专利名称：混合动力控制方法、装置和动力系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及混合动力控制技术领域，尤其涉及一种混合动力控制方法、装置和动力系统。
背景技术：
随着对能源减排的要求日益苛刻，各领域的能源利用均对环保减排技术进行研究，特别是随着混合动力技术在汽车上的成功应用，建筑机械领域方面的混合动力应用也得到的发展。建筑机械广泛应用于土石方施工工程中，且大部分是在野外进行作业，由于传统的建筑机械动力均来自柴油发动机，利用燃油获取动力，燃油消耗快，且污染严重，同时， 由于野外施工时机械的加油条件较差，加油不便，在建筑机械的燃油耗尽时，不得不停止施工，影响施工效率。目前，采用混合动力方式已被应用在建筑机械中，可有效减少野外施工造成的能源消耗，减少环境污染问题。发明人在实现本发明的过程中发现，现有的采用混合动力的建筑机械施工中，由于经常在野外工作，燃油耗尽时由于建筑机械本身的电池电量有限，且燃油添加不便，导致建筑机械无法正常工作，影响施工效果。
发明内容
本发明提供一种混合动力控制方法、装置和动力系统，可有效解决混合动力建筑机械燃油耗尽时添加燃油不便的问题，可有效保证建筑机械的正常工作。本发明提供一种混合动力控制装置，包括电池信息采集模块，用于采集并获得电池的SOC值；电机控制模块，用于根据获得的所述电池的SOC值，控制电机与外界电源的连通或断开。其中，上述的混合动力控制装置还可包括电压检测模块，用于实时检测电池的电压；电流检测模块，用于实时检测电池的电流；温度检测模块，用于实时检测电池的温度；所述电池信息采集模块，具体用于接收所述电压检测模块、电流检测模块和温度检测模块检测的电压、电流和温度，获得电池的SOC值。所述电机控制模块，具体可用于在采集的所述电池的SOC值小于预设SOC值时，控制电机与外界电源之间的开关关闭，使所述电机与外界电源连通，否则，控制电机与外界电源之间的开关断开，使所述电机与外界电源断开。且所述预设SOC值具体可为30%。此外，上述的混合动力控制装置还可包括燃油信息采集模块，用于采集并获得发动机的燃油剩余量；离合器控制模块，用于根据采集的发动机的燃油剩余量，控制离合器的工作。
燃油液位检测模块，用于实时检测发动机的燃油液位；且所述燃油信息采集模块具体可用于接收所述燃油液位检测模块检测的发动机的燃油液位，获得发动机的燃油剩余量。所述离合器控制模块，具体可用于在采集的所述燃油剩余量小于预设剩余量时， 控制离合器工作，使发动机与离合器分离，以便发动机停止工作。本发明提供了一种混合动力控制方法，包括采集并获得电池的SOC值；根据采集的电池的SOC值，控制电机与外界电源的连通或断开。所述根据采集的电池的SOC值，控制电机与外界电源的连通或断开具体可包括在采集的所述电池的SOC值小于预设SOC值时，控制电机与外界电源之间的开关关闭，使所述电机与外界电源连通，否则，控制电机与外界电源之间的开关断开，使所述电机与外界电源断开。此外，上述的混合动力控制方法还可包括采集并获得发动机的燃油剩余量；根据采集的发动机的燃油剩余量，控制离合器的工作。本发明还提供一种动力系统，包括发动机、离合器、电机和电池，以及上述的混合动力控制装置，所述电机上设置有连接外界电源的电源开关，所述电源开关与所述混合动力控制装置连接。本发明提供的混合动力控制方法、装置和动力系统，通过实时采集电池的电量，以控制电机与外界电源的连通或关闭，以便在电机的电池电量不足时，利用外界电源为电机提供电力，可应用于建筑机械中，当建筑机械的燃油发动机的燃油不足时，且电池电量也不足时，可通过外界电源为建筑机械提供电力，可有效避免建筑机械野外作业时，燃油添加不便而造成的建筑机械无法工作的问题，可有效保证建筑机械的稳定连续的工作，保证施工的正常进行。
