动的方式为工程机械提供工作能源。但是柴油内燃机驱动的方式对于能源的消耗较大，并且对环境会有一定程度的污染，成本较高；而纯电驱动的方式对于需要长时间工作的工程机械来说，需要频繁停止工作对动力电池进行充电，续航时间和续航里程都不太理想。
基于技术的发展，增程式混合动力工程机械应运而生，其在纯电驱动的基础之上，增加了内燃机给动力电池充电或直接驱动电机使工程机械工作增加续航里程，解决了纯电驱动的续航里程短的问题。但是，现有的增程式混合动力工程机械大多是以动力电池供电为主，在动力电池供电方案中，增程器的输出能量要经过动力电池的转换消耗供给负载，存在增程器能效较低的问题。
实用新型内容
本申请提供一种增程式混合动力工程机械能量管理***，旨在解决现有技术中增程式混合动力工程机械的动力电池供电方案中，增程器的输出能量要经过动力电池的转换消耗供给负载，存在增程器能效较低的问题，提高了工程机械增程器的工作能效。
本申请提供一种增程式混合动力工程机械能量管理***，包括中央控制器、增程器、能量管理单元和锂电池***，能量管理单元用于连接负载，负载与中央控制器通信连接，其中：
中央控制器用于分别控制增程器、能量管理单元、锂电池***和负载的运作；
增程器按照预设功率为负载供电，并在供电过程中，当预设功率大于负载所需功率时，增程器为负载供电的同时为锂电池***充电；
当预设功率小于负载所需功率时，锂电池***和增程器同时为负载供电；
能量管理单元用于在增程器为负载供电的同时为锂电池***充电的过程中，或者在锂电池***和增程器同时为负载供电的过程中，控制增程器、负载和锂电池***两两之间的电路的通断状态，以完成供电。
在本申请一种可能的实现方式中，锂电池***还用于在工程机械制动或减速时，回收负载形成的回馈能量。
在本申请一种可能的实现方式中，当锂电池***的电量达到第一预设电量时，锂电池***用于单独为负载供电。
在本申请一种可能的实现方式中，锂电池***还用于在增程器启动时，为增程器提供启动电能。
在本申请一种可能的实现方式中，***还包括超级电容***和单向导通装置，中央控制器还用于分别控制超级电容***和单向导通装置，超级电容***与能量管理单元电连接，超级电容***通过单向导通装置与锂电池***电连接，单向导通装置的单向导通方向为从超级电容***到锂电池***的方向，其中：
当预设功率大于负载所需功率时，能量管理单元同时导通增程器与超级电容之间的电路、增程器与负载之间的电路，以使得增程器为负载供电的同时为超级电容***充电，并且当超级电容***的电量达到第二预设电量后，超级电容***将多于第二预设电量的电量通过单向导通装置供给锂电池***；
当预设功率小于负载所需功率时，能量管理单元同时导通超级电容***与负载之间的电路、增程器与负载之间的电路，以使得增程器和超级电容***同时为负载供电。
在本申请一种可能的实现方式中，***还包括与中央控制器通信连接的双向电压变换器，双向电压变换器分别与超级电容***和能量管理单元电连接，其中：
双向电压变换器用于对超级电容***的输入电压进行降压，对超级电容***的输出电压进行升压。
在本申请一种可能的实现方式中，***还包括与中央控制器通信连接的充电装置，充电装置与锂电池***电连接，在锂电池***空闲时，充电装置用于为锂电池***充电。
在本申请一种可能的实现方式中，增程器包括发动机、发电机和双向交直流变换器，发动机与发电机机械连接，发电机与双向交直流变换器电连接，发动机用于产生动能，发电机用于将发动机产生的动能转换为交流电，或将交流电转换为动能带动发动机启动，双向交直流变换器用于将交流电转变为直流电输出为负载和锂电池***供电，或将锂电池***输出的直流电转变为交流电输入，带动发动机启动发电机。
本申请中，通过使增程器按照预设功率为负载供电，当负载所需功率与增程器的预设功率相同时，增程器独立为负载供电，避免了储能***充放电过程中的能量转换消耗，提高了增程器的能效，当负载工况不稳定，需要更高的工作功率时，通过锂电池***为负载补充所需功率，当负载所需功率小于增程器预设功率时，将多余功率提供给锂电池***充电，可以使增程器始终稳定工作于高效节能区，大大提高了增程器的工作能效。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的增程式混合动力工程机械能量管理***的一个实施例结构示意图；
图2是本申请实施例中提供的增程式混合动力工程机械能量管理***的又一个实施例结构示意图；
图3是本申请实施例中提供的增程式混合动力工程机械能量管理***的又一个实施例结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。
