一种E-power架构自卸车功率分配控制方法及系统与流程

本技术涉及功率分配控制，尤其涉及一种e-power架构自卸车功率分配控制方法及系统。

背景技术：

1、当前传统能源日益紧张、环境污染更加严重，新能源车成为各汽车厂商的主要研究方向。随着双碳目标的推进和大气污染防治攻坚战的深入，以及排放标准逐步升级，各企业均进行了不同程度的新能源转型研究。其中，e-power车避免了充电的困扰和续航焦虑，表现出良好的经济性和适用性。

2、自卸车在经济建设中扮演着重要角色，占据着卡车行业的半壁江山。自卸车作为一种生产工具，和经济发展密切相关，尤其是与基础建设密切相关。自卸车因其市场需求广泛，被多数车企定位为新能源转型的主要车型。

3、但是，e-power架构自卸车属于串联式混合动力系统。发动机仅用作驱动发电机进行发电。发电机产生的电量临时储存在电池中，随时为驱动电机提供电能。整车的驱动全靠驱动电机来实现。现阶段并没有一种能够应用于e-power自卸车的功率分配控制方法，在考虑发动机、发电机、电池状态、轮端需求功率、电池soc匹配驻车模式、混动模式、纯电模式的情况下，解决发动机和电池的功率分配不合理、发动机工作效率低等问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足，本发明提供一种e-power架构自卸车功率分配控制方法及装置，以解决上述技术问题。

2、第一方面，本技术提供了一种e-power架构自卸车功率分配控制方法，方法包括：根据前桥主电机转速对应额定扭矩、后桥主电机转速对应额定扭矩和油门开度，计算前、后桥需求扭矩；进而根据前桥档位对应速比和后桥档位对应速比，计算轮端需求功率；根据轮端需求功率和荷电状态，确定发动机运行功率；根据发动机万有特性，获得万有特性等功率曲线与bsfc曲线相切点，进而获得发动机经济曲线；确定经济曲线中的工况点对应的发动机净功率；根据发动机运行功率和轮端需求功率，在经济曲线对应的若干工况点中确定最终工况点。

3、进一步地，根据前桥主电机转速对应额定扭矩、后桥主电机转速对应额定扭矩和油门开度，计算前、后桥需求扭矩；进而根据前桥档位对应速比和后桥档位对应速比，计算轮端需求功率，具体包括：根据公式：t前桥=前桥主电机转速对应额定扭矩*油门开度*2；t后桥=后桥主电机转速对应额定扭矩*油门开度*2，计算前、后桥需求扭矩；其中，t前桥表示前桥需求扭矩，t后桥表示后桥需求扭矩；根据公式：twhl= 前桥档位对应速比*t前桥+后桥档位对应速比*t后桥和wwhl=twhl*轮速/9550，计算轮端需求功率；其中，wwhl为轮端需求功率。

4、进一步地，根据轮端需求功率和荷电状态，确定发动机运行功率，具体包括：当车辆处于驻车模式时，检测荷电状态百分比，当荷电状态小于第一百分比时，按需给车辆电器供电；当电荷状态大于等于第一百分比时，根据预设最低工况点运行；并给电池充电，且充电上限为电荷状态的第二百分比。

