一种扭矩分配方法和装置、电子设备和存储介质与流程
未命名
07-13
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1.本发明涉及混合动力系统控制领域,具体涉及一种扭矩分配方法和装置、电子设备和存储介质。
背景技术:
2.串并联混合动力系统包含发动机、发电机和电动机3个动力源,其主要的混合动力驱动模式主要包括串联和并联两种模式。为了保证三个动力源扭矩之和能够满足驾驶员的需求且系统效率能够达到最优。
3.系统效率最优且传递至轮端的扭矩满足驾驶需求,需要在不同模式下协调上述3个动力源输出合适的目标扭矩或转速。而在低温场景下,电池充放电能力不足,在驾驶员需求发生快速变化时,按照常规的能量管理策略进行扭矩分配计算时容易发生电池过充过放、驾驶性不好等问题。因此在这种场景下,需要协调发动机、发电机和电动机的扭矩和转速输出,以保证动力系统的功率平衡,最终实现保证零部件寿命、驾驶员需求和驾驶性的目标。
4.相关技术中,存在未考虑低温下的发电功率跟随方案,不容易在激烈的驾驶过程中及时响应驾驶员的需求,容易带来驾驶性问题。或者未考虑低温下的发动机扭矩不准带来的充电功率偏差,以及电池长时间工作在功率限值附近带来的安全性问题。
技术实现要素:
5.本发明的目的之一在于提供一种扭矩分配方法,以解决相关技术中存在的至少一个技术问题;目的之二在于提供一种扭矩分配装置;目的之三在于提供一种电子设备;目的之四在于提供一种存储介质。
6.为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
7.一种扭矩分配方法,包括:
8.获取在低温环境下运行的高压电池的当前电池温度以及驾驶员需求扭矩;
9.根据所述当前电池温度以及所述高压电池的电池荷电量,确定所述高压电池在所述当前电池温度下的目标充放电功率;
10.根据所述目标充放电功率以及驱动电机的实际功率确定出增程系统所需的发电功率,其中,所述驱动电机的实际功率为基于所述驾驶员需求扭矩得到;
11.根据所述发电功率以及所述增程系统的效率最优曲线确定出发动机的发动机目标转速和发动机目标扭矩、发电机的发电机目标转速和发电机目标扭矩。
12.根据上述技术手段,由于目标充放电功率是根据高压电池的电池荷电量以及当前电池温度得到的,因此可以有效考虑在低温环境下对电池充放电功率的影响,且根据所述目标充放电功率以及驱动电机的实际功率确定出增程系统所需的发电功率,从而也可使发电功率跟随温度进行调整,从而电池也无需长时间工作在功率限值附近,从而可以有效提升高压电池的安全性;此外,所述驱动电机的实际功率为基于所述驾驶员需求扭矩得到,从
而可以是发电功率是响应驾驶员的需求后得到的,从而可以提升驾驶性;最后,上述技术手段还根据所述发电功率以及所述增程系统的效率最优曲线确定出发动机的发动机目标转速和发动机目标扭矩、发电机的发电机目标转速和发电机目标扭矩,从而即使在低温环境下,发动机的扭矩也可以保持准确,从而可以进一步保障充电功率的准确性。
13.进一步,如前述的扭矩分配方法,所述根据所述当前电池温度以及所述高压电池的电池荷电量,确定所述高压电池的目标充放电功率,包括:
14.获取所述高压电池的标定信息,其中,所述标定信息用于指示电池温度以及电池电荷量与电池充电放电功率之间的对应关系;
15.按照所述标定信息、所述当前电池温度以及所述高压电池的电池荷电量确定出所述目标充放电功率。
16.根据上述技术手段,通过获取高压电池的标定信息之后再确定出目标充放电功率,可以有效提升确定出目标充放电功率的效率。
17.进一步,如前述的扭矩分配方法,所述按照所述标定信息、所述当前电池温度以及所述高压电池的电池荷电量确定出所述目标充放电功率,包括:
18.按照所述当前电池温度以及所述高压电池的电池荷电量,在所述标定信息中匹配出原始目标充放电功率;
19.根据所述高压电池的实际电压和实际电流,确定出所述高压电池的实际功率;
20.通过所述实际功率与所述原始目标充放电功率之间的功率偏差,对所述原始目标充放电功率进行第一闭环控制,得到所述目标充放电功率,并确定出所述高压电池的目标电压和目标电流;
21.对所述目标电压和目标电流进行滤波处理。
22.根据上述技术手段,通过所述实际功率与所述原始目标充放电功率之间的功率偏差,对所述原始目标充放电功率进行第一闭环控制,得到所述目标充放电功率,可以有效保障高压电池的充放电的稳定性和可靠性,并且,对所述目标电压和目标电流进行滤波处理,可以进一步保障接受高压电池供电的动力系统的稳定。
23.进一步,如前述的扭矩分配方法,所述通过所述实际功率与所述原始目标充放电功率之间的功率偏差,对所述原始目标充放电功率进行第一闭环控制,得到所述目标充放电功率,包括:
24.在所述功率偏差指示所述原始目标充放电功率小于所述实际功率的情况下,对所述原始目标充放电功率进行增加,得到所述目标充放电功率;
25.在所述功率偏差指示所述原始目标充放电功率等于所述实际功率的情况下,将所述原始目标充放电功率作为所述目标充放电功率;
26.在所述功率偏差指示所述原始目标充放电功率大于所述实际功率的情况下,对所述原始目标充放电功率进行减小,得到所述目标充放电功率。
