一种增程式混动的能量管理方法与流程

本发明涉及插电式增程混合动力装载机控制领域，具体涉及一种增程式混动的能量管理方法。

背景技术：

1、现有技术中增程式装载机由动力电池和增程器同时提供能量，整车消耗的功率：p整车总功率＝p行走电机+p液压电机+p附件系统＝p电池放电+p增程器发电，所以整车放电功率取决于电池性能和增程器性能。整车在持续大功率放电时候，p整车额定功率≤p电池持续放电+p增程器额定发电，才能使电池电量(soc)保持稳定，现有技术一般都是直接控制增程器，增加发电功率，直至达到增程器最大发电功率后无法再增加。但是增程系统在装载机应用还无成熟案例，且装载机连续工作时间长，基本8-24小时不间断作业。上述的能量管理策略，受限于增程器的最大额定发电功率，当达到增程器的最大发电功率，且还无法满足整车能量供给时，整车的soc就会持续下降，在磷酸铁锂电池soc低于30％的时候，电池放电能力普遍会下降，此时p整车实际额定功率＞p增程器发电功率，soc会继续降低，频繁的使电池处于亏电状态，会缩短电池的使用寿命。并且当电池soc较低，增程器发电功率小于整车实际功率时候，soc会不停的下降，导致车辆在工作一段时间后就会没电停机，影响使用。

2、因此，针对上述问题，提出一种增程式混动的能量管理方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，提出了一种增程式混动的能量管理方法，该发明可以在电池电量低时，在不影响装载机动力性能的基础上正常使用，同时能够补充电量，增加续航时间。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、本发明提供了一种增程式混动的能量管理方法，包括以下步骤：

4、(a)以整车控制器vcu作为控制核心进行数据交互；

5、(b)通过vcu读取电池管理系统bms的电池电量soc，判断soc是否触发对行走电机转速的能量优化策略；

6、(c)触发行走电机转速的能量优化策略后读取车辆行走电机的转速，并与行走电机最大转速的10％对比判断是否对行走电机扭矩加速度进行限制；

7、(d)对行走电机扭矩加速度进行限制后，根据优化情况判断是否需要再次对行走电机扭矩加速度进行限制。

8、进一步地，步骤(a)中，以整车控制器vcu作为控制核心，硬件选用mpc5744p芯片，整车数据交互通过can总线。

9、进一步地，步骤(b)中，通过vcu读取电池管理系统bms的电池电量soc，判断soc是否触发对行走电机转速的能量优化策略，触发条件如下：整车soc小于soc饱和时的40％且单位时间内soc呈下降趋势；

10、判断soc是否触发对行走电机转速的能量优化策略方法：先连续采集十分钟soc值并且取平均值p1，再连续采集十分钟soc值并且取平均值p2，将两次采集数据的平均值进行对比，若p2＜p1，则表示soc在持续下降，此时触发对行走电机转速的能量优化策略。

11、进一步地，步骤(c)中，读取车辆行走电机的转速，与行走电机最大转速的10％对比，判断是否需要对行走电机扭矩加速度进行限制；

12、当车辆行走电机低速大扭矩工作时，保持装载机工作瞬间大扭矩的需求，不对行走电机扭矩加速度做限制；

13、当车辆行走电机转速提升到最大转速的10％后，限制行走电机的扭矩加速度，计算方法如下：

14、v此刻实时转速＞v最大转速的10％，fvcu请求输出扭矩＝f油门转速查表值×0.5；

15、经过对扭矩的加速度限制后，p整车实际额定功率＜p增程器发电功率。

16、进一步地，步骤(d)中，采用步骤(c)的方法后，若十分钟内整车的平均功率仍不降低，且soc继续呈下降趋势的情况下，则再次读取车辆行走电机的转速，与行走电机最大转速的10％对比，判断是否需要再次对行走电机扭矩加速度进行限制，计算方法如下：

17、v此刻实时转速＞v最大转速的10％，fvcu请求输出扭矩＝f油门转速查表值×0.2；

18、经过对扭矩的加速度进一步限制后，p整车实际额定功率＜p增程器发电功率。

19、本发明的有益效果：

20、本发明提出了一种增程式混动的能量管理方法，可以在不影响装载机动力性能的基础上，实现长时间的续航，并且保护电池，通过对行走电机进行转速的能量优化，增加了在恶劣工况下装载机的续航时间，实现8-24小时连续作业，避免了电池在低电量的情况下过度放电的情况，增加了电池使用寿命，还避免了司机在低电量的情况下暴力驾驶时造成电池的频繁过度放电。

技术特征：

1.一种增程式混动的能量管理方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种增程式混动的能量管理方法，其特征在于，步骤(a)包括如下步骤：

3.根据权利要求1所述的一种增程式混动的能量管理方法，其特征在于，步骤(b)包括如下步骤：

4.根据权利要求1所述的一种增程式混动的能量管理方法，其特征在于，步骤(c)包括如下步骤：

5.根据权利要求1所述的一种增程式混动的能量管理方法，其特征在于，步骤(d)包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及插电式增程混合动力装载机控制领域，具体涉及一种增程式混动的能量管理方法。该方法包括以下步骤：首先，以整车控制器VCU作为控制核心进行数据交互，然后通过整车控制器VCU读取电池管理系统BMS的电池电量SOC，判断SOC是否触发对行走电机转速的能量优化策略，若触发则读取车辆行走电机的转速，并与行走电机最大转速的10％对比判断是否对行走电机扭矩加速度进行限制，对行走电机扭矩加速度进行限制后，最后根据优化情况判断是否需要再次对行走电机扭矩加速度进行限制。采用本发明的方法可以在电池电量低时，在不影响装载机动力性能的基础上正常使用，同时能够补充电量，增加续航时间。

技术研发人员：李彦轩,董兴志,周敏,李东,王增林
受保护的技术使用者：英轩重工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14