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专利号: 2024100445174
申请人: 山东赛马力发电设备有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种混合动力汽车能源管理控制系统,其特征在于,包括,

信息获取模块,用以获取车辆信息、电池信息、路况信息和环境信息;

电机分析模块,用以根据获取的油门开度对发电机的转速与扭矩进行分析;

调整模块,用以根据获取的汽车气缸数量、汽车气缸容积和路况信息对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调整,所述调整模块设有调节单元,其用以根据获取的汽车气缸数量和汽车气缸容积对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节,所述调整模块还设有修正单元,其用以根据获取的路况信息对发电机的转速与扭矩分析过程的调节过程进行修正;

模式分析模块,用以根据获取的电池电量、汽车行驶速度和发电机的转速与扭矩的分析结果对汽车的工作模式进行分析;

电池组管理模块,用以根据汽车的工作模式的分析结果、发电机的转速与扭矩的分析结果和电池容量对电池的充放电过程进行管理;

校正模块,用以根据获取的环境信息对电池的放电过程的管理进行校正,所述校正模块设有校正单元,其用以根据获取的环境温度对电池的放电过程的管理进行校正,所述校正模块还设有补偿单元,其用以根据获取的海拔高度对电池的放电过程的管理的校正过程进行补偿;

优化模块,用以根据管理周期内的燃油效率对下一管理周期汽车的工作模式的分析过程进行优化。

2.根据权利要求1所述的混合动力汽车能源管理控制系统,其特征在于,所述电机分析模块将获取的油门开度y0与预设油门开度y1进行比对,并根据比对结果和汽车的行驶速度对电机的转速与扭矩进行分析,其中:当y0≤y1时,所述电机分析模块判定汽车的油门开度小,并将电机的转速设为R1,设定R1=R0×{0.5×[1‑0.5×(y1‑y0)/y1]+0.5×v0/V},所述电机分析模块将电机的扭矩设为N1,若设定N1=N0×[1‑(y1‑y0)/y1];

当y0>y1时,所述电机分析模块判定汽车的油门开度大,并将电机的转速设为R2,设定R2=R0×{0.5×[1+(y0‑y1)/y0]+0.5×v0/V},所述电机分析模块将电机的扭矩设为N2,设定N2=N0×[1+(y0‑y1)/y0];

其中,V为预设汽车行驶最大速度阈值,R0为预设转速,N0为预设扭矩。

3.根据权利要求2所述的混合动力汽车能源管理控制系统,其特征在于,所述调节单元将获取的气缸容积b0和气缸数量m0与预设容积b1和预设数量m1进行比对,并根据比对结果计算出调节系数对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节,其中:当b0≤b1且m0≤m1时,所述调节单元判定气缸容积小、气缸数量少并设置调节系数α1对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节,设定α1={1‑sin[(m1‑m0)/(m1+m0)}×(π/2)]×0.6+0.4×[1‑(b1‑b0)/(b1+b0)];

当b0≤b1且m0>m1时,所述调节单元判定气缸容积小、气缸数量多,并设置调节系数α2对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节,设定α2={1+sin[(m0‑m1)/(m1+m0)}×(π/2)]×0.6+0.4×[1‑(b1‑b0)/(b1+b0)];

当b0>b1且m0≤m1时,所述调节单元判定气缸容积大、气缸数量少,并设置调节系数α3对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节,设定α3={1‑sin[(m1‑m0)/(m1+m0)}×(π/2)]×0.6+0.4×[1+(b0‑b1)/(b1+b0)];

当b0>b1且m0>m1时,所述调节单元判定气缸容积大、气缸数量少,并设置调节系数α4对发电机的转速与扭矩的分析过程进行调节,设定α4={1+sin[(m0‑m1)/(m1+m0)}×(π/2)]×0.6+0.4×[1+(b0‑b1)/(b1+b0)];

所述调节单元根据调节系数αd对发电机的转速Rr和扭矩Nn进行调节,并将调节后的发电机的转速Rr设为Rr’,设定Rr’=Rr×αd,将调节后的扭矩Nn设为Nn’,设定Nn’=Nn×αd,其中,r=1,2,d=1,2,3,4,n=1,2。

4.根据权利要求3所述的混合动力汽车能源管理控制系统,其特征在于,所述修正单元将获取的爬坡路段长度L0与各预设路段长度进行比对,并根据比对结果计算出修正系数对发电机的转速与扭矩的分析过程的调节过程进行修正,其中:当L0≤L1时,所述修正单元判定爬坡路段长度短,并设置修正系数β1对发电机的转速与扭矩的分析过程的调节过程进行修正,设定β1=1‑(L1‑L0)/(L1+L0);当L1<L0<L2时,所述修正单元判定爬坡路段长度正常,不进行修正;