5、进一步地，根据轮端需求功率和荷电状态，确定发动机运行功率，具体还包括：当车辆处于混动模式时，检测荷电状态百分比；当荷电状态小于第一百分比，且轮端需求功率大于等于第一功率时，发动机运行功率p发动机=发动机最大功率；当荷电状态小于第一百分比，且轮端需求功率小于第一功率，大于等于第二功率时，发动机运行功率p发动机=发动机最大功率；当荷电状态小于第一百分比，且轮端需求功率小于第二功率时，发动机运行功率p发动机=轮端需求功率/电驱桥效率+电池持续充电功率；当荷电状态大于等于第一百分比且小于第三百分比，且轮端需求功率大于等于第三功率时，发动机运行功率p发动机=发动机最大功率；当荷电状态大于等于第一百分比且小于第三百分比，且轮端需求功率小于第三功率大于等于第四功率时，发动机运行功率p发动机=发动机最大功率；当荷电状态大于等于第一百分比且小于第三百分比，且轮端需求功率小于第四功率大于等于第五功率时，发动机运行功率p发动机=轮端需求功率/电驱桥效率+电池持续充电功率；当荷电状态大于等于第一百分比且小于第三百分比，且轮端需求功率小于第五功率时，发动机根据预设定点运行；当荷电状态大于等于第三百分比小于等于第四百分比，且轮端需求功率大于等于第三功率时，发动机运行功率p发动机=发动机最大功率；当荷电状态大于等于第三百分比小于等于第四百分比，且轮端需求功率小于第三功率大于等于第四功率时，发动机运行功率p发动机=轮端需求功率/电驱桥效率-电池持续放电功率；当荷电状态大于等于第三百分比小于等于第四百分比，且轮端需求功率小于第四功率大于等于第六功率时，发动机根据预设定点运行；当荷电状态大于等于第三百分比小于等于第四百分比，且轮端需求功率小于第六功率时，发动机根据预设最低工况点运行。

6、进一步地，当车辆处于纯电模式时，检测荷电状态百分比；当荷电状态大于第四百分比，且轮端需求功率大于等于第七功率时，车辆发动机运行功率p发动机=轮端需求功率-电池最大放电功率；当荷电状态大于第四百分比，且轮端需求功率小于第七功率时，纯电运行。

7、进一步地，确定经济曲线中的工况点对应的发动机净功率，具体包括：根据公式：发动机净功率=（发动机转速*发动机扭矩/9550-预设附件功）*发电机效率，计算发动机净功率。

8、进一步地，根据发动机运行功率和轮端需求功率，在经济曲线对应的若干工况点中确定最终工况点，具体包括：根据发动机运行功从经济曲线的若干工况点中的发动机净功率值，从大到小依次排列；从若干发动机净功率值中选择首个大于发动机运行功率的发动机净功率值，记录发动机净功率值的排序n；提取发动机净功率值对应的待选转速和待选扭矩；当车辆的转速和扭矩为待选转速和待选扭矩时，读取bms中的电池最大充电限值；根据公式：px=转速*扭矩/9550，计算选取经济工况点的当前功率；当当前功率与轮端需求功率之间的差值大于电池最大充电限值时，选择n-1工况点中的发动机净功率值进行计算，直到当前功率与轮端需求功率之间的差值小于电池最大充电限值。

9、第二方面，本技术提供了一种e-power架构自卸车功率分配控制系统，系统包括：计算模块，用于根据前桥主电机转速对应额定扭矩、后桥主电机转速对应额定扭矩和油门开度，计算前、后桥需求扭矩；进而根据前桥档位对应速比和后桥档位对应速比，计算轮端需求功率；确定模块，用于根据轮端需求功率和荷电状态，确定发动机运行功率；还用于根据发动机万有特性，获得万有特性等功率曲线与bsfc曲线相切点，进而获得发动机经济曲线；确定经济曲线中的工况点对应的发动机净功率；还用于根据发动机运行功率和轮端需求功率，在经济曲线对应的若干工况点中确定最终工况点。

10、本领域技术人员能够理解的是，本发明至少具有如下有益效果：

11、本技术提出的一种e-power架构自卸车功率分配控制方法及系统，该控制方式充分考虑发动机、发电机、电池状态，通过轮端需求功率和电池soc匹配驻车模式、混动模式、纯电模式，使发动机运行工况点始终稳定在经济工况点，提升了发动机运行的平稳性，节能减排。该方法充分考虑了发电机的工作效率和电池充放电功率限值的条件，优化了发动机和电池的功率分配策略。也就是说，本技术考虑了蓄电池的工作状态，包括充电功率限值，soc状态，使蓄电池工作于较优工况，延长蓄电池寿命。使发动机始终运行在经济工况点，提升了发动机的效率，起到节油作用。考虑了发电机效率情况，使功率计算及分配更加精确，针对不同工况的需求功率，对发动机及电池的驱动工况点进行分配，更加符合实际驾驶工况的动力需求。