[发明专利]一种基于全电驱动车载平台的智能化能源管理系统及方法

说明书

本发明的目的是提供一种全电推进车载平台的能源管理体系，采用集中控制与管理的方式，取消机组远控箱与电池组主控板，以减少系统控制复杂度、提升系统能量密度及提升系统控制实时性等目标。同时，将能源管理与智能化技术融合，提出智能化能源管理构架，构建能源智能分析展现平台，提升武器系统决策的自主化水平，实现与用户的智能化交互，将全电驱动车的典型的工作模式分为多种供电模式，通过协调转移发动机的工作点，使其尽量工作在高效率区间内，以获得较高的燃油经济性。使车辆运行在高效区域内。

技术领域

本发明涉及智能化能源管理技术领域，具体涉及一种基于全电驱动车载平台的智能化能源管理系统。

背景技术

随着电力电子技术的发展，“全电驱动”已经逐渐向舰船、水下、无人机以及车载等平台中探索应用，“全电驱动”对提高作战系统效能、实现控制方式简单化、增加机动性与灵活性以及减排节能有重要意义，是动力系统发展的一种主流趋势。

美国专利公开20140332301A1公开了一种纯电力可驱动机动车辆的、带有连个电动机的动力传送系，介绍了一种车辆前后驱动轴均采用电动机作为动力驱动，用车载电池作为电动机电源的“纯电动车辆”。在该专利中重点介绍了电动机和变速器的组合方式。在中国专利公开CN106740041A中公开了一种新能源汽车，所述的新能源汽车采用一种混合动力系统，酒精燃料发动机带动发电机发电，发电机的电力给车载蓄电池充电，车载蓄电池和/或发电机的输出电力为驱动车轮的电动机供电。车辆有一个混合电源管理器控制发电机给蓄电池充电的方式，和电动机采用蓄电池单独供电驱动，还是和发电机同时供电驱动的多种供电方式。在中国专利公开CN107600010A中公开了一种高可靠高机动全电驱动特种车辆底盘拓扑结构，所提供的全电驱动汽车有一个控制模块，检测汽车的整车状态和供电机构的状态，控制机构连接全车的多个检测模块和传感器，根据检测模块的监测数据对汽车的异常状态发出报警，提供故障显示。控制模块还控制供电机构对动力机构输出电能的模式。

在全电驱动车载平台中，“能源系统”作为核心动力，既驱动发射车轮边(轮毂)电机提供车辆行驶动力，又为上装电能变换设备提供一次能源，保证作战任务供电。以往能源系统研究中往往仅注重设备的搭建以及能源的输出，采用的都是针对能源设备自身的分布式控制方法，未形成基于全电驱动车载平台的具有集中化、智能化特点的能源管理体系。

发明内容

现有全电驱动车载平台的能源系统主要由柴油发电机组、动力电池组、二次电源以及配电设备等组成，柴油发电机组和动力电池组作为核心的一次能源，均具有独立且分布的控制系统，如柴油发电机组采用“远控箱”的方式实现对柴油发电机组本体开机、停机、信息传递以及保护控制等功能，动力电池组采用“主控板”和“从控板”实现对电池的剩余电量SOC计算、单体信息采集、均衡控制以及保护控制等功能；另一方面现有的技术平台中不具备“能源管理”的特性，仅实现基本的信息传递、供电及配电功能。

本发明的目的是搭建全电驱动车载平台的能源管理体系，采用集中控制与管理的方式，取消“机组远控箱”与“电池组主控板”，实现减少系统控制复杂度、提升系统能量密度及提升系统控制实时性等目标；同时，将能源管理与智能化技术融合，提出智能化能源管理构架，构建能源智能分析展现平台，提升武器系统决策的自主化水平，实现与用户的智能化交互。

本发明提供一种基于全电驱动车载平台的一体化智能化能源管理系统，所述的一体化智能化能源管理系统包括由一体化能源管理单元控制的动力电池组和柴油发电机组；述的一体化能源管理单元通过CAN总线接口连接动力电池组和柴油发电机组；一体化能源管理单元能够通过分布全车各系统的多个多种传感器和检测模块实时采集动力电池组、柴油发电机组、整流变换装置、双向变换装置的工况的数据信息；控制柴油发电机组开机或停机，控制动力电池组的多种形式的充电或放电操作；控制柴油发电机组和动力电池组的不同组合的电力驱动模式；