图1为本发明混合动力控制装置实施例一的结构示意图；图2为本发明混合动力控制装置实施例二中控制发动机工作的装置的结构示意图；图3为本发明动力系统实施例的结构示意图；图4为本发明混合动力控制方法实施例的流程示意图；图5为本发明实施例中控制电机与外界电源的连接的流程示意图；图6为本发明混合动力控制方法实施例中离合器的控制流程示意图；图7为本发明实施例中控制离合器与发动机分离的流程示意图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。图1为本发明混合动力控制装置实施例一的结构示意图。具体地，如图1所示，本实施例混合动力控制装置包括电池信息采集模块1和电机控制模块2，其中，电池信息采集模块1用于采集并获得电池的电池电荷状态SOCGtate of Charge，S0C)值；电机控制模块 2与电池信息采集模块1连接，用于根据获得的电池的SOC值，控制电机与外界电源的连通或断开，以便在电机电池的电量不足时，利用外界电源为电机供电。本实施例可应用于混合动力建筑机械的动力控制中，具体地，建筑机械工作在电池提供的电力下，由电机提供动力时，可实时采集并获得电机的电池的电量，并可根据获得的电池的SOC值，控制电机与外界电源的连通或断开，以便在电机电池的电量不足时，利用外界电源为电机供电。 本实施例中，如图1所示，本实施例还包括电压检测模块31、电流检测模块32和温度检测模块33，其中，电压检测模块31用于实时检测电池的电压；电流检测模块32用于实时检测电池的电流；温度检测模块33用于实时检测电池的温度。上述的电池信息采集模块 1可接收电压检测模块31、电流检测模块32和温度检测模块33检测的电压、电流和温度， 获得电池的SOC值，其中SOC值的具体计算过程可参考现有技术，在此不再赘述。本实施例中，电机控制模块2具体可用于在获得的电池的SOC值小于预设SOC值时，控制电机与外界电源之间的开关关闭，使电机与外界电源连通，利用外界电源为电机提供电力，否则，控制电机与外界电源之间的开关断开，使电机与外界电源断开，利用电机的电池为电机提供电力。本实施例中，所述的预设SOC值具体为30 %，S卩预设SOC值时电池的容量为电池总容量的30%，当获得的电池的SOC值小于30%时，控制电机与外界电源之间的开关关闭，此外，实际应用中也可根据实际的需要设定合适数值的预设SOC值，以便保证电机的正常工作。本实施例中所述的电压检测模块31、电流检测模块32和温度检测模块33具体可以分别为电压传感器、电流传感器和温度传感器，通过传感器实时检测并得到电池的电压、 电流和温度。本发明提供的混合动力控制方法、装置和动力系统，通过实时采集电池的电量，以控制电机与外界电源的连通或关闭，以便在电机的电池电量不足时，利用外界电源为电机提供电力，可应用于建筑机械中，当建筑机械的燃油发动机的燃油不足时，且电池电量也不足时，可通过外界电源为建筑机械提供电力，可有效避免建筑机械野外作业时，燃油添加不便而造成的建筑机械无法工作的问题，可有效保证建筑机械的稳定连续的工作，保证施工的正常进行。图2为本发明混合动力控制装置实施例二中控制发动机工作的装置的结构示意图。在上述图1所示技术方案的基础上，本实施例中还可包括控制发动机工作的装置，具体地，如图2所示，本实施例还可包括燃油信息采集模块4和离合器控制模块5，其中，燃油信息采集模块4用于采集并获得发动机的燃油剩余量；离合器控制模块5与燃油信息采集模块4连接，用于根据采集的发动机的燃油剩余量，控制离合器的工作，以便燃油不足时，使发动机与离合器分离，以便发动机停止工作。如图2所示，本实施例还包括燃油液位检测模块6，用于实时检测发动机的燃油液位；相应地，燃油信息采集模块4可用于接收燃油液位检测模块6检测的发动机的燃油液
5位，获得发动机的燃油剩余量。所述的离合器控制模块5具体可用于在采集的燃油剩余量小于预设剩余量时，控制离合器工作，使得发动机与离合器分离，以便发动机停止工作。其中，所述的燃油液位检测模块6具体可以为燃油液位报警装置，其可实时检测得到燃油邮箱的燃油液位，对燃油的剩余量进行实时的检测。本实施例应用于建筑机械时，当建筑机械利用燃油驱动发动机工作，由发动机为建筑机械提供动力时，可通过燃油信息采集模块4实时采集燃油剩余量，并可通过离合器控制模块5在燃油剩余量不足时，控制离合器使发动机和离合器分离，这样，建筑机械就可在燃油不足时，通过电池为电机提供电力，由电机在电池供电下继续为建筑机械提供动力。 同时，可通过电池信息采集模块1实时采集电池的SOC值，以便在电池的SOC值小于预设的 SOC值时，由电机控制模块2控制电机与外界电源之间的电源开关，使得电机与外界电源连通，由外界电源为电机供电，继续为建筑机械提供动力，此外，当电池的SOC不小于预设SOC 值时，电机控制模块2可一直控制电源开关断开，只利用电池为电机供电。