[发明专利]行程导向的能量管理管制

说明书

本发明公开了行程导向的能量管理管制，运转车辆的发动机、电机和电池使得电池的荷电状态大体下降并在随后车辆已经行驶高于车辆的纯电动行程范围的距离之后近似达到荷电耗尽向荷电维持转变的阈值。

技术领域

本发明涉及插电式混合动力电动车辆中的电能管理。

背景技术

插电式混合动力电动车辆（PHEV）是已有的混合动力电动车辆（HEV）的扩展，具有能量添加灵活性。传统的HEV缓存燃料能量并以电能的形式回收动能以改善总体的车辆系统运转效率。燃料通常是HEV的唯一能量源。PHEV使用比标准HEV更大容量的电池组，并且PHEV具有两个能量源（燃料和来自电力网的电力）。燃料通常更贵但是当行驶时由于现有的基础设施使得容易获取。电力不太贵但是受电池容量和电荷状态限制。这个额外的能量提供源增加控制系统策略的复杂性。控制系统可以使PHEV偏向电力推进以增加燃料效率。

PHEV的能量经济性源于PHEV系统设计、扩展的能量存储系统和PHEV能量管理控制策略。PHEV的能量管理控制（EMC）策略与HEV的大体相似，主要目标是最小化能量运转成本和排放而不损害车辆驾驶性能和系统约束。标准的EMC策略传统上设计为在下一个插电再充电事件之前以电动驱动（EV）模式运转PHEV或以混合运转模式最大化电池电力输出。添加的电能能源以及其更加频繁的再充电期望增加了PHEV能量管理问题的复杂性从而使解决方案更加具有挑战、复杂。

发明内容

插电式混合动力电动车辆可以包括发动机、电机、电池以及至少一个控制器。至少一个控制器可以运转发动机和电机使得在车辆已经行驶高于车辆的纯电动行程范围的距离之后电池的荷电状态近似达到电量耗尽向电量持续（charge-depletion-to-charge-sustaining）转变的阈值。

根据本发明的一个实施例，多个部分定义为高于车辆的纯电动行程范围的距离。

根据本发明的一个实施例，至少一个控制器进一步配置用于起动或停止发动机使得在路线的终点附近而不是终点附近之前荷电状态近似达到阈值。

根据本发明的一个实施例，每个指定比率基于对应于路线的一部分的至少一个特征。

根据本发明的一个实施例，至少一个特征包括道路坡度、标示的速度、交通、一周中的某天或一天中的时间。

附图说明

图1是行程导向的能量管理控制系统的框图；

图2a说明现有技术中在标准的插电混合动力控制策略中荷电状态随行程怎样改变的示例图表；

图2b说明在使用相对于再充电循环行驶距离构建的线性SOC模型（profile）控制的插电混合动力系统中荷电状态随行程距离怎样改变的示例图表；

图2c说明在使用相对于再充电循环行驶距离构建的多项式SOC模型控制的插电混合动力系统中荷电状态随行程距离怎样改变的示例图表；

图2d说明在使用相对于再充电循环行驶距离构建的逐段线性荷电耗尽SOC模型以及连续计算的荷电耗尽SOC模型控制的插电混合动力系统中荷电状态随行程距离怎样改变的示例图表；

图3是一种示例插电混合动力的动力传动系统配置的示意图；

图4a说明现有技术中与用于PHEV的发动机转速相对于发动机扭矩相关的示例发动机效率图；

图4b说明与用于PHEV的发动机转速相对于发动机扭矩相关的另一个示例发动机效率图；

图5是动力来源分配优化流程框图；

图6根据车速和车轮处需求动力说明电池电力，车轮处需求动力根据燃料消耗速率与相关于电池SOC的电力消耗速率的能量消耗比率确定；

图7是能量管理策略流程图；以及