27.根据上述技术手段,可以在不同情况下,都可以对原始目标充放电功率进行调节,以得到与实际功率最接近的目标充放电功率。
28.进一步,如前述的扭矩分配方法,所述根据所述发电功率以及所述增程系统的效率最优曲线确定出发动机的发动机目标转速和发动机目标扭矩、发电机的发电机目标转速和发电机目标扭矩包括:
29.根据所述发电功率以及所述增程系统的效率最优曲线确定出发动机的发动机原始目标转速和发动机原始目标扭矩、发电机的发电机原始目标转速和发电机原始目标扭矩;
30.在所述发动机按照所述发电功率运行的情况下,通过所述发动机的发动机实际转速与发动机原始目标转速之间偏差,对所述发动机原始目标扭矩进行第二闭环控制,得到所述发动机目标扭矩;
31.基于所述发动机目标扭矩,得到所述发动机目标转速、所述发电机目标转速和所述发电机目标扭矩。
32.根据上述技术手段,可以考虑到包括系统波动信息、能量传递效率以及系统误差信息对发电功率造成的影响,可以有效提升发动机扭矩的准确性,进而可以避免因为发动机扭矩不准带来的充电功率偏差。
33.进一步,如前述的扭矩分配方法,所述在所述发动机按照所述发电功率运行的情况下,通过所述发动机的发动机实际转速与所述发动机原始目标转速之间偏差,对所述发动机原始目标扭矩进行第二闭环控制,得到所述发动机目标扭矩,包括:
34.在所述发动机原始目标转速小于所述发动机实际转速的情况下,对所述发动机原始目标转速进行增加,得到所述发动机目标扭矩;
35.在所述发动机原始目标转速等于所述发动机实际转速的情况下,将所述发动机原始目标转速作为所述发动机目标扭矩;
36.在所述发动机原始目标转速大于所述发动机实际转速的情况下,对所述发动机原始目标转速进行降低,得到所述发动机目标扭矩。
37.根据上述技术手段,可以在不同情况下,都可以对发动机原始目标转速进行调节,以得到最满足目标发电功率的发动机目标转速。
38.进一步,如前述的扭矩分配方法,所述根据所述目标充放电功率以及驱动电机的实际功率确定出增程系统所需的发电功率包括:
39.确定所述高压电池所在车辆的高压附件消耗功率;
40.确定所述车辆中驱动电机的实际功率;
41.基于所述目标充放电功率、所述高压附件消耗功率以及所述实际功率之和,确定出所述发电功率。
42.根据上述技术手段,通过基于所述目标充放电功率、所述高压附件消耗功率以及所述实际功率之和,确定出所述发电功率,可以进一步保证高压电池的安全和系统的稳定。
43.进一步,如前述的扭矩分配方法,在所述获取在低温环境下运行的高压电池的当前电池温度以及驾驶员需求扭矩之前,所述方法还包括:
44.在当前环境温度低于或等于所述高压电池的电池信息指示的温度下限的情况下,确定所述高压电池在所述低温环境下运行,并执行跳转至执行所述获取在低温环境下运行的高压电池的当前电池温度以及驾驶员需求扭矩的跳转操作。
45.根据上述技术手段,可以及时且准确地判断出高压电池是否在低温环境下运行,进而可以及时进入低温运行模式,并在该模式下保证发动机以及高压电池的持续运行。
46.进一步,如前述的扭矩分配方法,所述确定所述车辆中驱动电机的实际功率,包括:
47.将所述驾驶员需求扭矩赋值给所述驱动电机的驱动扭矩需求;
48.将所述驱动扭矩需求发送给双电机控制器;
49.通过所述双电机控制器对所述驱动电机进行控制,并确定出所述驱动电机的所述实际功率。
50.根据上述技术手段,可以使双电机控制器是按照驾驶员需求扭矩进行控制的,从而能够及时响应驾驶员的需求。
51.根据本技术的另一方面,还提供一种扭矩分配装置,包括:
52.获取模块,用于获取在低温环境下运行的高压电池的当前电池温度以及驾驶员需求扭矩;
53.第一确定模块,用于根据所述当前电池温度以及所述高压电池的电池荷电量,确定所述高压电池在所述当前电池温度下的电池目标充放电功率;
54.第二确定模块,用于根据所述电池目标充放电功率以及驱动电机的实际功率确定出增程系统所需的发电功率,其中,所述驱动电机的实际功率为基于所述驾驶员需求扭矩得到;
55.第三确定模块,用于根据所述发电功率以及所述增程系统的效率最优曲线确定出发动机的发动机原始目标转速和发动机原始目标扭矩、发电机的发电机原始目标转速和发电机原始目标扭矩。
56.根据本技术的另一方面,还提供一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,所述处理器、所述通信接口和所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信,
57.所述存储器,用于存储计算机程序;
58.所述处理器,用于通过运行所述存储器上所存储的所述计算机程序来执行如前任一项所述的方法步骤。
59.根据本技术的另一方面,还提供一种计算机可读的存储介质,所述存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行如前任一项中所述的方法步骤。
60.本发明的有益效果:
61.(1)本发明中目标充放电功率是根据高压电池的电池荷电量以及当前电池温度得到的,因此可以有效考虑在低温环境下对电池充放电功率的影响,且根据所述目标充放电功率以及驱动电机的实际功率确定出增程系统所需的发电功率,从而也可使发电功率跟随温度进行调整,从而电池也无需长时间工作在功率限值附近,从而可以有效提升高压电池的安全性。
