混合动力汽车及其电量和油量转换方法和装置的制造方法_3

文档序号:9920954阅读:来源:国知局
主要使用在整车起步过程和混动模式电机助力阶段,并且这期间经过了 电池的充电效率、电池和电机系统的放电效率的能量损失,所以在效率取值时将电池的发 电效率和电机的放电效率做了这两个过程中效率的算数平均值处理。
[0072] 在不同工作阶段中,电池的充放电效率可以通过电流、电压、S0C以及温度值查表 获得电池的充放电效率,为了使结果更准确,取算术平均值。同样,电机的发电和电动效率 可以通过电机转速和电机扭矩查表得到电机系统的发电和电动效率;然后取各个点效率的 算术平均值作为最终结果。发动机的热效率也可以通过发动机的转速和扭矩查询发动机万 有特性曲线得到发动机相应时刻的热效率,然后取各个点效率的算术平均值。
[0073] 第二部分:多个工作阶段包括混合动力汽车的混动模式过程中电能消耗阶段,分 别将各个工作阶段内的电量转换成转换油量值包括按照以下公式转换得到混动模式过程 中电能消耗阶段的转换油量值:
[0075]其中,V2为混动模式过程中电能消耗阶段的转换油量值,NEC3为混合动力汽车在 混动模式过程中电能消耗阶段消耗的电能,取值为负值,n3为混动模式中动力电池的放电 效率,Dfuei为混合动力汽车的油燃料密度,g为重力加速度常数,Q fuei-i?表示混合动力汽车 的油燃料燃烧的低热值,%ng为混合动力汽车的发动机平均热效率。
[0076]在混动模式过程中电能消耗阶段,混动模式过程中消耗的电能与油量之间转化 时,由于放电过程中电池效率Π3问题,实际电池消耗的电能为NEC3 X 3600A13。
[0077]第三部分:多个工作阶段包括混合动力汽车在混动模式过程中发动机产生电能阶 段,分别将各个工作阶段内的电量转换成转换油量值包括按照以下公式转换得到混动模式 过程中电能产生阶段的转换油量值:
[0079]其中,V3为混动模式过程中电能产生阶段的转换油量值,NEC4为混合动力汽车在 混动模式过程中发动机产生电能阶段产生的电能,取值为正值,n4为混动模式过程中动力 电池的充电效率,n2为混合动力汽车在起步过程中的动力电池的放电效率,n3为混合动力 汽车在混动模式时动力电池的放电效率,β2为混合动力汽车在起步过程中电机系统的放电 效率,β3为混合动力汽车在混动模式时电机系统的放电效率,D fuei为混合动力汽车的油燃 料密度,g为重力加速度常数,QfUei-i?表示混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值,% ng为混合 动力汽车的发动机平均热效率。
[0080] 第三部分为混动模式过程中发动机产生的电能与油量之间的转化,这部分发动机 主动给电池的能量将来也主要使用在整车起步过程和混动模式电机助力阶段,并且这期间 经过了电池的充电效率,又要经过电池和电机系统的放电效率,所以在效率取值时将电池 的发电效率和电机的放电效率做了这两个过程中效率的算数平均值处理。
[0081] 第四部分:多个工作阶段包括混合动力汽车在换挡过程中的电能消耗阶段,分别 将各个工作阶段内的电量转换成转换油量值包括按照以下公式转换得到换挡过程中电能 消耗阶段的转换油量值:
[0083] 其中,V4为换挡过程中电能消耗阶段的转换油量值,NEC5为混合动力汽车在换挡 过程中的电能消耗阶段消耗的电能,取值为负值,n5为换挡过程中动力电池系统的放电效 率,D fuei为混合动力汽车的油燃料密度,g为重力加速度常数,Qfuei-i?表示混合动力汽车的 油燃料燃烧的低热值,% ng为混合动力汽车的发动机平均热效率。
[0084] 第四部分为换挡过程中电池消耗的电能与油量之间的转化,因为放电过程中电池 效率n5问题,实际电池消耗的电能为NEC5 X 3600A15。
[0085] 第五部分:多个工作阶段包括混合动力汽车在换挡过程中电机调速产生电能阶 段,分别将各个工作阶段内的电量转换成转换油量值包括按照以下公式转换得到换挡过程 中电能产生阶段的转换油量值:
[0087]其中,V5为换挡过程中电机调速产生电能阶段的转换油量值,NEC6为混合动力汽 车在换挡过程中电机调速产生的电能,取值为正值,n6为换挡过程中动力电池系统的充电 效率,n2为混合动力汽车在起步过程中的动力电池的放电效率,n3为混合动力汽车在混动 模式时动力电池的放电效率,β2为混合动力汽车在起步过程中电机系统的放电效率,β3为 混合动力汽车在混动模式时电机系统的放电效率,Dfuel为混合动力汽车的油燃料密度,g为 重力加速度常数,Qf Uei-i?表示混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值,%ng为混合动力汽车的 发动机平均热效率。
