CN106891735B - 一种增程器控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种增程器控制方法，包括以下步骤：S1、实时检测电池电压；S2、实时检测用户指令，判断加速器开关信号状态；S3、根据电池电压和加速器开关信号状态，控制增程器输出电压。本发明提供的增程器控制方法，包括实时检测电池电压和检测用户指令以判断加速器开关信号状态，根据电池电压和加速器开关信号状态来控制增程器输出电压，有效实现了电池电压跟踪和行车驱动器功率跟踪；同时，本发明提供的增程器控制方法中只需要检测判断加速器的开关状态，不需要检测加速器深度值和电机驱动器工作电流，因而不依耐BMS，即直接根据当前电池状态和用户指令来实现电池电压跟踪和行车驱动器功率跟踪。
Description
技术领域
本发明涉及增程器技术领域，具体涉及一种增程器控制方法。
背景技术
现有纯电车辆在日常使用中，可能会出现纯电里程不足，而充电场地和速度又不能满足像燃油车添加燃油一样方便。为了解决日常使用中纯电续航里程不足的问题，在纯电驱动车辆中安装燃油、气发电机组，当电池电量不足时可以启动燃油发电机发电，为整车行走电机提供电能，此燃油发电机组即为增程器。
现有增程器通常采用汽油发动机带动永磁发电机整合而成，控制方式一般有三种方式。第一种为固定转速，输出电压完全由负载大小决定。第二种是采样整车加速输出信号电压，根据加速器信号电压按固定比例调节发动机转速(例如加速器信号有效范围0.5～4.5V，对应发动机调节转速范围为2400～3200RPM，发动机转速随加速器信号变化而变化)；此方式增程器输出电压与加速器信号大小直接相关，虽然行车驱动器输出功率与加速器信号相关，但也和实际路况和车重等相关，不能很好满足增程器输出功率跟踪行车驱动器功能和电池电压跟踪，并且加速器信号是线性变化的电压信号，不便实现加速器与增程器之间信号隔离。第三种是利用CAN总线或其它通信方式与BMS(Battery Management System，电池管理系统)通信，根据BMS要求控制发动机转速，从而实现调节增程器功率输出；此方式可以较好的实现满足增程器对电池电压跟踪，也能基本实现行车驱动器功率跟踪，且通信控制实现较复杂，并且现有很多车辆因为BMS成本昂贵而没有安装BMS。
发明内容
基于现有增程器和整车的状态，本申请的发明人经过研究和实验发现，现有安装增程器车辆的加速器信号输出有两组，一组为根据用户控制力度变化而变化的电压信号，另一组为用户控制的有无变化的开关信号；通过实时检测电池电压值并记录，再检测加速器开关信号(也可以检测电压信号，但不用检测电压的具体值，只要能判断出有效和无效两种状态)，当加速器信号由无效变为有效时，以加速器信号变为有效之前的电池组电压值为基准电压，再加上根据电池组电量信息设定的偏差值为增程器输出电压，再根据当前增程器输出功率或电流调节发动机转速。因为增程器的输出电压可以跟随电池组电压变化而变化，则可以实现增程器输出功率全部或设定范围提供给行车驱动器，而控制对电池组的充电电流在安全范围内，即以此方式可以很好的实现电池电压跟踪和整车行车驱动器功率跟踪。而且本方式不需要与BMS通信、也不需要采样加速器线性电压信号的具体值，方便实现信号隔离，在产品实现中可以有更好的成本优势和便利性，非常有利于市场推广。
针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种增程器控制方法，该方法采用的直流电压控制信号为开关信号，因而不需要检测加速器深度值和电机驱动器工作电流，而且不需要BMS。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种增程器控制方法，所述方法包括以下步骤：
S1、实时检测电池电压；
S2、实时检测用户指令，判断加速器开关信号状态；
S3、根据电池电压和加速器开关信号状态，控制增程器输出电压。