62.(2)本发明中的所述驱动电机的实际功率为基于所述驾驶员需求扭矩得到,从而可以是发电功率是响应驾驶员的需求后得到的,从而可以提升驾驶性。
63.(3)本发明还根据所述发电功率以及所述增程系统的效率最优曲线确定出发动机的发动机目标转速和发动机目标扭矩、发电机的发电机目标转速和发电机目标扭矩,从而即使在低温环境下,发动机的扭矩也可以保持准确,从而可以进一步保障充电功率的准确性。
附图说明
64.图1为本技术一个实施例中的一种扭矩分配方法的流程示意图;
65.图2为本技术一个实施例中的一种串并联混合动力系统示意图;
66.图3为本技术另一个实施例中的一种扭矩分配方法的流程示意图;
67.图4为本技术另一个实施例中的一种扭矩分配方法的流程示意图;
68.图5为本技术一个实施例中的一种电池目标充放电功率闭环控制示意图;
69.图6为本技术另一个实施例中的一种扭矩分配方法的流程示意图;
70.图7为本技术一个实施例中的一种发动机目标扭矩闭环控制示意图;
71.图8为本技术一个实施例中的一种扭矩分配方法的流程示意图;
72.图9为本技术一个应用例中应用于扭矩分配方法的闭环控制方法的流程示意图;
73.图10为本技术一个应用例中扭矩分配方法的流程示意图;
74.图11是根据本技术实施例的一种可选的扭矩分配装置的结构框图;
75.图12是根据本技术实施例的一种可选的电子设备的结构框图。
具体实施方式
76.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本技术保护的范围。
77.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
78.根据本技术实施例的一个方面,提供了一种扭矩分配方法。可选地,在本实施例中,上述扭矩分配方法可以应用于由终端和服务器所构成的硬件环境中。服务器通过网络与终端进行连接,可用于为终端或终端上安装的客户端提供服务(如数据存储服务、数据分析服务等),可在服务器上或独立于服务器设置数据库,用于为服务器提供数据存储服务。
79.上述网络可以包括但不限于以下至少之一:有线网络,无线网络。上述有线网络可以包括但不限于以下至少之一:广域网,城域网,局域网,上述无线网络可以包括但不限于以下至少之一:wifi(wireless fidelity,无线保真),蓝牙。终端可以并不限定于为pc、手机、平板电脑等。
80.本技术实施例的扭矩分配方法可以由服务器来执行,也可以由终端来执行,还可以是由服务器和终端共同执行。其中,终端执行本技术实施例的扭矩分配方法也可以是由安装在其上的客户端来执行。
81.以由终端来执行本实施例中的扭矩分配方法为例,图1为本技术实施例提供的一
种扭矩分配方法的流程示意图,应用于如图2所示的串并联混合动力系统,包括如下所述步骤:
82.步骤s101,获取在低温环境下运行的高压电池的当前电池温度以及驾驶员需求扭矩。
83.作为一种可选的实施例,如前述的扭矩分配方法,所述步骤s101在获取在低温环境下运行的高压电池的当前电池温度以及驾驶员需求扭矩之前,方法还包括:
84.在当前环境温度低于或等于高压电池的电池信息指示的温度下限的情况下,确定高压电池在低温环境下运行,并执行跳转至执行获取在低温环境下运行的高压电池的当前电池温度以及驾驶员需求扭矩的跳转操作。
85.例如,可以确定出高压电池的电池类型和/或电池品牌,确定出与该高压电池对应的电池信息(即,电池信息可以包括但不限于:电池类型、电池品牌、温度范围(即最佳运行温度区间,例如:-25℃~40℃、-20℃~45℃等等))。
86.然后,在确定出车辆在低温环境下运行之后,即可确定出高压电池的当前电池温度以及驾驶员需求扭矩;当前电池温度可以通过对高压电池进行温度检测的温度传感器检测得到,驾驶员需求扭矩可以通过获取驾驶员对踩油门的相关数据获取得到。
87.根据上述技术手段,可以及时且准确地判断出高压电池是否在低温环境下运行,进而可以及时进入低温运行模式,并在该模式下保证发动机以及高压电池的持续运行。
88.步骤s102,根据当前电池温度以及高压电池的电池荷电量,确定高压电池在当前电池温度下的目标充放电功率。
89.一般情况下,每个电池都具有对应的电池荷电量,因此,可以实时或者预先确定出该高压电池的电池荷电量。
90.在确定出当前电池温度以及高压电池的电池荷电量之后,可以基于电池温度与电池充放电功率之间的第一关系,以及电池荷电量与电池充放电功率之间的爹关系,确定出高压电池在当前电池温度下的目标充放电功率。例如,第一关系为正比关系,第二关系也为正比关系。
91.目标充放电功率可以是高压电池预期达到的充放电功率。
92.步骤s103,根据目标充放电功率以及驱动电机的实际功率确定出增程系统所需的发电功率,其中,驱动电机的实际功率为基于驾驶员需求扭矩得到。
93.在确定出驾驶员需求扭矩之后,即可基于该驾驶员需求扭矩确定出驱动点击的实际所需功率。
94.因此可以根据目标充放电功率以及驱动电机的实际功率确定出增程系统所需的发电功率。