本申请实施例提供一种增程式混合动力工程机械能量管理***，以下分别进行详细说明。
请参阅图1，图1为本申请实施例所提供的增程式混合动力工程机械能量管理***的一个实施例结构示意图，该增程式混合动力工程机械能量管理***可以包括：中央控制器100、增程器200、能量管理单元300和锂电池***400，能量管理单元300电连接有负载500，负载500与中央控制器100通信连接。。
请参考图1，中央控制器100与增程器200、能量管理单元300、锂电池***400和负载500之间可通过任何通信方式实现通信连接，包括但不限于，串口通信(SerialCommunication)方式、无线通信(Wireless Communication)方式等。中央控制器100可以通过上述通信方式与增程器200、能量管理单元300、锂电池***400和负载500实现数据传输与控制。
本申请实施例中，增程器200可以包括依次连接的发动机、发电机和双向交直流变换器，其中，发动机与发电机机械连接，发电机与双向交直流变换器电连接，发动机用于产生动能，发电机用于将发动机产生的动能转换为交流电，双向交直流变换器用于将该交流电转换为直流电输出，用于为锂电池***400和负载500供电，也可以用于将锂电池***400输出的直流电转换为交流电输入，带动发动机启动。
本申请实施例中，发动机可以是汽油发动机、柴油发动机、压缩天然气(Compressed Natural Gas，CNG)发动机、液化天然气(Liquefied Natural Gas，LNG)发动机等目前市面上常见的发动机，发电机可以是同步发电机、异步发电机、单相发电机、三相发电机等不同类型的发电机，双向交直流变换器可以是目前已有的任意类型的整流(Rectifier)/逆变器(Inverter)，具体此处不做限定，另外本申请实施例的发电机和双向交直流变换器还可以用目前市面上现有的直流发电机进行替换，增程器还可以用燃料电池***代替。
本申请实施例中的能量管理单元300可以是电源分配单元(Power DistributionUnit，PDU)等用于实现电力分配的器件，本申请实施例中的锂电池***还可以用铅酸蓄电池***、镍氢蓄电池***等其他蓄电池***进行替换。
本申请实施例中的负载500可以是电机、压缩机、加热器等需要消耗能量或可产生回馈能量的装置。该回馈能量，具体指的是可以回收并进行存储的电能，该电能还可能由相关的位能、动能等机械能转化得到。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构示意图，仅仅是本申请方案的一种结构示意图，并不构成对本申请方案的限定，其他的应用场景还可以包括比图1中所示更多的储能***，例如图1中仅示出1个锂电池***，可以理解的，该增程式混合动力工程机械能量管理***还可以包括2个或多个与中央控制器100通信连接以及和能量管理单元300电连接的其他储能***，具体此处不做限定。
需要说明的是，图1所示的增程式混合动力工程机械能量管理***的结构示意图仅仅是一个示例，本申请实施例描述的增程式混合动力工程机械能量管理***以及结构是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着增程式混合动力工程机械能量管理***的演变和新业务场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
首先，本申请实施例提供一种增程式混合动力工程机械能量管理***，如图1所示，该***包括中央控制器100、增程器200、能量管理单元300和锂电池***400，能量管理单元300用于连接负载500，其中：
中央控制器100分别与增程器200、能量管理单元300、锂电池***400和负载500通信连接，用于分别控制增程器200、能量管理单元300、锂电池***400和负载500的运作。
本申请实施例中，中央控制器100分别与增程器200、能量管理单元300、锂电池***400和负载500通信，接收增程器200、能量管理单元300、锂电池***400和负载500的反馈信息，同时也向增程器200、能量管理单元300、锂电池***400和负载500发送控制指令，以指示增程器200、能量管理单元300、锂电池***400和负载500的运作。需要说明的是，中央控制器100可以是一个具有控制功能的器件，也可以由不同控制器组成，比如可以为增程器200、能量管理单元300、锂电池***400和负载500分别配置一个控制器，来对增程器200、能量管理单元300、锂电池***400和负载500进行控制，并且本实施例的中央控制器100还具有故障判断、分配策略调整、实时监控等功能，中央控制器100的具体功能可以根据实际应用场景进行选择调整。