[0088] 第五部分为换挡过程中电机调速产生电能阶段,所产生的电能部分通过给电机发 电扭矩,使其给电池的能量将来也主要使用在整车起步过程和混动模式电机助力阶段,并 且这期间经过了电池的充电效率,又要经过电池和电机系统的放电效率,所以在效率取值 时将电池的发电效率和电机的放电效率做了这两个过程中效率的算数平均值处理。
[0089] 第六部分:多个工作阶段包括混合动力汽车在起步过程中电池能量消耗阶段,分 别将各个工作阶段内的电量转换成转换油量值包括按照以下公式转换得到起步过程中电 池能量消耗阶段的转换油量值:
[0091]其中,V6为起步过程中电池能量消耗阶段的转换油量值,NEC2为混合动力汽车在 混合动力汽车在起步过程中消耗的电能,取值为负值,Dfuei为混合动力汽车的油燃料密度, g为重力加速度常数,Qfuei-i?表示混合动力汽车的油燃料燃烧的低热值,qeng为混合动力汽 车的发动机平均热效率。
[0092] 第六部分为起步过程中电池消耗的能量与油量之间的转化,因为放电过程中电池 效率n2问题,实际电池消耗的电能为NEC2 X 3600A12。
[0093] 步骤S106:根据各个工作阶段的转换油量值计算得到混合动力汽车在预设历史时 间内由电量转换得到的油量消耗量。
[0094] 根据各个工作阶段的转换油量值计算得到混合动力汽车在预设历史时间内由电 量转换得到的油量消耗量包括:按照以下公式计算预设历史时间内由电量转换得到的油量 消耗量:
[0096]公式中各参数和变量的含义与步骤S104中一致。在混合动力汽车行驶过程中,通 常包括多个不同的工作阶段,例如从发动开始到行驶到目的地后停车,整个行驶过程往往 会包含上述六个工作阶段,在一次测试中,测试整车的电量消耗量转换的油量消耗量时,通 过上式将六个工作阶段的油量消耗量累加得到本次行驶过程中电量消耗量转换成的油量 消耗量,可以使计算更准确和简便。
[0097]在对采集和测量的各数据进行处理时,可以通过多种方案进行数据处理,例如, Excel,MATLAB,也可以用origin等,也可以编写自动数据处理程序,但是采取的中心思想是 一样的。
[0098]该实施例采用获取预设历史时间内混合动力汽车的多个工作阶段;获取混合动力 汽车在多个工作阶段的各个工作阶段内由电量转换得到的油量值,得到各个工作阶段的转 换油量值;以及根据各个工作阶段的转换油量值计算得到混合动力汽车在预设历史时间内 由电量转换得到的油量消耗量,依据混合动力车辆工作模式特殊性包括纯电动模式、混动 模式、纯发动机模式,以及电池电机发动机零部件的效率特性,分级分阶段进行考虑,综合 考虑能量的来源和取向,得到完整的换算公式,使油耗量和电能量的换算关系更加真实准 确,更加真实的反应混合动力汽车的油耗,由于引入了电池的充放电效率,不仅仅是电机的 效率;使用了电机系统的效率而非电机的效率,对整车行驶过程中所有产生电能和消耗电 能的过程分级进行转换,从整车驱动过程中电能的来源和去向计算,从而极大地提高了油 量消耗量和电量消耗量的转换准确性,更能体现混合动力汽车整车的燃油经济性。
[0099]需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的 计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不 同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0100]本发明实施例提供了一种混合动力汽车的电量和油量的转换装置,该混合动力汽 车的电量和油量的转换装置可以用于执行本发明实施例的混合动力汽车的电量和油量的 转换方法。
[0101] 图4是根据本发明实施例的混合动力汽车的电量和油量的转换装置的示意图,如 图4所示,该装置包括:
[0102] 第一获取单元10,用于获取预设历史时间内混合动力汽车的多个工作阶段。
[0103] 第二获取单元20,用于获取混合动力汽车在多个工作阶段的各个工作阶段内由电 量转换得到的油量值,得到各个工作阶段的转换油量值。
[0104] 计算单元30,用于根据多个工作阶段的转换油量值计算得到混合动力汽车在预设 历史时间内由电量转换得到的油量消耗量。
[0105] 相应的电量转换得到的油量消耗量的计算方法和步骤与本发明实施例的混合动 力汽车的电量和油量的转换方法一致,在此不再赘述。
[0106] 该实施例采用第一获取单元10获取预设历史时间内混合动力汽车的多个工作阶 段;第二获取单元20获取混合动力汽车在多个工作阶段的各个工作阶段内由电量转换得到 的油量值,得到各个工作阶段的转换油量值;计算单元30根据各个工作阶段的转换油量值 计算得到混合动力汽车在预设历史时间内由电量转换得到的油量消耗量。从而提高油量消 耗量和电量消耗量的转换准确性。
[0107] 本发明实施例还提供了一种混
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