[发明专利]混合动力车辆SOC保持能量管理方法

权利要求书

1.混合动力车辆SOC保持能量管理方法，其特征在于，其步骤为：(A)驱动需求功率计算；(B)电池需求功率计算；(C)发动机工作点确定；(D)发电机工作点确定；(E)电动机工作点确定。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆SOC保持能量管理方法，其特征在于，所述的步骤(A)：实际驾驶车辆时，车辆的驱动功率需求完全由驾驶员踩下加速踏板的程度、即加速踏板行程值决定；为了避免混合动力系统对加速踏板行程的功率响应过于敏感，本文采用“抛物线模型”描述需求功率与踏板行程的关系，抛物线模型表达式为

P_N＝Ax²               (1)

其中，P_N为需求功率；A为混合动力系统额定功率，其值由设计的车辆牵引特性决定；x为加速踏板行程，以占总行程的百分比表示；

根据驱动需求功率和当前车速可计算出需求转矩，即

T_N＝P_N/(v/r)         (2)

其中，T_N为驱动需求转矩；v为当前车速；r为驱动轮滚动半径。

3.根据权利要求1所述的混合动力车辆SOC保持能量管理方法，其特征在于，所述的步骤(B)的具体步骤为：设电池SOC保持的目标值为SOC₀；电池功率计算方法为：

(1)当SOC值低于SOC₀时，电池采用恒流充电模式，充电电流目标值I_charge＝0.6C(C为电池容量)；所以电池目标充电功率为

P_B＝-U₀I_charge/η_charge         (3)

其中，P_B为电池需求功率；U₀为系统直流母线电压；η_charge为电池充电效率；

由于混联式混合动力系统各部件功率相互影响，电池功率受发动机、发电机和电动机等功率的多重制约，所以实际充电功率不会和目标值完全吻合，在动态调节过程中偏差会相对较大；

(2)当SOC不低于SOC₀时，电池电量保持；电池需求功率P_B＝0；

(3)当车辆急加速或爬坡时，如果发动机不能单独满足车辆驱动需求时，电池放电；放电功率为驱动需求功率与发动机可提供功率的差值，同时满足电池额定功率和峰值功率工作制的限制；即

P_B＝(P_N-P_{e_f})/η_discharge         (4)

其中，P_{e_f}为发动机可提供的功率；η_discharge为电池放电效率。

4.根据权利要求1所述的混合动力车辆SOC保持能量管理方法，其特征在于，所述的具体步骤(C)为：发动机功率根据驱动需求功率和电池需求功率计算，即

P_e＝P_N+P_B         (5)

当车辆处于急加速或爬坡工况，且驱动需求功率大于发动机可提供的最大功率时，发动机以可提供的最大功率工作，其它驱动需求功率由电池功率补充；

发动机工作点根据发动机最优工作曲线进行查表得到，即得到特定的发动机功率对应的发动机转速n_e与转矩T_e；发动机最优工作曲线根据发动机万有特性中的最低燃油消耗区域确定。