当L0≥L2时,所述修正单元判定爬坡路段长度长,并设置修正系数β2对发电机的转速与扭矩的分析过程的调节过程进行修正,设定β2=1+(L0‑L2)/(L2+L0);所述修正单元根据修正系数βx对发电机的转速与扭矩的分析过程的调节过程进行修正,并将修正后的调节系数αd设为αd’,设定αd’=αd×βx,其中,x=1,2,L1为预设最短路段长度,L2为预设最长路段长度。

5.根据权利要求2所述的混合动力汽车能源管理控制系统,其特征在于,所述模式分析模块将获取的电池电量a0与预设电量a1进行比对,并根据比对结果对汽车的工作模式进行一次分析,其中:当a0≤a1时,所述模式分析模块判定电池电量低,判定汽车的工作模式为混动模式;

当a0>a1时,所述模式分析模块判定电池电量正常;

当电池电量正常时,所述模式分析模块将汽车的行驶速度v0与预设速度v1进行比对,并根据比对结果和电机的转速与扭矩的分析结果对汽车的工作模式进行二次分析,其中:当v0<v1时,所述模式分析模块判定汽车行驶速度正常,若Rr≤R0且Nn≤N0,所述模式分析模块判定汽车的工作模式为电动模式,若Rr>R0或Nn>N0,所述模式分析模块判定汽车的工作模式为混动模式;

当v0≥v1时,所述模式分析模块判定汽车行驶速度快,并判定汽车的工作模式为混动模式。

6.根据权利要求5所述的混合动力汽车能源管理控制系统,其特征在于,所述电池组管理模块设有充电管理单元,当汽车的工作模式的判定结果为混动模式时,所述充电管理单元将电池电量a0与各预设电量阈值进行比对,并根据比对结果对电池的充电速率进行管理,其中:当a0≤f1时,所述充电管理单元判定电池电量少,并将电池的充电速率设为K1,设定K1=k0×{1+sin[(f1‑a0)/f1×(π/2)]};

当f1<a0<f2时,所述充电管理单元判定电池电量正常,并将电池的充电速率设为K2,设定K2=k0;

当a0≥f2时,所述充电管理单元判定电池电量多,并将电池的充电速率设为K3,设定K3=0.32×k0×cos[(a0‑f2)/f2×(π/2)];

其中,f1为预设最小电量,f2为预设最大电量,k0为预设充电速率。

7.根据权利要求2所述的混合动力汽车能源管理控制系统,其特征在于,所述电池组管理模块还设有放电管理单元,所述放电管理单元将发电机的转速与扭矩的分析结果和电池的容量C对电池的放电速率进行管理,所述放电管理单元将电池的放电速率设为Q,设定Q=q0×0.25×{Rr/R0+Nn/N0+a0/[(f1+f2)/2]+C/C0},f1为预设最小电量,f2为预设最大电量,q0为预设放电速率,C0为预设电容。

8.根据权利要求7所述的混合动力汽车能源管理控制系统,其特征在于,所述校正单元将获取的环境温度t0与各预设温度进行比对,并根据比对结果对电池的放电速率的管理过程进行校正,其中:当t0≤t1时,所述校正单元判定环境温度低,并设置校正系数J1对电池的放电速率的管理过程进行校正,设定J1=1+0.3×(t1‑t0)/(t0+t1);当t1<t0<t2时,所述校正单元判定环境温度正常,不进行校正;

当t0≥t2时,所述校正单元判定环境温度高,并设置校正系数J2对电池的放电速率的‑0.023(t0‑t2)管理过程进行校正,设定J2=e ;

所述校正单元根据校正系数Jj对电池的放电速率的管理过程进行校正,并将校正后的电池的放电速率Q设为Q1,设定Q1=Q×Jj,j=1,2;其中,t1为预设最低温度,t2为预设最高温度。

9.根据权利要求8所述的混合动力汽车能源管理控制系统,其特征在于,所述补偿单元将获取的海拔高度g0与预设海拔高度g1进行比对,并根据比对结果对电池的放电速率的管理过程的校正过程进行补偿,其中:当g0≤g1时,所述补偿单元判定海拔高度正常,不进行补偿;

当g0>g1时,所述补偿单元判定海拔高度高,并设置补偿系数γ对电池的放电速率的管理过程的校正过程进行补偿,设定γ=1‑(g0‑g1)/(g0+g1),将补偿后的校正系数设为Jj’,设定Jj’=Jj×γ。

10.根据权利要求5所述的混合动力汽车能源管理控制系统,其特征在于,所述优化模块将管理周期的燃油效率w0与预设燃油效率w1进行比对,并根据比对结果对下一管理周期汽车工作模式的分析过程进行优化,其中:当w0≤w1时,所述优化模块判定当前管理周期燃油效率低,并设置优化系数u对下一管理周期汽车工作模式的分析过程进行优化,设定u=1‑(w1‑w0)/(w1+w0),并将优化后的预设速度v1设为v1’,设定v1’=v1×u;当w0>w1时,所述优化模块判定当前管理周期燃油效率正常,不进行优化。