增程器200按照预设功率为负载500供电，并在供电过程中，当预设功率大于负载500所需功率时，增程器200为负载500供电的同时为锂电池***400充电。
本申请实施例中，将增程器200的预设功率设置在该增程器200的高效节能区，使增程器200以最低能耗最高效率稳定输出，为负载500提供工作电能，当增程器200的预设功率与负载500所需功率相同时，由增程器200独立为负载500供电，而由于工程机械工作环境较为复杂，负载500所需功率并不会处于恒定值，因此，当增程器200输出的预设功率大于负载500所需功率时，增程器200在为负载500供电的同时将多余功率，即负载500不需要的功率供给锂电池***400，为锂电池***400充电。
当增程器200的预设功率小于负载500所需功率时，锂电池***400和增程器200同时为负载500供电。
同上，本申请实施例中，将增程器200的预设功率设置在该增程器200的高效节能区，使增程器200以最低能耗最高效率稳定输出，为负载500提供工作电能，而由于工程机械工作环境较为复杂，负载500所需功率并不会处于恒定值，因此，当增程器200输出的预设功率小于负载500所需功率时，在增程器200在为负载500供电的同时，锂电池***400会为负载500补充不够的功率，以保证负载500正常运行。
能量管理单元300用于在增程器200为负载500供电的同时为锂电池***400供电的过程中，或者在锂电池***400和增程器200同时为负载500供电的过程中，控制增程器200、负载500和锂电池***400两两之间的电路的通断状态，以完成供电。
本申请实施例中，能量管理单元300包括第一开关K1和第二开关K2，增程器200通过第一开关K1与负载500连接，锂电池***400通过第二开关K2与负载500连接，增程器200与锂电池***400通过第一开关K1和第二开关K2连接，能量管理单元300控制增程器200、负载500和锂电池***400两两之间的电路的通断状态，具体为：
当增程器200的预设功率恰好等于负载500所需功率时，能量管理单元300的第一开关K1闭合，导通增程器200与负载500之间的电路，第二开关K2断开锂电池***400与负载500之间的电路，使得增程器200独立为负载500供电；当负载500的工况发生变化，增程器200的预设功率大于负载500所需功率时，能量管理单元的第二开关K2闭合，通过第一开关K1和第二开关K2导通增程器200与锂电池***400之间的电路，使得增程器200在为负载500供电的同时，将多余功率输出给锂电池***400，为锂电池***400充电；当负载500的工况发生变化，增程器200的预设功率小于负载500所需功率时，能量管理单元的第二开关K2同样闭合，导通锂电池***400与负载500之间的电路，使得增程器200在为负载500供电的同时，锂电池***400也为负载500供电，以补充负载500不够的功率。
本申请实施例中，通过使增程器200按照预设功率为负载500供电，当负载500所需功率与增程器200的预设功率相同时，增程器200独立为负载500供电，避免了储能***充放电过程中的能量转换消耗，提高了增程器200的能效，当负载500工况不稳定，需要更高的工作功率时，通过锂电池***400为负载500补充所需功率，当负载500所需功率小于增程器200预设功率时，将多余功率提供给锂电池***400充电，可以使增程器200始终工作于高效节能区，大大提高了增程器200的工作能效。
在本申请一些实施例中，锂电池***400还用于在工程机械制动或减速时，回收负载500形成的回馈能量。
本申请实施例中，在增程器200为负载500供电的过程中，当工程机械制动或减速时，负载500会产生反向电动势，进而产生回馈能量，负载500的回馈能量通过第二开关K2回收至锂电池***400，此时，增程器200输出的功率同样通过第一开关K1和第二开关K2供给锂电池***400。
在本申请一些实施例中，当锂电池***400的电量达到第一预设电量时，锂电池***400用于单独为负载500供电。
