[发明专利]一种动力系统的能量管理方法、装置及工程机械

说明书

本发明提供一种动力系统的能量管理方法、装置及工程机械，包括：确定整车运行工况；在确定处于作业放电工况下，获取整车放电功率需求；调整车载充电机和发电机的输出功率，使得整车放电功率需求小于整车放电功率限制；在确定处于作业充电工况下，获取整车回馈功率需求；调整发电机和车载充电机的输出功率，使得整车回馈功率需求小于整车充电功率限制。本发明提供的动力系统的能量管理方法、装置及工程机械，基于整车运行工况和整车充/放电功率限制，对各负载的放电功率与充电功率进行合理分配，以满足整车作业需求，避免电池出现因过充或过放导致电池报故障情况的发生，发动机可以一直工作在效率最高点，可以起到节能和降低排放的作用。

技术领域

本发明涉及蓄电池能量管理技术领域，尤其涉及一种动力系统的能量管理方法、装置及工程机械。

背景技术

目前，传统的工程机械作业时的动力均是来源于发动机，发动机工作的工况则主要取决于负载，造成发动机工作工况不稳定，且效率比较低。而采用新能源的工程机械由于大部分采用电池充当动力源，故作业时车辆可以优先使用电能，能起到节能、降低排放的作用，从而起到保护环境的作用。在工程机械实际运行过程中，还可以对作业时的重力势能、动能等进行回收，以进一步降低能耗。同时，采用电池充当动力源后，电机的响应速度比发动机快很多，可以提高车辆作业性能。因此，如何对动力系统的能量进行管理，就显得尤为重要。其不仅关乎到节能减排，对车辆作业性能的提升也起到绝对性作用。

目前，在新能源机械上的电机一般是采用扭矩控制方式，通过控制扭矩请求进行动力系统的能量管理，进而实现电池过放或过充保护。

但是，采用扭矩控制方式是需要精确知道电机系统效率和电机转速，进而根据功率限制计算扭矩限制。由于电机电压、电机控制器温度和电机温度等均会对效率产生影响，故难以精确知道电机系统效率，且需做大量电机试验。加之扭矩限制一般会加滤波算法，进一步导致扭矩限制存在延迟，致使电池存在过充或过放的情况时有发生。

发明内容

本发明提供一种动力系统的能量管理方法、装置及工程机械，用以解决或一定程度改善现有技术采用扭矩控制方式进行动力系统的能量管理所存在的缺陷，有效确保电池过充或过放现象的发生。

第一方面，本发明提供一种动力系统的能量管理方法，包括：

获取整车放电功率限制、整车充电功率限制，并确定整车运行工况；

在确定整车运行工况处于作业放电工况下，获取整车放电功率需求；调整车载充电机和发电机其中至少之一的输出功率，使得所述整车放电功率需求小于所述整车放电功率限制；

在确定整车运行工况处于作业充电工况下，获取整车回馈功率需求；调整发电机和车载充电机其中至少之一的输出功率，使得所述整车回馈功率需求小于所述整车充电功率限制。

根据本发明提供的一种动力系统的能量管理方法，所述调整车载充电机和发电机其中至少之一的输出功率，使得所述整车放电功率需求小于所述整车放电功率限制，包括：

比较所述整车放电功率需求与所述整车放电功率限制的大小；

在确定所述整车放电功率需求大于或等于所述整车放电功率限制的情况下，逐步增大所述车载充电机的输出功率，以逐步增大所述整车放电功率限制，直至所述整车放电功率需求小于所述整车放电功率限制或所述车载充电机的输出功率增大至最大输出功率。

根据本发明提供的一种动力系统的能量管理方法，所述车载充电机的输出功率增大至最大输出功率后，还包括：

保持所述车载充电机输出最大输出功率；

逐步增大所述发电机的输出功率，以进一步增大所述整车放电功率限制，直至所述整车放电功率需求小于所述整车放电功率限制。