可以看出，建筑机械在野外工作时，在有燃油的条件下，可通过燃油提供动力，并在燃油不足时由电池提供电力给电机，同时，可在电池的电力不足时，由外界电源提供电力，可有效保证建筑机械稳定的工作，防止燃油不足时，因燃油添加不便，而造成建筑机械无法持续工作的问题。本发明实施例通过对燃油的剩余量进行实时检测，并在燃油不足时，将发动机与离合器分离，利用电机为建筑机械继续提供电力，并可在电池的电量不足时，利用外界电源为电机供电，可有效保证建筑机械施工的连续性和可靠性，保证建筑机械的施工效果，有效解决了因燃油添加不便而造成建筑机械无法正常施工的问题；同时，本发明实施例结构简单，实现方便，性能稳定，可有效保证建筑机械的稳定可靠地工作。图3为本发明动力系统实施例的结构示意图。具体地，如图3所示，本实施例可包括发动机10、离合器20、电机30、电池40以及混合动力控制装置50，且电机30上设置有电源开关60，可与外界电源连接。本实施例中，所述的混合动力控制装置50具体可包括上述本发明混合动力控制装置实施例中的各功能模块，具体可参考上述本发明实施例的说明，在此不再赘述。本发明实施例中，发动机10与离合器20结合时，可在燃油提供的燃料作用下，带动建筑机械的液压泵80，驱动工作装置90工作；同时，混合动力控制装置50中的燃油信息采集模块可实时采集邮箱的燃油剩余量，并可在燃油剩余量低于预设剩余量时，由其中的离合器控制模块控制发动机与离合器分离，以便由电机30带动液压泵80工作，其中，电机 30可由电池40提供电力，并可通过其中的电池信息采集模块实时采集电池的电量，并在电池的SOC值小于预设的SOC值时，通过电机控制模块控制其上与外界电源70连接的电源开关60打开，以便电机30可在外界电源提供的电力的作用下继续工作。本发明实施例通过对燃油的剩余量进行实时检测，并在燃油不足时，将发动机与离合器分离，利用自身的电池为电机供电，由电机为建筑机械继续提供动力，同时，可在电池的电量不足时，利用外界电源为电机供电，可有效保证建筑机械施工的连续性和可靠性， 保证建筑机械的施工效果，有效解决了因燃油添加不便而造成建筑机械无法正常施工的问题；同时，本发明实施例结构简单，实现方便，性能稳定，可有效保证建筑机械的稳定可靠地工作。图4为本发明混合动力控制方法实施例的流程示意图。具体地，如图4所示，本实施例方法可包括如下步骤步骤101、采集并获得电池的SOC值；其中，电池的SOC值可根据实时采集的电池的电压、电流和温度预估得到，具体地，可通过电压检测模块、电流检测模块和温度检测模块实时采集得到电池的电压、电流和温度，并通过计算估算得到电池的SOC值。步骤102、根据获得的电池的SOC值，控制电机与外界电源的连通或断开，以便在电机电池的电量不足时，利用外界电源为电机供电。图5为本发明实施例中控制电机与外界电源的连接的流程示意图。如图5所示， 本实施例中，根据获得的电池的SOC值，控制电机与外界电源的连通或断开具体可包括如下步骤步骤1021、判断获得的电池的SOC值是否小于预设SOC值，是则执行步骤1022，否则执行步骤1023 ；步骤1022、控制电机与外界电源之间的开关关闭，使所述电机与外界电源连通，利用外界电源为电机提供电力，结束；步骤1023、控制电机与外界电源之间的开关断开，使所述电机与外界电源断开，利用电机的电池为电机提供电力，结束。图6为本发明混合动力控制方法实施例中离合器的控制流程示意图。具体地，在上述步骤101步骤之前，本实施例还可包括如下步骤步骤201、采集并获得发动机的燃油剩余量；步骤202、根据采集的发动机的燃油剩余量，控制离合器的工作，以便燃油不足时， 使发动机与离合器分离，以便发动机停止工作。其中，发动机的燃油剩余量可通过燃油液位检测模块实时采集到的燃油液位而得到，并可在燃油的剩余量低于预设的剩余量时，控制离合器与发动机分离，以便通过电池或外界电源为电机供电，由电机继续带动建筑机械工作。图7为本发明实施例中控制离合器与发动机分离的流程示意图。具体地，如图7 所示，本实施例中，根据采集的发动机的燃油剩余量，控制离合器的工作具体可包括如下步骤步骤2021、判断采集的发动机的燃油剩余量是否低于预设的剩余量，是则执行步骤2022，否则，继续采集并获得发动机的燃油剩余量；步骤2022、控制离合器与发动机分离，以便通过电池或外界电源为电机供电，由电机继续带动建筑机械工作，结束。