95.增程式系统在车辆上安装了一个内燃机增程器,但是这台内燃机并不直接参与驱动车辆,只是负责为车辆发电。而它发出来的电除了给驱动电机直接供电外,还负责给电池进行充电。当电池电量比较满的时候,内燃机就可以停止工作,由电池直接推动电机,促进车辆前进。
96.步骤s104,根据发电功率以及增程系统的效率最优曲线确定出发动机的发动机目标转速和发动机目标扭矩、发电机的发电机目标转速和发电机目标扭矩。
97.不同的车辆的增程系统具有对应的效率最优曲线。增程系统的效率最优曲线,就
是在增程系统的等功率曲线上,取该曲线上的最低油耗点,连接这些最低油耗点,并根据最终的结果分析确定最佳的工作路线。
98.在确定出发电功率以及本车辆的增程系统的效率最优曲线之后,可以基于发电功率以及效率最优曲线进行分析,以确定出发动机的发动机目标转速和发动机目标扭矩、发电机的发电机目标转速和发电机目标扭矩。
99.根据上述技术手段,由于目标充放电功率是根据高压电池的电池荷电量以及当前电池温度得到的,因此可以有效考虑在低温环境下对电池充放电功率的影响,且根据目标充放电功率以及驱动电机的实际功率确定出增程系统所需的发电功率,从而也可使发电功率跟随温度进行调整,从而电池也无需长时间工作在功率限值附近,从而可以有效提升高压电池的安全性;此外,驱动电机的实际功率为基于驾驶员需求扭矩得到,从而可以是发电功率是响应驾驶员的需求后得到的,从而可以提升驾驶性;最后,上述技术手段还根据发电功率以及增程系统的效率最优曲线确定出发动机的发动机目标转速和发动机目标扭矩、发电机的发电机目标转速和发电机目标扭矩,从而即使在低温环境下,发动机的扭矩也可以保持准确,从而可以作为一种可选的实施例保障充电功率的准确性。
100.如图3所示,作为一种可选的实施例,如前述的扭矩分配方法,所述步骤s102根据当前电池温度以及高压电池的电池荷电量,确定高压电池的目标充放电功率,包括如下所述步骤:
101.步骤s201,获取高压电池的标定信息,其中,标定信息用于指示电池温度以及电池电荷量与电池充电放电功率之间的对应关系;
102.步骤s202,按照标定信息、当前电池温度以及高压电池的电池荷电量确定出目标充放电功率。
103.可选地,高压电池的标定信息可以通过对与高压电池的同类型的其他电池进行分析后得到;以确定出高压电池的电池温度以及电池电荷量与电池充放电功率之间的对应关系,该对应关系可以是通过图、表、函数等方式进行表征。
104.在确定出标定信息之后,即可按照当前电池温度以及高压电池的电池和电量在标定信息中进行匹配,并最终得到目标充放电功率。
105.根据上述技术手段,通过获取高压电池的标定信息之后再确定出目标充放电功率,可以有效提升确定出目标充放电功率的效率。
106.如图4所示,作为一种可选的实施例,如前述的扭矩分配方法,所述步骤s202按照标定信息、当前电池温度以及高压电池的电池荷电量确定出目标充放电功率,包括如下所述步骤:
107.步骤s301,按照当前电池温度以及高压电池的电池荷电量,在标定信息中匹配出原始目标充放电功率;
108.步骤s302,根据高压电池的实际电压和实际电流,确定出高压电池的实际功率;
109.步骤s303,通过实际功率与原始目标充放电功率之间的功率偏差,对原始目标充放电功率进行第一闭环控制,得到目标充放电功率,并确定出高压电池的目标电压和目标电流;
110.步骤s304,对目标电压和目标电流进行滤波处理。
111.可选的,可以根据电池荷电量soc
hv
和当前电池温度t
batt
确定电池的原始目标充放
电功率p
tar
;根据高压电池的实际电压u
hv
和实际电流i
hv
计算高压电池的实际功率;p
hv
=u
hv
×ihv
,并根据此功率对电池的目标充放电功率进行闭环控制;对通过上述方法计算得到的电池目标充放电功率进行滤波处理(即,对目标电压和目标电流进行滤波处理),以保证动力系统的稳定。
112.如图5所示,作为一种可选的实施例,如前述的扭矩分配方法,所述步骤s303通过实际功率与原始目标充放电功率之间的功率偏差,对原始目标充放电功率进行第一闭环控制,得到目标充放电功率,包括如下所述步骤:
113.步骤s401,在功率偏差指示原始目标充放电功率小于实际功率的情况下,对原始目标充放电功率进行增加,得到目标充放电功率;
114.步骤s402,在功率偏差指示原始目标充放电功率等于实际功率的情况下,将原始目标充放电功率作为目标充放电功率;
115.步骤s403,在功率偏差指示原始目标充放电功率大于实际功率的情况下,对原始目标充放电功率进行减小,得到目标充放电功率。
116.根据步骤s401-步骤s403记载的技术手段,可以在不同情况下,都可以对原始目标充放电功率进行调节,以得到与实际功率最接近的目标充放电功率。
117.根据上述技术手段,通过实际功率与原始目标充放电功率之间的功率偏差,对原始目标充放电功率进行第一闭环控制,得到目标充放电功率,可以有效保障高压电池的充放电的稳定性和可靠性,并且,对目标电压和目标电流进行滤波处理,可以作为一种可选的实施例保障接受高压电池供电的动力系统的稳定。
118.如图6所示,作为一种可选的实施例,如前述的扭矩分配方法,步骤s104根据发电功率以及增程系统的效率最优曲线确定出发动机的发动机目标转速和发动机目标扭矩、发电机的发电机目标转速和发电机目标扭矩,包括如下所述步骤:
119.步骤s501,根据发电功率以及增程系统的效率最优曲线确定出发动机的发动机原始目标转速和发动机原始目标扭矩、发电机的发电机原始目标转速和发电机原始目标扭矩。
120.也就是说,根据发电功率以及增程系统的效率最优曲线确定出的是可能需要进一步进行调节的:发动机的发动机原始目标转速和发动机原始目标扭矩、发电机的发电机原始目标转速和发电机原始目标扭矩。
121.步骤s502,在发动机按照发电功率运行的情况下,通过发动机的发动机实际转速与发动机原始目标转速之间偏差,对发动机原始目标扭矩进行第二闭环控制,得到发动机目标扭矩。
122.通过该方法可以解决获取系统波动信息、能量传递效率以及系统误差信息对发电功率的影响;系统波动信息可以是例如外界震动以及开关空调导致的波动信息。
123.能量传递效率可以用于指示能量传递过程中发生的损耗的比例。
124.系统误差信息可以包括但不限于:能量传递过程中、或者功率监控过程中存在的误差。
125.也就是说,通过发动机的发动机实际转速与发动机原始目标转速之间偏差,对发动机原始目标扭矩进行第二闭环控制,得到发动机目标扭矩,可以在存在系统波动信息、能量传递效率以及系统误差信息的情况下,仍然能够得到满足发动机按照发电功率运行的要
求。
126.步骤s503,基于发动机目标扭矩,得到发动机目标转速、发电机目标转速和发电机目标扭矩。
127.在获取系统波动信息、能量传递效率以及系统误差信息之后,即可根据发动机的发动机实际转速对发动机的目标扭矩进行闭环控制,进一步保证高压电池的安全和系统的稳定。
128.发动机原始目标转速可以是在对发动机原始目标扭矩进行第二闭环控制之前,确定出的发动机的目标扭矩。
129.在确定出发动机目标扭矩之后,由于发动机扭矩分别与发动机转速、发电机转速以及发电机扭矩均相关,因此,可以基于发动机目标扭矩确定出得到发动机目标转速、发电机目标转速和发电机目标扭矩。
130.根据上述技术手段,结合系统波动信息、能量传递效率以及系统误差信息,可以有效提升发动机扭矩的准确性,进而可以避免因为发动机扭矩不准带来的充电功率偏差。
131.如图7所示,作为一种可选的实施例,如前述的扭矩分配方法,所述步骤s502在发动机按照发电功率运行的情况下,通过发动机的发动机实际转速与发动机原始目标转速之间偏差,对发动机原始目标扭矩进行第二闭环控制,得到发动机目标扭矩,包括如下所述步骤:
132.步骤s601,在发动机原始目标转速小于发动机实际转速的情况下,对发动机原始目标扭矩进行增加,得到发动机目标扭矩;
133.步骤s602,在发动机原始目标转速等于发动机实际转速的情况下,将发动机原始目标扭矩作为发动机目标扭矩;
134.步骤s603,在发动机原始目标转速大于发动机实际转速的情况下,对发动机原始目标扭矩进行降低,得到发动机目标扭矩。
135.进一步的,还可按照上述方法,确定出发动机目标转速,即,使发动机实际转速按照发动机原始目标转速进行调节后得到。
136.当最新的发动机目标转速与发动机实际转速相同或满足预设误差内的情况下,不再对发动机目标转速进行调节,反之,将发动机目标扭矩作为发动机原始目标扭矩,将发动机目标转速作为发动机原始目标转速,再次按照上述步骤s601至s603记载的方式进行调节。
137.在本实施例中,发动机实际转速与发电机实际转速成正比关系。
138.根据上述技术手段,可以在不同情况下,都可以对发动机原始目标扭矩进行调节,以得到能够满足发电机按照目标发电功率运行下的发电机目标转速运行的发动机目标扭矩。
139.如图8所示,作为一种可选的实施例,如前述的扭矩分配方法,所述步骤s103根据目标充放电功率以及驱动电机的实际功率确定出增程系统所需的发电功率包括如下所述步骤:
140.步骤s701,确定高压电池所在车辆的高压附件消耗功率;
141.高压附件消耗功率可以包括但不限于:空调的消耗功率、影音设备的消耗功率等等。可选地,可以基于高压附件的运行状态实时确定得到。
142.步骤s702,确定车辆中驱动电机的实际功率。
143.作为一种可选的实施例,如前述的扭矩分配方法,确定车辆中驱动电机的实际功率,包括:将驾驶员需求扭矩赋值给驱动电机的驱动扭矩需求;将驱动扭矩需求发送给双电机控制器;通过双电机控制器对驱动电机进行控制,并确定出驱动电机的实际功率。根据上述技术手段,可以使双电机控制器是按照驾驶员需求扭矩进行控制的,从而能够及时响应驾驶员的需求。
144.步骤s703,基于目标充放电功率、高压附件消耗功率以及实际功率之和,确定出发电功率。
145.在确定出目标充放电功率、高压附件消耗功率以及驱动电机的实际功率之后,即可将上述目标充放电功率、高压附件消耗功率以及实际功率三者相加之和,确定为所需的发电功率。
146.根据上述技术手段,通过基于目标充放电功率、高压附件消耗功率以及实际功率之和,确定出发电功率,可以作为一种可选的实施例保证高压电池的安全和系统的稳定。
147.如图9以及图10所示,提供一种应用前述任一实施例的应用例:
148.s1,根据温度及电池能力等条件判断是否进入低温电池保护模式(即,判断在当前环境温度低于或等于所述高压电池的电池信息指示的温度下限),并在这种模式下保证发动机的持续运行;
149.s2,根据驾驶员需求扭矩tq
