[发明专利]一种混合动力车辆及其控制方法

说明书

本发明公开了一种混合动力车辆，包括：动力电池系统；增程器系统；电驱系统，分别与所述动力电池系统及所述增程器系统电连接，能够利用电能驱动车辆运动；以及电功率耦合装置，用于实现所述动力电池系统、所述增程器系统以及所述电驱系统之间的电流控制。本发明实施例能够降低混合动力车辆动力系统的复杂程度，并相应地提高车辆的能源利用效率。

技术领域

本发明涉及工程车辆领域，尤其涉及一种混合动力车辆及其控制方法。

背景技术

随着人们对环保的要求日益严格，开发低排放、低污染的电动汽车势在必行。但是由于目前在动力电池技术上未取得突破性的进展，电池模块难以小型化，并且续航里程短、充电时间长都限制了纯电动汽车的发展。此时，油电混动汽车它将现有的汽车内燃机与具有一定容量的储能器件(主要是动力电池或超级电容)通过相应的控制方式组合，从而使车辆具有较低的油耗以及较高的能量效率，日渐受到人们的青睐。

现有的油电混动汽车的动力方案主要分为两种，其一是双电动机机械耦合的方式，即增程器系统所使用的电动机与动力电池所驱动的电动机通过行星排结构进行机械耦合，这种动力耦合方式由于需要机械结构的耦合器，导致整车加工成本高，动力系统的体积大，使整车布局不便，并且随着增程器转速的变化，使得发动机效率及燃油经济性均无法保证，使得整体效率较低。其二是采用增程器系统串联动力电池系统驱动电机的方式，这种方式使得动力电池经常处于交替充放电的工作状态，容易影响动力电池的寿命，并且在车辆纯电动模式下，无法及时给动力电池充电，降低车辆的续航里程。

此外，对于工程车辆而言，由于行驶作业场景多种多样，同时车辆的负载变化幅度大，相关的油电混合动力汽车难以满足工程车辆的能量要求，无法在工程车辆爬坡重载等极端场景下提供充足的动力。

发明内容

本发明的至少一个目的是提出一种混合动力车辆及其控制方法，能够降低混合动力车辆动力系统的复杂程度，并相应地提高车辆的能源利用效率。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种混合动力车辆，包括：动力电池系统；增程器系统；电驱系统，分别与所述动力电池系统及所述增程器系统电连接，能够利用电能驱动车辆运动；以及电功率耦合装置，用于实现所述动力电池系统、所述增程器系统以及所述电驱系统之间的电流控制。

作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述电功率耦合装置包括：第一耦合器，设置于所述动力电池系统与所述电驱系统之间，能够控制所述动力电池系统与所述电驱系统之间电流的大小和方向。

作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述电功率耦合装置包括：第二耦合器，设置于所述增程器系统与所述动力电池系统之间，能够控制所述增程器系统与所述动力电池系统之间电流的大小和方向。

作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述第一耦合器还被设置于所述增程器系统与所述动力电池系统之间，能够控制所述增程器系统与所述动力电池系统之间电流的大小和方向。

作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述第一耦合器能够通过调节自身的耦合电功率，调节所述动力电池系统与所述增程器系统电功率的比例。

作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述增程器系统以恒定电压输出电能，所述第一耦合器通过控制自身电流的方向，控制所述动力电池系统处于充电状态或放电状态。

作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述混合动力车辆包括：继电器，设置于所述电功率耦合装置与所述增程器系统之间，用于控制所述电功率耦合装置与所述增程器系统之间电路的通断。