本申请实施例中，设置锂电池***400的第一预设电量为满电量，即电量百分比为100％，当锂电池***400的电量百分比达到100％即充满时，能量管理单元300的第一节开关K1断开增程器200与负载500之间的电路，使得增程器200停止为负载500供电，或者增程器200停机，停止为负载500供电，此时锂电池***400通过闭合的第二开关K2独立为负载500提供工作电能。当锂电池***400的电量降低至预设最低电量如10％时，增程器200重新启动，通过第一开关K1为负载500供电，如此循环。需要说明的是，锂电池***400的第一预设电量和预设最低电量可以根据锂电池***的性能或应用场景进行设置，本实施例提供的仅仅是一个示例，具体数值此处不做限定。
在本申请一些实施例中，锂电池***400还用于在增程器200启动时，为增程器200提供启动电能，使增程器200能快速达到高效节能区运行。
本申请实施例中，当增程器200启动时，能量管理单元300的第一开关K1和第二开关K2闭合，锂电池***400通过双向交直流变换器供电给发电机，使发电机作为启动电机带动发动机在短时间内达到所需转速，增程器200完成启动时的高耗能阶段，开始对负载500供电，节约能源。
在本申请一些实施例中，增程式混合动力工程机械能量管理***还包括与中央控制器100通信连接的充电装置900，充电装置900与锂电池***400电连接，本实施例中的充电装置900可以是外接的市电充电桩、移动充电装置，也可以是其他的储能装置，充电装置900可以与增程器200交替为锂电池***400充电，或独立为锂电池***400充电，也可以在增程器200出现故障时，或在锂电池***400空闲时，为锂电池***400充电。
如图2所示，在本申请一些实施例中，增程式混合动力工程机械能量管理***还包括超级电容***600和单向导通装置700，中央控制器100还用于分别控制超级电容***600和单向导通装置700，超级电容***600与能量管理单元300电连接，超级电容***600通过单向导通装置700与锂电池***400电连接，单向导通装置700的单向导通方向为从超级电容***600到锂电池***400的方向，其中：
当增程器200的预设功率大于负载500所需功率时，能量管理单元300同时导通增程器200与超级电容600之间的电路、增程器200与负载500之间的电路，以使得增程器200同时为负载500和超级电容***600供电，当超级电容***600的电量达到第二预设电量后，超级电容***600将多于第二预设电量的电量通过单向导通装置700供给锂电池***400进行充电；
当预设功率小于负载500所需功率时，能量管理单元300同时导通超级电容***600与负载500之间的电路、增程器200与负载500之间的电路，以使得增程器200和超级电容***600同时为负载500供电。
本申请实施例中，能量管理单元300还包括第三开关K3，超级电容***600通过第三开关K3与负载500电连接，在增程器200为负载500供电的过程中，当增程器200的预设功率大于负载500所需功率时，能量管理单元300的第三开关K3闭合，导通超级电容***600与增程器200之间的电路，多出来的电能便通过第三开关K3存储于超级电容***600中。设置超级电容***600的第二预设电量为满电量，即电量百分比为100％，当超级电容***600的电量百分比达到100％时，多于的电量便通过单向导通装置700供给锂电池***400，为锂电池***400充电。
当增程器200的预设功率小于负载500所需功率时，能量管理单元300的第三开关K3同样闭合，导通超级电容***600与负载500之间的电路，使得增程器200与超级电容***600同时为负载500供电，并且若超级电容***600和增程器200所提供的功率之和仍然小于负载500所需功率时，能量管理单元300的第二开关K2闭合，导通锂电池***400与负载500之间的电路，使得锂电池***400、超级电容***600和增程器200三者同时为负载500供电。
需要说明的是，本实施例中的第二预设电量可以根据单向导通装置700的电压差来进行设定。也可以根据超级电容***的性能或应用场景进行设置，本实施例提供的仅仅是一个示例，具体数值此处不做限定。本实施例中的单向导通装置700可以是单向电压(Direct Current-Direct Current，DC-DC)变换器、大功率二极管等能够实现电流单向传输的器件，也可以是能实现升压/降压的电流单向传输器件。由于单向导通装置700的存在，电能只能由超级电容***600流向锂电池***400，不能反向流动。
