[发明专利]插电式混合动力系统用配电系统及其控制方法、控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及混合动力汽车配电技术领域，尤其涉及一种插电式混合动力系统用配电系统及其控制方法、控制系统。

背景技术

随着对环境污染的增加及能源危机的影响，使新能源车辆的发展越来越受到重视，而新能源车辆中插电式混合动力汽车所占比例很大。插电式可以根据不同城市公交系统千变万化的运营环境，灵活变换以下运行模式，能达到最佳节油效果：纯电动运行模式，采用电网充电，在电池容量范围内可采用纯电动模式运行，在此运行模式下发动机不启动，只做非正常情况时的备用状态，达到了零排放，相当于一台纯电动汽车；混合动力运行模式，无需充电即可长期运行，操作完全同传统燃油车，只起到启动助力和刹车能量回收的作用，发动机在最佳状态输出平均功率，节油率在20-30％左右；插电式运行模式，夜间利用地面电网充电，白天运行时有计划地使用动力电池组能量，减少燃油发动机动力，提高节油率，同时具有启动助力和刹车能量回收功能，电池容量选择适当，节油率可达50％以上。

图1示出了插电式混合动力系统的结构示意图，如图1所示，插电式混合动力系统主要包括辅助动力系统(APU，Auxiliary Power Unit)、电控系统、储能系统、动力总成控制系统(PCU，Powertrain Control Unit)、电机驱动系统、辅助电源系统等，其中辅助动力系统包括发动机和发电机，电控系统包括配电系统和整车控制器(VCU，Vehicle Control Unit)、储能系统包括动力电池组、电池管理系统、超级电容组、电容管理系统、充电单元、储能控制盒等，动力总成控制系统包括电机控制器和发电机控制器，电机驱动系统包括由电机控制器和驱动电机，辅助电源系统包括直流/直流变换器组和直流/交流逆变器组。另外，驱动电机是整车唯一驱动动力源，直接与传动轴连接驱动后桥，通过车载辅助动力系统实现增程运行模式，弥补了纯电动车续驶里程不足的缺陷，同时与不可充电的混合动力车相比较具有更低燃油消耗和更低排放的优点。

图2示出了现有技术中传统车辆配电系统的结构示意图，如图2所示，所述传统车辆配电系统包括常火电配电模块，一档电配电模块和二档电配电模块，具体地，常火电配电模块包括24V蓄电池、第一熔断器F1’、第二熔断器F2’和手动开关S，其中24V蓄电池的负极接地，24V蓄电池的正极顺次地通过第一熔断器F1’和手动开关S连接常火电输出端，由手动开关S进行常火电的输出控制，常火电输出端通过一系列第二熔断器F2’与相对应的第一部件电连接。一档电模块包括继电器K和司机台跷板开关，其中继电器K的一端连接司机台跷板开关，另一端接地，继电器K的常开触点的一端连接常火电输出端，另一端连接一档电的输出端，由继电器K进行一档电的输出控制，一档电的输出端通过一系列第三熔断器F3’与相对应的第二部件电连接，继电器K的线圈电源为司机台跷板开关，当按下司机台跷板开关时，继电器K的线圈得电，从而使继电器K的常开触点闭合，输出一档电有效，当关闭司机台跷板开关时，继电器K的线圈失电，从而使继电器K的常开触点断开，输出一档电无效；二档电配电模块包括点火开关，一档电的输出端通过点火开关连接二档电的输出端，二档电的输出端通过一系列第四熔断器F4’与相对应的第三部件电连接，当点火开关置于ON档时，第三部件得电。

传统车辆配电系统的缺陷在于，无法对不需一直上电的部件进行控制，易造成能源的损耗及部件的损坏；另外，对于插电式混合动力系统来说，由于该混合动力系统除了增加储能系统外，还对发动机、电机等的功能进行了变更：发动机不作为整车能量的来源，而仅仅用于发电，电机成了整车唯一的动力源，从而上述传统车辆配电系统采用的配电方式已无法满足各电气部件的上电要求，需要对传统车辆的配电系统重新进行优化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中传统车辆配电系统无法对不需一直上电的部件进行控制，并且无法满足插电式混合动力系统各电气部件的上电逻辑要求。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种插电式混合动力系统用配电系统及其控制方法、控制系统。

本发明的技术方案为：

一种插电式混合动力系统用配电系统，包括储能配电模块，所述储能配电模块包括第一继电器、第二继电器、充电接触器、电池主接触器和电容主接触器；