[发明专利]一种基于整车VCU控制的能量分配系统算法

说明书

本发明公开了一种基于整车VCU控制的能量分配系统算法，该系统算法通过整车VCU控制器读取动力系统、变流系统、驱动系统、冷却系统、储能系统和耗散系统的参数信息，获得整车能量流的分布状态，并且本系统算法辅以称重系统、倾角传感器、加速度传感器和温度传感器，达到精准控制车辆的能量分配工作目的。相比传统的电传动自卸车能量控制，本次发明的能量分配系统算法可以最大限度的发挥发动机输出功率，合理调配能量分布，充分利用车辆制动时产生的回馈能量，起到节能减排，降低燃油使用成本的目的。

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种基于整车VCU控制的能量分配系统算法。

背景技术

矿用自卸车是露天矿山开采和大规模土方建设中的重要关键设备之一，主要用于各种松散物料的运输。矿用自卸车的运输路径相对固定，道路坡度大，运输路径长，运输工况较为单一，多为满载上坡，空载下坡。在这种运输工况下，采用电传混合动力的矿用自卸车能够较好的发挥能量回收再利用的优势，达到节能减排，降低燃油使用成本的目的。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种基于整车VCU控制的能量分配系统算法，最大限度的发挥发动机输出功率，合理调配能量分布，充分利用车辆制动时产生的回馈能量，起到节能减排，降低燃油使用成本的目的。

一种基于整车VCU控制的能量分配系统算法，包括整车VCU控制器，整车VCU控制器通过读取动力系统、变流系统、驱动系统、冷却系统、储能系统和耗散系统的参数信息来获得整车能量流的分布状态；整车VCU控制器再根据称重系统、倾角传感器、加速度传感器和温度传感器反馈的信息进一步精准控制车辆的能量分配工作；

动力系统由柴油发动机和三相无刷励磁同步发电机构成；冷却系统包括鼓风机，鼓风机的冷却风用于变流系统、储能系统和驱动系统的冷却散热；驱动系统由三相交流异步电机和轮边减速机构成；储能系统包括蓄电池；耗散系统包括电阻栅和风机。

进一步地，整车VCU控制器采集加速踏板和制动踏板的开合度可以获知司机的操作意图；整车VCU控制器采集发动机及发电机提供的转速、电流和电压可以获知能量产生的额度；整车VCU控制器采集变流系统、驱动系统、冷却系统和储能系统返回的参数状态可以获知能量的消耗额度。

进一步地，通过获取的车辆通路阻力、加速阻力、传动效率、驱动效率、冷却系统使用情况和储能系统的充放电情况，整车VCU控制器控制动力系统的能量输出，以达到最佳的燃油经济性。

进一步地，根据储能系统的当前状态以及司机操作意图，当蓄电池即将过度充电时，断开储能系统充电电路或使其担任动力输出源；当蓄电池即将过度放电时，发动机将额外输出功率对蓄电池充电。

进一步地，整车VCU控制器通过获取倾角传感器的参数，能够判别车辆的当前姿态；若车辆在行驶中，结合称重系统的载重量能够计算车辆当前的通路阻力；若车辆在举升卸货状态，能够提供防侧翻报警信息。

进一步地，采用制动能量回馈装置，当车辆在长下坡路况下，可以对储能系统充电。

进一步地，当车辆在长下坡路况下，整车VCU控制器对蓄电池达到过度充电临界值时采取制动充电限制，并将多余能量通过电阻栅消耗释放。

进一步地，整车VCU控制器通过获取加速度传感器的参数，能够计算车辆当前的加速阻力和颠簸程度；若车辆颠簸程度超过限定值，整车VCU控制器能够决定是否短时断开储能系统以提高车辆的安全性。

进一步地，整车VCU控制器通过获取温度传感器的参数，以决定低温启动时储能系统参与的百分比。