本发明方法实施例具体实现过程可通过上述的本发明装置实现，具体可参考上述本发明装置实施例的说明。本发明实施例通过对燃油的剩余量进行实时检测，并在燃油不足时，将发动机与离合器分离，利用电机为建筑机械继续提供电力，并可在电池的电量不足时，利用外界电源为电机供电，可有效保证建筑机械施工的连续性和可靠性，保证建筑机械的施工效果，有效解决了因燃油添加不便而造成建筑机械无法正常施工的问题，保证建筑机械的稳定可靠地工作。本发明上述各实施例中，也可首先设定由外界电源为电机提供电力，即当有外界电源时，可首先通过外界电源为电机提供电力，驱动建筑机械工作，并在外界电源不够或无外界电源时，再控制离合器与发动机接合，由燃油提供动力，从而可有效减少燃油的使用， 减少污染。其具体控制方式也可根据实际的应用环境而设定，在此不做限定。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种混合动力控制装置，其特征在于，包括电池信息采集模块，用于采集并获得电池的SOC值；电机控制模块，用于根据获得的所述电池的SOC值，控制电机与外界电源的连通或断开。
2.根据权利要求1所述的混合动力控制装置，其特征在于，还包括 电压检测模块，用于实时检测电池的电压；电流检测模块，用于实时检测电池的电流； 温度检测模块，用于实时检测电池的温度；所述电池信息采集模块，具体用于接收所述电压检测模块、电流检测模块和温度检测模块检测的电压、电流和温度，获得电池的SOC值。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力控制装置，其特征在于，所述电机控制模块，具体用于在采集的所述电池的SOC值小于预设SOC值时，控制电机与外界电源之间的开关关闭，使所述电机与外界电源连通，否则，控制电机与外界电源之间的开关断开，使所述电机与外界电源断开。
4.根据权利要求3所述的混合动力控制装置，其特征在于，所述预设SOC值为30%。
5.根据权利要求1所述的混合动力控制装置，其特征在于，还包括 燃油信息采集模块，用于采集并获得发动机的燃油剩余量；离合器控制模块，用于根据采集的发动机的燃油剩余量，控制离合器的工作。
6.根据权利要求4所述的混合动力控制装置，其特征在于，还包括 燃油液位检测模块，用于实时检测发动机的燃油液位；所述燃油信息采集模块，具体用于接收所述燃油液位检测模块检测的发动机的燃油液位，获得发动机的燃油剩余量。
7.根据权利要求5或6所述的混合动力控制装置，其特征在于，所述离合器控制模块，具体用于在采集的所述燃油剩余量小于预设剩余量时，控制离合器工作，使发动机与离合器分离，以便发动机停止工作。
8.一种混合动力控制方法，其特征在于，包括 采集并获得电池的SOC值；根据采集的电池的SOC值，控制电机与外界电源的连通或断开。
9.根据权利要求8所述的混合动力控制方法，其特征在于，所述根据采集的电池的SOC 值，控制电机与外界电源的连通或断开包括在采集的所述电池的SOC值小于预设SOC值时，控制电机与外界电源之间的开关关闭， 使所述电机与外界电源连通，否则，控制电机与外界电源之间的开关断开，使所述电机与外界电源断开。
10.根据权利要求8所述的混合动力控制方法，其特征在于，还包括 采集并获得发动机的燃油剩余量；根据采集的发动机的燃油剩余量，控制离合器的工作。
11.一种动力系统，包括发动机、离合器、电机和电池，其特征在于，还包括权利要求 1 6任一所述的混合动力控制装置，所述电机上设置有连接外界电源的电源开关，所述电源开关与所述混合动力控制装置连接。
全文摘要
本发明公开了一种混合动力控制方法、装置和动力系统。该装置包括电池信息采集模块，用于采集并获得电池的SOC值；电机控制模块，用于根据获得的所述电池的SOC值，控制电机与外界电源的连通或断开，以便在电机电池的电量不足时，利用外界电源为电机供电。本发明技术方案可有效对建筑机械的发动机和电动机的工作进行控制，保证建筑机械稳定连续地运行，解决了现有技术中因燃油添加不便造成的建筑机械施工不连续的问题。
文档编号B60W40/10GK102211580SQ20101014303
公开日2011年10月12日 申请日期2010年4月7日 优先权日2010年4月7日
发明者张琨, 李靖, 王可峰, 蔡文远, 陈宗宣, 陈明 申请人:北汽福田汽车股份有限公司