由于锂电池的一个生命周期的循环次数有限，而超级电容的循环次数可达100万次，其具有高功率、高循环寿命的优点，因此，本申请实施例可以通过超级电容***600替代锂电池***400的削峰填谷功能，避免锂电池***400频繁充放电，延长了锂电池***400的使用寿命，并且由于超级电容的低温性能比锂电池优异，超级电容可以在低温启动时提供足够功率。本实施例中的超级电容***600可以是由多个超级电容单体串并联得到，也可以是其他高功率储能***，比如飞轮储能***等，其余与本实施例的原理相同或相似的方案也属于本申请的保护范围，比如通过合理设置增程器200、超级电容***600和锂电池***400的参数也能实现本实施例的方案。
本实施例中，超级电容***600还用于在工程机械制动或减速时，回收负载500形成的回馈能量，并且同样的，当超级电容***600的电量达到第二预设电量时，多于的回馈能量同样是通过单向导通装置700供给锂电池***400，为锂电池***400充电。
当锂电池***400的电量达到第一预设电量即充满时，能量管理单元300的第一开关K1断开增程器200与负载500之间的电路，或增程器200停机，第三开关K3断开超级电容***600与负载500之间的电路，使得增程器200和超级电容***600停止为负载500供电，此时能量管理单元300的第二开关K2闭合，导通锂电池***400与负载500之间的电路，由锂电池***400独立为负载500提供工作电能。
本申请实施例中，当增程器200出现故障时，能量管理单元300的第一开关K1断开，第二开关K2和第三开关K3闭合，由锂电池***400和超级电容***600组成供电***根据为负载500所需功率合理分配电量为负载500提供工作电能。
本申请实施例中，在锂电池***400独立为负载500供电的过程中，当工程机械制动或减速时，负载500会产生反向电动势，进而产生回馈能量，负载500的回馈能量通过第二开关K2回收至锂电池***400。
本申请实施例中，若锂电池***400和超级电容***600出现故障，则能量管理单元300的第二开关K2和第三开关K3断开，第一开关K1闭合，导通增程器200与负载600之间的电路，使得增程器200独立为负载600供电；若锂电池***400出现故障，则能量管理单元300的第二开关K2断开，第一开关K1和第三开关K3闭合，导通增程器200与负载600之间的电路，以及超级电容***600与负载500之间的电路，使得增程器200和超级电容***600为负载600供电；若超级电容***600出现故障，则能量管理单元300第三开关K3断开，第一开关K1和第二开关K2闭合，导通增程器200与负载600之间的电路，以及锂电池***400与负载500之间的电路，使得增程器200和锂电池***400为负载600供电。
如图3所示，在本申请一些实施例中，增程式混合动力工程机械能量管理***还包括与中央控制器100通信连接的双向电压变换器800，双向电压变换器800分别与超级电容***400和能量管理单元300连接，其中：
双向电压变换器800用于对超级电容***800的输入电压进行降压，对超级电容***600的输出电压进行升压。
本申请实施例中，超级电容***600由多个超级电容单体串并联而成，双向电压变换器800可以实现双向升降压变换，其可以是由具有升压(BOOST)/降压(BUCK)电路拓扑的升降压电路或双向升/降压变换器构成。并且本实施例中，单向导通装置700可以是具有单向升压功能的单向电压变换器，也可以是由单向升压(BOOST)电路构成，对由超级电容***800输入锂电池***400的电压进行升压。能量管理单元300的第三开关K3通过双向电压变换器800与超级电容***600电连接，由于双向电压变换器800可以对由能量管理单元300输入超级电容***600的电压进行降压，由超级电容***600输出至能量管理单元300的电压进行升压，能够降低超级电容***600的电压而又满足整个增程式混合动力工程机械能量管理***的电压，减少串并联的超级电容的数量，由于超级电容价格昂贵，能够降低超级电容***600成本，进而降低整个增程式混合动力工程机械能量管理***的成本。
需要说明的是，本申请实施例中通过能量管理单元300的各开关对电路通断进行控制的方式仅是实现本申请的一种方式，其余能够实现电路通断的相同或相似原理的控制方式同样适用于本申请实施例。此外，本领域技术人员应当理解，为了实现本申请实施例，锂电池***400的电量是足够满足与增程器200一同为负载500供电的，具体的，增程器200给锂电池***400充电的电量大于锂电池***400释放的电量或在锂电池***400电量不够时，通过充电装置900为锂电池***400充电，以确保***正常运行。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。