进一步，在所述步骤S2中，当加速器开关信号电平由无效变为有效时，记录加速器开关信号变为有效信号之前的电池电压，将该电池电压作为输出的基准电压，并根据所述基准电压估算电池剩余电量，再根据所述电池剩余电量和基准电压得到增程器输出电压相对基准电压的预设偏置电压，最后将所述基准电压与预设偏置电压之和作为增程器输出电压。
进一步，当所述电池剩余电量小于第一设定容量值时，得出电池电量不足需要充电，对应所述预设偏置电压为一正值，以高于基准电压输出作为增程器输出电压。
进一步，当所述电池剩余电量大于等于第一设定容量值并且小于等于第二设定容量值时，得出电池电量可跟随，对应所述预设偏置电压为0，以等于基准电压输出作为增程器输出电压。
进一步，当所述电池剩余电量大于第二设定容量值时，得出电池电量充足可以放电，对应所述预设偏置电压为一负值，以低于基准电压输出作为增程器输出电压。
进一步，在所述步骤S2中，当加速器开关信号电平由有效变为无效时，整车输出的功率为零，此时增程器的输出电流等于充电电流，计算无加速信号时增程器输出电流，并判断该输出电流的范围：当所述输出电流大于设定电流时减小电压偏置量，当所述输出电流在设定电流范围内时保持电压偏置量不变，当所述输出电流小于设定电流时增大电压偏置量。
与现有技术相比，本发明提供的增程器控制方法，包括实时检测电池电压和检测用户指令以判断加速器开关信号状态，根据电池电压和加速器开关信号状态来控制增程器输出电压，有效实现了电池电压跟踪和行车驱动器功率跟踪。同时，在本发明控制方法中只需要检测判断加速器的开关状态，不需要检测加速器深度值和电机驱动器工作电流，因而不依耐BMS，即直接根据当前电池状态和用户指令来实现电池电压跟踪和行车驱动器功率跟踪，在现有二极管全桥整流式增程器、或其它可稳压的增程器均可实现此控制方法。
附图说明
图1是本发明实施例提供的增程器控制方法流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
请参考图1所示，本发明提供一种增程器控制方法，所述方法包括以下步骤：
S1、实时检测电池电压，例如以每秒100次的频率实时采集电池电压，此时增程器处于待机不输出状态；
S2、实时检测用户指令，判断加速器开关信号状态，例如高电平为有效信号，低电平为无效信号；
S3、根据电池电压和加速器开关信号状态，控制增程器输出电压。
作为具体实施例，在所述步骤S2中，当加速器开关信号电平由无效变为有效时，记录加速器开关信号变为有效信号之前即用户发出指令前的电池电压，将该电池电压作为输出的基准电压，并根据所述基准电压估算电池剩余电量，再根据所述电池剩余电量和基准电压得到增程器输出电压相对基准电压的预设偏置电压，最后将所述基准电压与预设偏置电压之和作为增程器输出电压，并且控制增程器的输出电流，从而实现了电压跟踪和功率跟踪。在本实施例中，根据检测到的电池电压和设定的工作模式，完成了以电池电压为基准来控制增程器的电压输出，因而控制方式简单成本较低，有利于市场推广。
作为具体实施例，所述根据该电池电压估算电池剩余电量的原理为：电池剩余电量与电池电压成比例，就一般电池而言电池剩余电量在20～90％之间电压与剩余电量成线性比例，在小于20％或大于90％时电压与剩余电量成类似指数变化；以单体标称12V铅酸电池为例，静置时在电池电压为13.2V时电量约90％，电压为12.0V时电量约20％；因为电池特性、为保证电池性能和使用寿命，必须在电池20％以上电量时使用，且充电电压不能超过电池高最安全电压(一般为14.5V)。
作为具体实施例，当所述电池剩余电量小于第一设定容量值如30％时，得出电池电量不足需要充电，对应所述预设偏置电压为一正值如1V，此时以高于基准电压输出作为增程器输出电压，即以高于电池电压1V的电压输出。
作为具体实施例，当所述电池剩余电量大于等于第一设定容量值如30％并且小于等于第二设定容量值如70％时，得出电池电量可跟随，对应所述预设偏置电压为0V，以等于基准电压输出作为增程器输出电压，即以电池电压相同电压输出。
作为具体实施例，当所述电池剩余电量大于第二设定容量值如70％时，得出电池电量充足可以放电，对应所述预设偏置电压为一负值如-0.5V，以低于基准电压输出作为增程器输出电压，即以低于电池电压0.5V的电压输出。
