[发明专利]基于混合动力用复合电源的动力控制方法

说明书

技术领域

本发明属于混合动力车辆的驱动控制技术领域，具体涉及一种基于混合动力用复合电源的动力控制方法。

背景技术

传统装甲车用柴油机作为动力，它能适用装甲车的大多数使用需求。但是装甲车进入防空洞等通风不良区域要求车辆能实现零排放，以免装甲车巨大的排放和较低的排放质量影响空气质量，造成CO中毒等。而且，有时装甲车有较高的隐身需求，装甲车采用纯电动行驶可以大幅度降低车辆的红外和噪声辐射，有利于规避红外探测和噪声搜索。这些都对装甲车采用电驱动提出了需求。但是鉴于目前电池的储能密度较低，远不能满足装甲车远距离作战的需求，采用混合动力方案是可行的方案。它既满足装甲车长时间、大功率的需求，也满足较少的纯电动行驶需求。

现有的混合动力车辆（HEV）大多采用蓄电池作为其车载储能源，但蓄电池储能的HEV在加速、爬坡或再生制动时，突发大功率的能力由于蓄电池较低的比功率而受到限制。蓄电池单独作为HEV的储能源存在较多问题，最为突出的是蓄电池捕获再生制动能量或短持续时间事件，诸如加速、爬坡、刹车等期间提供突发大功率的能力有限。这种高功率局限性降低了混合动力系统设计的效率，不能满足HEV对短时功率的需求。如果通过增加储能源的数量来弥补这种功率局限性，势必增加HEV的成本和重量。同时，大电流充放还会影响蓄电池的寿命，特别是再生制动能量回收时，电池因充电效率低，尤其是大电流充电，从而导致其循环使用寿命大为缩短。

超级电容具有比功率高的优点，但由于超级电容其自身能量密度低的缺点使其难以独立地成为HEV的驱动能量源，采用超级电容作为辅助，与蓄电池联合作为HEV的电源，是一条较好的解决混合动力电源问题的路径。超级电容与蓄电池的结合可以充分发挥二者的优势，在加速和爬坡时弥补蓄电池有限的输出瞬时功率能力，快速回收制动能量，在起-停频繁的城市工况条件下，改善燃油效率，提高储能系统的工作效率、延长蓄电池的使用寿命，也不必为了同时满足能量和功率需求而增加串并联电池数量，避免了系统配置上的浪费。用蓄电池和超级电容器组成的复合电源可以使系统的能量利用率提高，有效改善蓄电池的循环使用寿命。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种基于混合动力用复合电源的动力控制方法。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于混合动力用复合电源的动力控制方法，

所述复合电源包括：动力电池、超级电容、双向DC/DC变换器、逆变器、电池管理系统、电容管理系统、多能源控制器；所述多能源控制器通过CAN总线分别连接电池管理系统及电容管理系统，所述电容管理系统通过CAN总线分别连接双向DC/DC变换器及超级电容，所述超级电容与双向DC/DC变换器相连接；所述电池管理系统通过CAN总线连接动力电池；所述超级电容经过双向DC/DC变换器与动力电池共同连接在直流母线上，并经所述直流母线连接至逆变器；

其中，

所述基于混合动力用复合电源的动力控制方法适用于混合动力车辆的动力系统，该动力系统中，电动机与发动机通过动力合成装置共同输出到变速箱，同时发动机和电动机也设置为可单独输出动力；由控制系统根据整车状态和功率需求控制工作；所述混合动力车辆设置为具备两种工作模式：一般模式和纯电动模式；所述一般模式覆盖了车辆的大部分工况，所述纯电动模式用于顾及到特殊情况下的行驶工况；

车辆在一般模式下，在低速行驶或者起步、倒车时，控制系统判断动力电池SOC值的水平，达到预定阈值则采用动力电池单独供电给电机来驱动车辆，若没有达到预定阈值，则启动发动机，启动车辆的同时发电，为复合电源供电；当车速升高，功率需求增大时，发动机工作，而且保证其工作在较节油的工作范围；此时，动力电池和超级电容均不放电，当二者的SOC值低于一定水平时，还通过发动机提供多余动力来发电给二者充电；当出现短时间需求大功率时，超级电容提供较大的功率，保证车辆短时的加速性能；当出现持续的大功率需求时，动力电池介入工作，而且发动机工作在大负荷区域，一旦控制系统发现动力电池的SOC值低于某一水平时，提出电量过低警示，发动机单独提供动力，此时车辆的动力性能有所减低；