具体实施时，以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元或结构的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。
以上对本申请实施例所提供的一种增程式混合动力工程机械能量管理***进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种增程式混合动力工程机械能量管理***，其特征在于，所述***包括中央控制器、增程器、能量管理单元和锂电池***，所述能量管理单元用于连接负载，所述负载与所述中央控制器通信连接，其中：
所述中央控制器用于分别控制所述增程器、所述能量管理单元、所述锂电池***和所述负载的运作；
所述增程器按照预设功率为所述负载供电，并在供电过程中，当所述预设功率大于所述负载所需功率时，所述增程器为所述负载供电的同时为所述锂电池***充电；
当所述预设功率小于所述负载所需功率时，所述锂电池***和所述增程器同时为所述负载供电；
所述能量管理单元用于在所述增程器为所述负载供电的同时为所述锂电池***充电的过程中，或者在所述锂电池***和所述增程器同时为所述负载供电的过程中，控制所述增程器、所述负载和所述锂电池***两两之间的电路的通断状态，以完成供电。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述锂电池***还用于在工程机械制动或减速时，回收所述负载形成的回馈能量。
3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，当所述锂电池***的电量达到第一预设电量时，所述锂电池***用于单独为所述负载供电。
4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述锂电池***还用于在所述增程器启动时，为所述增程器提供启动电能。
5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***还包括超级电容***和单向导通装置，所述中央控制器还用于分别控制所述超级电容***和所述单向导通装置，所述超级电容***与所述能量管理单元电连接，所述超级电容***通过所述单向导通装置与所述锂电池***电连接，所述单向导通装置的单向导通方向为从所述超级电容***到所述锂电池***的方向，其中：
当所述预设功率大于所述负载所需功率时，所述能量管理单元同时导通所述增程器与所述超级电容之间的电路、所述增程器与所述负载之间的电路，以使得所述增程器为所述负载供电的同时为所述超级电容***充电，并且当所述超级电容***的电量达到第二预设电量后，所述超级电容***将多于所述第二预设电量的电量通过所述单向导通装置供给所述锂电池***进行充电；
当所述预设功率小于所述负载所需功率时，所述能量管理单元同时导通所述超级电容***与所述负载之间的电路、所述增程器与所述负载之间的电路，以使得所述增程器和所述超级电容***同时为所述负载供电。
6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述***还包括与所述中央控制器通信连接的双向电压变换器，所述双向电压变换器分别与所述超级电容***和所述能量管理单元电连接，其中：
所述双向电压变换器用于对所述超级电容***的输入电压进行降压，对所述超级电容***的输出电压进行升压。
7.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述***还包括与所述中央控制器通信连接的充电装置，所述充电装置与所述锂电池***电连接，在所述锂电池***空闲时，所述充电装置用于为所述锂电池***充电。
8.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述增程器包括发动机、发电机和双向交直流变换器，所述发动机与所述发电机机械连接，所述发电机与所述双向交直流变换器电连接，所述发动机用于产生动能，所述发电机用于将所述发动机产生的动能转换为交流电，或将交流电转换为动能带动所述发动机启动，所述双向交直流变换器用于将所述交流电转变为直流电输出为所述负载和所述锂电池***供电，或将所述锂电池***输出的直流电转变为交流电输入，带动所述发动机启动发电机。
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