[发明专利]一种基于内燃机和混合励磁电机的电动汽车增程装置

权利要求书

1.一种基于内燃机和混合励磁电机的电动汽车增程装置，包括内燃机、混合励磁电机和增程装置控制器，内燃机和混合励磁电机之间采用共轴机械直连，其特征在于：还包括不控整流器和逆变器；所述的混合励磁电机三相端子经不控整流器和逆变器与整车直流母线相连；

发电工况下，增程装置控制器将实时状态发送给整车控制器，并接收整车控制器的功率请求信号，遵循最佳发电工况脉普图确定内燃机需求扭矩和最佳发电转速，根据内燃机需求扭矩确定内燃机目标进气量、目标喷油量和目标点火正时，控制内燃机将燃料化学能转化为机械能驱动混合励磁电机发电；增程装置控制器根据混合励磁电机中转速传感器反馈的实际转速和目标最佳发电转速差值调节混合励磁电机的励磁电流；不控整流器将混合励磁电机产生的交流电转化为直流电输出，并根据输出直流母线上安装的发电电压传感器和电流传感器反馈的发电电压和发电电流计算实际发电功率反馈给增程装置控制器，增程装置控制器根据目标发电需求功率和实际发电功率差值，遵循最佳发电工况脉普图调整内燃机需求扭矩和最佳发电转速；

起动工况下，增程装置控制器接收整车控制器的起动信号和发电需求功率信号，同时将起动过程实时状态发送给整车控制器；增程装置控制器根据接收到的发电需求功率确定最佳目标起动转速，并根据目标起动转速和混合励磁电机中转速传感器反馈的实际转速偏差，计算内燃机需求扭矩和混合励磁电机需求扭矩；增程装置控制器根据内燃机扭矩模型确定目标进气量、目标喷油量和目标点火正时，完成进气、喷油和点火的底层控制；增程装置控制器根据混合励磁电机需求扭矩确定弱磁控制占空比和逆变控制占空比，实现混合励磁电机弱磁控制，并由逆变器输出后实现混合励磁电机逆变控制；逆变占空比产生的基准信号由混合励磁电机的转速传感器提供；动力电池提供的高压直流电经逆变器实现直流交流转换，逆变器控制混合励磁电机倒拖并起动内燃机。

2.根据权利要求1所述的一种基于内燃机和混合励磁电机的电动汽车增程装置，其特征在于：内燃机需求扭矩和最佳发电转速由增程装置控制器中的稳态发电工况给定及功率闭环模块确定；稳态发电工况给定及功率闭环模块将内燃机需求扭矩传递给内燃机扭矩协调控制模块确定目标进气量、目标喷油量和目标点火正时；稳态发电工况给定及功率闭环模块将最佳发电转速传递给发电转速闭环控制模块，发电转速闭环控制模块经励磁电流控制模块调节混合励磁电机的励磁电流。

3.根据权利要求1所述的一种基于内燃机和混合励磁电机的电动汽车增程装置，其特征在于：内燃机需求扭矩和混合励磁电机需求扭矩由增程装置控制器的起动转速控制及扭矩分配模块计算；起动转速控制及扭矩分配模块将内燃机需求扭矩传递给内燃机扭矩协调控制模块确定目标进气量、目标喷油量和目标点火正时；目标进气量、喷油量和点火正时传递给进气、喷油及点火控制模块，完成进气、喷油和点火的底层控制；起动转速控制及扭矩分配模块将混合励磁电机需求扭矩传递给电机逆变扭矩控制模块确定弱磁控制占空比和逆变控制占空比，其中弱磁控制占空比由弱磁控制模块输出后实现混合励磁电机弱磁控制。