drv
确定驱动电机的驱动扭矩需求tq
mot
,并将驱动扭矩需求tq
mot
作为目标扭矩发送给双电机控制器;
150.s3,根据电池荷电量soc
hv
和电池温度t
batt
确定电池的目标充放电功率p
tar
;
151.s4,根据高压电池的实际电压u
hv
和实际电流i
hv
计算高压电池的实际功率p
hv
=u
hv
×ihv
,并根据此功率对电池的目标充放电功率进行第一闭环控制;
152.s5,对通过上述方法计算得到的电池的目标充放电功率进行滤波处理,以保证动力系统的稳定;
153.s6,根据电池的目标充放电功率p
tar
、高压附件消耗p
nontrac
和驱动电机的实际功率p
mot
计算增程系统所需的发电功率p
eng
=p
tar
+p
nontrac
+p
mot
;
154.s7,根据增程系统的发电功率p
eng
,按照增程系统效率最优曲线确定发动机和发电机的目标转速n
eng
、n
ger
和目标扭矩tq
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155.s8,考虑到系统波动、能量传递效率和系统误差等各种因素,根据发动机的实际转速对发动机的目标扭矩进行闭环控制,进一步保证高压电池的安全和系统的稳定。
156.需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本技术并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本技术,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
157.通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储
介质(如rom(read-only memory,只读存储器)/ram(random access memory,随机存取存储器)、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述的方法。
158.根据本技术实施例的另一个方面,还提供了一种用于实施上述扭矩分配方法的扭矩分配装置。图11是根据本技术实施例的一种可选的扭矩分配装置的结构框图,如图11所示,该装置可以包括:
159.获取模块1,用于获取在低温环境下运行的高压电池的当前电池温度以及驾驶员需求扭矩;
160.第一确定模块2,用于根据当前电池温度以及高压电池的电池荷电量,确定高压电池在当前电池温度下的电池目标充放电功率;
161.第二确定模块3,用于根据电池目标充放电功率以及驱动电机的实际功率确定出增程系统所需的发电功率,其中,驱动电机的实际功率为基于驾驶员需求扭矩得到;
162.第三确定模块4,用于根据发电功率以及增程系统的效率最优曲线确定出发动机的发动机原始目标转速和发动机原始目标扭矩、发电机的发电机原始目标转速和发电机原始目标扭矩。
163.需要说明的是,该实施例中的获取模块1可以用于执行上述步骤s101,该实施例中的第一确定模块2可以用于执行上述步骤s102,该实施例中的第二确定模块3可以用于执行上述步骤s103,该实施例中的第三确定模块4可以用于执行上述步骤s104。
164.本实施例中的装置,除包含上述模块之外,还可以包含执行如前述任一扭矩分配方法的实施例中任意方法的模块。
165.此处需要说明的是,上述模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同,但不限于上述实施例所公开的内容。需要说明的是,上述模块作为装置的一部分可以运行在实现如图1所示方法的硬件环境中,可以通过软件实现,也可以通过硬件实现,其中,硬件环境包括网络环境。
166.根据本技术实施例的又一个方面,还提供了一种用于实施上述扭矩分配方法的电子设备,该电子设备可以是服务器、终端、或者其组合。
167.根据本技术的另一个实施例,还提供一种电子设备,包括:如图12所示,电子设备可以包括:处理器1501、通信接口1502、存储器1503和通信总线1504,其中,处理器1501,通信接口1502,存储器1503通过通信总线1504完成相互间的通信。
168.存储器1503,用于存放计算机程序;
169.处理器1501,用于执行存储器1503上所存放的程序时,实现如下步骤:
170.步骤s101,获取在低温环境下运行的高压电池的当前电池温度以及驾驶员需求扭矩。
171.步骤s102,根据当前电池温度以及高压电池的电池荷电量,确定高压电池在当前电池温度下的目标充放电功率。
172.步骤s103,根据目标充放电功率以及驱动电机的实际功率确定出增程系统所需的发电功率,其中,驱动电机的实际功率为基于驾驶员需求扭矩得到。
173.步骤s104,根据发电功率以及增程系统的效率最优曲线确定出发动机的发动机原始目标转速和发动机原始目标扭矩、发电机的发电机原始目标转速和发电机原始目标扭
矩。
174.可选地,在本实施例中,上述的通信总线可以是pci(peripheral component interconnect,外设部件互连标准)总线、或eisa(extended industry standard architecture,扩展工业标准结构)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
