[发明专利]复合电源EPS的能量动态控制系统及方法

摘要

本发明提供了一种复合电源EPS的能量动态控制系统及方法，首先采集整车电器(除转向电机和超级电容)的实时工作电流，通过当前方向盘转矩和车速计算转向电机目标电流，通过发电机的额定电流与上面两电流之和的差值，判断超级电容的充电、放电状态。超级电容充电时，通过对充电电流的动态调整，使发电机处于最优工作区间，并基于当前的超级电容SOC限制其最大充电电流；超级电容放电时，通过对放电电流的动态调整，使发电机处于最优工作区间，并基于当前超级电容的SOC限制最大放电电流。基于此方法设计的超级电容充放电控制策略在满足EPS使用功能的前提下，可以使发电机在任何工况下都处于或者尽量靠近其最优工作区间，从而提升能源转化效率，降低能源消耗。

主权项

1.复合电源EPS的能量动态控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采集除转向电机和超级电容之外的整车用电器的实时用电电流I_EB及转向助力电机的目标助力电流I_M；步骤2：通过计算发电机的额定电流I_D与(I_EB+I_M)的差值I，判定超级电容的充电、放电状态；步骤3：计算此时超级电容的SOC；步骤3.1：通过超级电容的充电、放电试验测试，得到超级电容充满电时的最高电压值V_max和放完电的最低电压值V_min；步骤3.2：在超级电容端添加电压采样电路，测量得到超级电容当前的电压值V；步骤3.3：超级电容的SOC通过公式计算：SOC＝(V‑V_min)/(V_max‑V_min)；步骤4：当超级电容处于充电或放电状态时，由相应状态时超级电容的SOC计算出最大充电电流I₁或最大放电电流I₂；所述最大充电电流I₁的计算方法为：I₁＝(1‑SOC)*Q/T_jmin，其中T_jmin为汽车两次极低速转向的最小时间间隔，Q为超级电容的容量；所述最大放电电流I₂的计算方法为：I₂＝(SOC‑SOC')*Q/T_max，其中T_max为汽车单次极低速转向的最长时间，SOC'为保证超级电容性能而控制的超级电容放电的最低电量；步骤5：计算发电机最优工作区的发电电流I'_D与(I_EB+I_M)的差值，得到差值电流I'；所述发电机最优工作区的发电电流I'_D通过对发电机进行效率测试得到；步骤6：计算超级电容的充电、放电电流I_C；步骤6.1：当超级电容处于充电状态时，将差值电流I'和最大充电电流I₁比较：若差值电流I'小于等于最大充电电流I₁，则超级电容充电电流I_C的值取为I'，否则I_C的值取为I₁；步骤6.2：当超级电容处于放电状态时，将差值电流I'和最大放电电流I₂比较：若差值电流I'的绝对值小于等于最大放电电流I₂，则超级电容放电电流I_C的值取为I'，否则I_C的值取为‑I₂；步骤7：由超级电容的充放电状态控制整车电源及超级电容工作状态。