[发明专利]一种混合动力汽车动力源动力限制方法

说明书

本发明公开了一种混合动力汽车动力源动力限制方法，属于混合动力汽车控制技术领域，包括电池可输出功率的上下限确定及电机可输出转矩的上下限确定。该动力源动力限制方法，综合考虑了电池、电机的使用条件、故障状态及自身特性对于电池充放电功率、电机输出扭矩的限制，能够有效延长电池、电机的使用寿命及提高电池、电机使用过程中的安全性，同时又尽可能地输出较大动力，以保证动力性及燃油经济性，对于行车过程中乘客及车辆部件安全至关重要。

技术领域

本发明属于混合动力汽车能量管理技术领域，特别涉及一种管理动力电池功率界限及电机转矩界限的方法。

背景技术

在全球能源紧张、环境保护意识日益增长的时代，传统内燃机汽车由于其高污染和高能源消耗已经不能满足当前时代的要求，节能与新能源汽车的发展迫在眉睫。由于新能源汽车中纯电动汽车电池续驶里程、能量密度等技术限制有待突破，混合动力汽车成为当前清洁能源汽车的发展主流。

混合动力汽车由多个能量源构成，多个能量源和动力系统各部件通过相互配合实现不同的工作模式，满足驾驶员的需求。正常情况下，出于节约燃油、保护环境的考虑，混合动力车辆尽量通过电池驱动电机为车辆行驶提供动力。但在很多情况下，电池、电机所能够输出的最大动力不仅受到其自身特性的影响，也受到使用条件的限制，如果以高于预定上限的速率或电压充电，则电池可能遭受内部损害或降低性能，另外，电池通常具有内阻，该内阻随温度相反地变化，当使用恒定电池充电时，电池两端的电压降与温度有关的内阻成比例地变化，因此与较高充电温度相比，低温时也必须限制充电电流，以确保增大的电压降不超过电池的上限，放电时类似。此外，当电池荷电状态过高或过低、电池单体过压或电池出现故障时，也应该限制电池的充放电功率；同理，在电机温度过高或存在故障时，不同程度地限制电机的需求扭矩也是十分必要的。

在专利《一种混合动力车辆电池通讯故障的处理方法及系统》(申请公布号为CN107804314)中公布了一种当电池通讯发生故障时，限制电池的充放电功率的控制方法，对电池通讯状态进行监测，若电池通讯发生故障，则限制电池的充放电功率在阈值范围内，同时还控制发动机启动，通过发动机为驱动电机或整车输出轴提供动力。但仅考虑到了电池通讯发生故障时的情况，还未制定在电池的使用条件恶劣时对电池充放电功率的限制方法。

在专利《在混合动力车电池放电受限时改变运行模式的方法和系统》(授权公告号为CN104228816)中公布了一种当电池放电受到限制时控制发动机工作模式改变的方法，在驱动电机工作并且电池放电受到限制时确定是否要进行发动机工作运行模式的改变，但未给出明确的电池电机动力限制方法。

发明内容

为解决上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种混合动力汽车动力源动力限制方法，基于使用条件及自身特性对动力电池及电机的输出动力进行限制，避免动力电池及电机工作在恶劣使用条件下，延长其使用寿命及使用时的安全性。

为实现上述目的，本发明提出的一种混合动力汽车动力源动力限制方法主要包括以下步骤：

第一步，计算当前时刻动力电池可输出功率的上下限，

1.1：采集电池最大温度信号、电池荷电状态、电池过压信号、电池过温信号、电池母线电压信号、电池故障信号、整车控制器故障信号、电机故障信号；

1.2：计算当前时刻动力电池的最大放电电流，具体为：

若当前时刻电池的最大温度大于一定阈值(可标定)或小于一定阈值(可标定)，或电池荷电状态小于一定阈值(可标定)，或电池出现过压时，则动力电池的最大放电电流为零；若上述条件均不满足，但当前时刻电池出现过温，则由电池的最大温度查温度-可允许最大放电电流曲线得到电池的最大放电电流；否则动力电池的最大放电电流为标定的最大放电电流值Dhcur_max；