175.存储器可以包括随机存取存储器(random access memory,ram),也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory,nvm),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
176.上述处理器可以是通用处理器,可以包含但不限于:cpu(central processing unit,中央处理器)、np(network processor,网络处理器)等;还可以是dsp(digital signal processor,数字信号处理器)、asic(application specific integrated circuit,专用集成电路)、fpga(field-programmable gate array,现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
177.本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质,存储介质包括存储的程序,其中,程序运行时执行上述方法实施例的方法步骤。
178.可选地,在本实施例中,上述存储介质可以包括但不限于:u盘、rom、ram、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
179.上述本技术实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
180.上述实施例中的集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在上述计算机可读取的存储介质中。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在存储介质中,包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
181.在本技术的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
182.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的客户端,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
183.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例中所提供的方案的目的。
184.另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单
元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
185.以上所述仅是本技术的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。
技术特征:
1.一种扭矩分配方法,其特征在于,包括:获取在低温环境下运行的高压电池的当前电池温度以及驾驶员需求扭矩;根据所述当前电池温度以及所述高压电池的电池荷电量,确定所述高压电池在所述当前电池温度下的目标充放电功率;根据所述目标充放电功率以及驱动电机的实际功率确定出增程系统所需的发电功率,其中,所述驱动电机的实际功率为基于所述驾驶员需求扭矩得到;根据所述发电功率以及所述增程系统的效率最优曲线确定出发动机的发动机目标转速和发动机目标扭矩、发电机的发电机目标转速和发电机目标扭矩。2.根据权利要求1所述的扭矩分配方法,其特征在于,所述根据所述当前电池温度以及所述高压电池的电池荷电量,确定所述高压电池的目标充放电功率,包括:获取所述高压电池的标定信息,其中,所述标定信息用于指示电池温度以及电池电荷量与电池充电放电功率之间的对应关系;按照所述标定信息、所述当前电池温度以及所述高压电池的电池荷电量确定出所述目标充放电功率。3.根据权利要求2所述的扭矩分配方法,其特征在于,所述按照所述标定信息、所述当前电池温度以及所述高压电池的电池荷电量确定出所述目标充放电功率,包括:按照所述当前电池温度以及所述高压电池的电池荷电量,在所述标定信息中匹配出原始目标充放电功率;根据所述高压电池的实际电压和实际电流,确定出所述高压电池的实际功率;通过所述实际功率与所述原始目标充放电功率之间的功率偏差,对所述原始目标充放电功率进行第一闭环控制,得到所述目标充放电功率,并确定出所述高压电池的目标电压和目标电流;对所述目标电压和目标电流进行滤波处理。4.根据权利要求3所述的扭矩分配方法,其特征在于,所述通过所述实际功率与所述原始目标充放电功率之间的功率偏差,对所述原始目标充放电功率进行第一闭环控制,得到所述目标充放电功率,包括:在所述功率偏差指示所述原始目标充放电功率小于所述实际功率的情况下,对所述原始目标充放电功率进行增加,得到所述目标充放电功率;在所述功率偏差指示所述原始目标充放电功率等于所述实际功率的情况下,将所述原始目标充放电功率作为所述目标充放电功率;在所述功率偏差指示所述原始目标充放电功率大于所述实际功率的情况下,对所述原始目标充放电功率进行减小,得到所述目标充放电功率。