[发明专利]多能源一体化混合动力平台系统

说明书

技术领域

本发明涉及多能源一体化混合动力平台系统，属于新型混合动力汽车技术领域。

背景技术

面对石油资源匮乏、环境污染严重等问题，迫切需要寻找新能源动力汽车。混合动力汽车是目前研究的热点。

新型混合动力汽车动力系统包括动力单元(PU)及动力单元控制器(PUC)、动力电池(Battery)及电池管理系统(BMS)、异步交流电机+直流-交流逆变器总成及电机控制器(MCU)、带换档控制继电器的变速箱。

动力单元可以有不同的结构形式，将能量从各种形式转化为直流电，如表1。

表1能量混合形式与APU结构

  能量混合形式  动力单元结构  汽油+电  汽油机发电机组+整流器  柴油+电  柴油机发电机组+整流器  天然气+电  天然气发电机组+整流器  氢气+电  燃料电池发动机+直流直流变换器(DCDC)  电+电  直接输电线电源+直流直流变换器(DCDC)

动力电池可以选用铅酸电池、镍氢电池或者锂电池。铅酸电池成本低，但功率密度低、充电效率低；锂电池充放电性能好，功率密度高，但成本太高；镍氢电池介于两者之间，既有比较好的充放电性能，其成本又容易接受。

能源一体化动力平台属于串联式混合动力系统，适用于大型公交车。

动力单元与动力蓄电池并联在动力系统总线上，经过逆变器变换后驱动异步交流电机。异步交流电机通过机械连接驱动变速箱，进而驱动传统车辆部分。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多能源一体化混合动力平台系统。该平台包括动力单元(Power UU)，动力电池、驱动电机、整车控制器等部件。动力单元提供车辆运行所需要的平均功率，动力电池提供加速时的动态功率并部分吸收制动能量。整车控制器负责协调电机需求功率在动力单元和动力电池之间的分配。通过制动能量回收并配以合适的能量管理算法，可以提高动力系统的动力性和经济性。为使平台协调一致，各部件间采用控制器局域网(CAN)进行通讯。整车控制器负责协调电机需求功率在动力单元和动力电池之间的分配。通过制动能量回收并配以合适的能量管理算法，可以提高动力系统的动力性和经济性。该平台以整车控制器(VCU)为核心对各个部件进行协调控制，并通过另一路CAN与传统车身CAN网络相连。整车控制器程序的标定与修改通过第三路CAN进行。在该一体化平台中动力电池、驱动电机和整车控制器硬件不变，动力单元可有不同的配置：汽、柴油机发电机组+整流器、天然气发电机组+整流器、燃料电池+直流直流变换器(DCDC)或者其他动力单元形式等。图1是多能源一体化混合动力平台系统框图，适用于轿车、公交车以及豪华型旅行车等多种车型，其动力源可以使用柴油、汽油、天然气、氢气或者电能。

多能源一体化混合动力平台系统，该系统包括如下四个子系统：

动力系统，包括动力单元(PU)及动力单元控制器(PUC)、动力电池(Battery)及电池管理系统(BMS)、异步交流电机+直流-交流逆变器总成、电机控制器(MCU)以及带换档控制继电器的变速箱；