[发明专利]一种混合动力系统充电的方法

说明书

技术领域

本发明属于混合动力汽车技术领域，具体涉及混合动力系统充电功能的控制和标定方法。

背景技术

油气混合动力车辆，无论是中度混合动力（简称中混，包括本田思域144 V 或158 V Integrated Motor Assist， 长安志翔144 V 系统， 以及通用别克君威120V BAS二代），还是强度混合动力（简称强混，包括丰田普锐斯三代，美国通用双模系统），根据工况和控制策略，都不同程度地需要给电能存储系统在一定的时机，以一定的扭矩或功率充电，使SOC（Stage of Charge, 荷电状态）在合理的范围内波动。

SOC过高（接近充满状态）时充电，对电能存储系统的效率和寿命都有不利影响；SOC过低（接近放空状态），对电能存储系统的寿命也不利，同时可能不能提供需要的电机助力，甚至丧失重要的混合动力功能。所以，SOC在适合的范围内波动，既是车辆动力性的要求，也是燃油经济性的要求，同时也是电能存储系统使用寿命的要求。

现有的混合动力系统充电以一味的考虑电池SOC范围居多，并没有综合考虑整车的用电量、电机的效率以及电能存储系统的寿命。本发明的优势在于在考虑适当的充电时机的同时综合考虑适当的电机充电扭矩或功率，使SOC在合理范围内波动，增加了内燃机的负荷，提高了内燃机的热效率和电机的效率，并且优化了混合动力系统效率和延长电能存储系统使用寿命。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种新颖的，可操作性强的确定混合动力电机系统充电扭矩或功率的方法。该方法的实施可以同时达到优化混合动力系统效率，延长能量储存系统的寿命，并确保车辆动力性的目的。

本发明具体采用以下具体方案：

一种混合动力系统充电方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）判断电能存储系统的荷电状态SOC是否处于正常范围，当荷电状态SOC处于正常范围上限和下限之间波动，则认为当前荷电状态处于正常范围；当荷电状态SOC处于正常范围下限时，则认为当前荷电状态SOC过低，进入步骤（8）；

（2）当荷电状态处于正常范围时，根据发动机运行状态和电能存储系统的荷电状态SOC，判断是否是最佳充电时机，如果满足最佳充电时机，进入步骤（3）； 

（3）确定充电的功率范围，充电的功率不得小于整车低压用电系统的最大持续用电功率；

（4）在ISG电机系统效率不小于设定的效率阈值的情况下，使用预定的第一扭矩充电；

当在ISG电机系统效率小于设定的效率阈值情况下，在2~3kW的充电功率区间下调整充电功率，调整后的充电功率与转速一起确定新的充电扭矩

（5）进入充电后，将充电状态标志置1，由充电状态退出到非充电状态时，将充电状态标志置0，以2分钟为一个记时单位，如在一个记时单位内归充电状态标志在1、0间变化次数超过4，则判定为进入/退出充电状态变化很频繁，此时应该进一步放宽退出充电条件（增大如权利要求2所述的退出充电判断的阈值，而进入充电判断的阈值不变）， 并返回到上一步骤；否则进入下一步骤；

（6）根据ISG电机和电机控制器反馈的转速与扭矩确定当前ISG电机系统的效率，并计算出当前ISG电机的机械功率，并将此机械功率乘以ISG电机系统的效率，得出当前的充电功率，如果该充电功率在2~3kW之间，进入第（7）步，否则，（6）根据ISG电机和电机控制器反馈的转速与扭矩确定当前ISG电机系统的效率，如果效率值大于75%，进入第（7）步，否则，返回步骤（4）；

（7）继续充电，并返回步骤（2）不断判断是否满足最佳充电时机；

（8）当荷电状态SOC处于正常范围下限时，判断发动机是否处于工作状态，如果发动机工作，进入步骤（11），否则进入步骤（9）；

（9）判断发动机是否为怠速停止状态，如果没有处于怠速停止状态，则返回步骤（1），如果发动机处于怠速停止状态，则进入步骤（10）；

（10）强制启动发动机；

（11）以不小于5Kw KW的较大功率充电。

本发明的混合动力系统充电方法完全由混合动力控制策略实现，没有增加任何硬件成本，因此是容易实施，成本低，综合效果佳的实用技术发明。本发明描述的充电控制方法适用于多种混合动力系统，包括中度混合动力，强度/重度混合动力等，所以具有大范围应用的潜力。

附图说明

图１是混合动力汽车处于某工况中ＳＯＣ波动图；

图2 是中度混合动力系统的示意图；