在前述关于增程器输出电压的三个具体实施方式中，本领域的技术人员应当明白，所述电池剩余电量的判定范围值并不一定是30％和70％两个范围点，本领域技术人员还可以根据用户要求调整；同理，所述预设偏置电压也不一定是1V、0V和-0.5V，本领域技术人员也可以根据实际应用调整偏置量，或者设定变化曲线方式计算电压偏置量。另外，输出的电压偏置，可以是输出一个模拟量，也可是程序设计中数据输出到另一子程序。
作为具体实施例，在所述步骤S2中，当加速器开关信号电平由有效变为无效时，整车输出的功率为零，此时增程器的输出电流等于充电电流，计算无加速信号时增程器输出电流，并判断该输出电流的范围：当所述输出电流大于设定电流时减小电压偏置量，当所述输出电流在设定电流范围内时保持电压偏置量不变，当所述输出电流小于设定电流时增大电压偏置量，由此实现采样输出电流对电压偏置量进行修正和准确控制电池充电电流。此处，一般铅酸电池理想充电电流为0.1C，即10AH的电池充电电流为1A为合理值，也可以根据电池特性和总电容量设定充电电流。在充电机功率容量足够的情况下，提高充电电压就会增大充电电流，反之降低充电电压即会减小充电电流。同时，在实际应用中，电压偏置量修正可以是每次加速器信号变化时修正一次，也可以修正多次；如果不需要对电池电量做精确跟踪，也可以不对偏置量进行修正，或设定固定值的偏置量。
与现有技术相比，本发明提供的增程器控制方法，包括实时检测电池电压和检测用户指令以判断加速器开关信号状态，根据电池电压和加速器开关信号状态来控制增程器输出电压，有效实现了电池电压跟踪和行车驱动器功率跟踪。同时，在本发明控制方法中只需要检测判断加速器的开关状态，不需要检测加速器深度值和电机驱动器工作电流，因而不依耐BMS，即直接根据当前电池状态和用户指令来实现电池电压跟踪和行车驱动器功率跟踪，具体可以通过现有二极管全桥整流式增程器来实现电压和功率的准确控制。在增程器应用中，可以通过检测增程器输出电压和电流，并根据电压和电流来自动调节发动机转速；或者，可以通过实时检测用户指令，并根据设定工作模式关闭输出，来控制发动机转速。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种增程器控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、实时检测电池电压；
S2、实时检测用户指令，判断加速器开关信号状态；
S3、根据电池电压和加速器开关信号状态，控制增程器输出电压；其中，
在所述步骤S2中，当加速器开关信号电平由无效变为有效时，记录加速器开关信号变为有效信号之前的电池电压，将该电池电压作为输出的基准电压，并根据所述基准电压估算电池剩余电量，再根据所述电池剩余电量和基准电压得到增程器输出电压相对基准电压的预设偏置电压，最后将所述基准电压与预设偏置电压之和作为增程器输出电压。
2.根据权利要求1所述的增程器控制方法，其特征在于，当所述电池剩余电量小于第一设定容量值时，得出电池电量不足需要充电，对应所述预设偏置电压为一正值，以高于基准电压输出作为增程器输出电压。
3.根据权利要求1所述的增程器控制方法，其特征在于，当所述电池剩余电量大于等于第一设定容量值并且小于等于第二设定容量值时，得出电池电量可跟随，对应所述预设偏置电压为0，以等于基准电压输出作为增程器输出电压。
4.根据权利要求1所述的增程器控制方法，其特征在于，当所述电池剩余电量大于第二设定容量值时，得出电池电量充足可以放电，对应所述预设偏置电压为一负值，以低于基准电压输出作为增程器输出电压。
5.根据权利要求1所述的增程器控制方法，其特征在于，在所述步骤S2中，当加速器开关信号电平由有效变为无效时，整车输出的功率为零，此时增程器的输出电流等于充电电流，计算无加速信号时增程器输出电流，并判断该输出电流的范围：当所述输出电流大于设定电流时减小电压偏置量，当所述输出电流在设定电流范围内时保持电压偏置量不变，当所述输出电流小于设定电流时增大电压偏置量。
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