5.根据权利要求1所述的扭矩分配方法,其特征在于,所述根据所述发电功率以及所述增程系统的效率最优曲线确定出发动机的发动机目标转速和发动机目标扭矩、发电机的发电机目标转速和发电机目标扭矩包括:根据所述发电功率以及所述增程系统的效率最优曲线确定出发动机的发动机原始目标转速和发动机原始目标扭矩、发电机的发电机原始目标转速和发电机原始目标扭矩;在所述发动机按照所述发电功率运行的情况下,通过所述发动机的发动机实际转速与发动机原始目标转速之间偏差,对所述发动机原始目标扭矩进行第二闭环控制,得到发动机目标扭矩;
基于所述发动机目标扭矩,得到所述发动机目标转速、所述发电机目标转速和所述发电机目标扭矩。6.根据权利要求5所述的扭矩分配方法,其特征在于,所述在所述发动机按照所述发电功率运行的情况下,通过所述发动机的发动机实际转速与所述发动机原始目标转速之间偏差,对所述发动机原始目标扭矩进行第二闭环控制,得到发动机目标扭矩,包括:在所述发动机原始目标转速小于所述发动机实际转速的情况下,对所述发动机原始目标转速进行增加,得到所述发动机目标扭矩;在所述发动机原始目标转速等于所述发动机实际转速的情况下,将所述发动机原始目标转速作为所述发动机目标扭矩;在所述发动机原始目标转速大于所述发动机实际转速的情况下,对所述发动机原始目标转速进行降低,得到所述发动机目标扭矩。7.根据权利要求1所述的扭矩分配方法,其特征在于,所述根据所述目标充放电功率以及驱动电机的实际功率确定出增程系统所需的发电功率包括:确定所述高压电池所在车辆的高压附件消耗功率;确定所述车辆中驱动电机的实际功率;基于所述目标充放电功率、所述高压附件消耗功率以及所述实际功率之和,确定出所述发电功率。8.根据权利要求1所述的扭矩分配方法,其特征在于,在所述获取在低温环境下运行的高压电池的当前电池温度以及驾驶员需求扭矩之前,所述方法还包括:在当前环境温度低于或等于所述高压电池的电池信息指示的温度下限的情况下,确定所述高压电池在所述低温环境下运行,并执行跳转至执行所述获取在低温环境下运行的高压电池的当前电池温度以及驾驶员需求扭矩的跳转操作。9.根据权利要求7所述的扭矩分配方法,其特征在于,所述确定所述车辆中驱动电机的实际功率,包括:将所述驾驶员需求扭矩赋值给所述驱动电机的驱动扭矩需求;将所述驱动扭矩需求发送给双电机控制器;通过所述双电机控制器对所述驱动电机进行控制,并确定出所述驱动电机的所述实际功率。10.一种扭矩分配装置,其特征在于,包括:获取模块,用于获取在低温环境下运行的高压电池的当前电池温度以及驾驶员需求扭矩;第一确定模块,用于根据所述当前电池温度以及所述高压电池的电池荷电量,确定所述高压电池在所述当前电池温度下的电池目标充放电功率;第二确定模块,用于根据所述电池目标充放电功率以及驱动电机的实际功率确定出增程系统所需的发电功率,其中,所述驱动电机的实际功率为基于所述驾驶员需求扭矩得到;第三确定模块,用于根据所述发电功率以及所述增程系统的效率最优曲线确定出发动机的发动机原始目标转速和发动机原始目标扭矩、发电机的发电机原始目标转速和发电机原始目标扭矩。11.一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,所述处理器、所述
通信接口和所述存储器通过所述通信总线完成相互间的通信,其特征在于,所述存储器,用于存储计算机程序;所述处理器,用于通过运行所述存储器上所存储的所述计算机程序来执行权利要求1至9中任一项所述的方法步骤。12.一种计算机可读的存储介质,其特征在于,所述存储介质中存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被设置为运行时执行权利要求1至9中任一项中所述的方法步骤。
技术总结
本发明涉及一种扭矩分配方法和装置、电子设备和存储介质。方法包括:获取在低温环境下运行的高压电池的当前电池温度以及驾驶员需求扭矩;根据当前电池温度以及高压电池的电池荷电量,确定高压电池在当前电池温度下的目标充放电功率;根据目标充放电功率以及驱动电机的实际功率确定出增程系统所需的发电功率;根据发电功率以及增程系统的效率最优曲线确定出发动机的发动机目标转速和发动机目标扭矩、发电机的发电机目标转速和发电机目标扭矩。本发明可以使发电功率跟随温度进行调整,从而电池也无需长时间工作在功率限值附近,提升高压电池的安全性,还能提升驾驶性;并且在低温环境下,发动机扭矩也可以保持准确,从而可保障充电功率的准确性。充电功率的准确性。充电功率的准确性。
技术研发人员:李博文 叶明辉 杨勋科 张才干
受保护的技术使用者:重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日:2023.05.30
技术公布日:2023/7/12
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