理想汽車增程式技術(shù)新專利解讀：多變路況如何控制增程器發(fā)電？

知情郎·眼｜侃透公司專利事兒

眾所周知，蔚小理造車新勢力中，理想是增程式技術(shù)路線的堅定執(zhí)行者。

理想ONE更是增程式電動車的開創(chuàng)者。

在純電技術(shù)還未完全成熟之前，增程式方案確實可以作為由燃油過渡到純電的方案。

2011年，通用就推出了全球首款消費型增程式電動車“Volt”，寶馬也在2014年推出了搭載增程器的i3REX。除此之外，還有廣汽傳祺GA5、雪佛蘭沃藍達以及日產(chǎn)NOTE e－power。

推出增程式電動車基于這樣的背景：當(dāng)時的電池組能量密度很低，續(xù)航表現(xiàn)很差。以通用的Volt為例，滿電狀態(tài)下只能實現(xiàn)最高80公里的續(xù)航，后續(xù)必須依賴發(fā)動機提供電力。而且，當(dāng)時的充電設(shè)施也十分稀少。

也就是說，基于現(xiàn)實的情況，增程式電動車是當(dāng)時最好的解決方案之一。在電力不足時，它通過一個小排量的內(nèi)燃發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機和電動機，再由電動機驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動，從而解決了續(xù)航不足的難題。

李想本人也正是看中了增程式電動車的上述優(yōu)點，在創(chuàng)建公司之初就確立了增程式電動車的技術(shù)路線。

理想能把增程式技術(shù)做成暢銷車，背后也投入了大量的研發(fā)在完善該技術(shù)。

今天主要的聊的是，理想最新關(guān)于增程式技術(shù)的專利。

增程器專利解讀

最新的專利名：增程器的控制方法、裝置、存儲介質(zhì)及車輛

公開（公告）號：CN112356688B

公開（公告）日：2022－09－13

技術(shù)背景介紹：

增程式電動汽車在實際的使用中，比如行駛在山路，或者進行激烈駕駛時，整車需求能量會很大，此時會導(dǎo)致動力電池電量快速下降，但是現(xiàn)有的增程式電動汽車為了保證良好NVH（Noise Vibration Harshness，噪聲、振動與聲振粗糙度）特性，增程式電動汽車的發(fā)電策略需要發(fā)電轉(zhuǎn)速不能設(shè)置太高，因此發(fā)電功率也會受到限制，無法滿足在激烈駕駛工況下的整車動力需求。

該專利就是提供一種技術(shù)方案解決增程發(fā)電功率根據(jù)車況如何調(diào)整。

專利明確提到，主要應(yīng)用于對增程式電動汽車中增程器的發(fā)電功率進行功率補償?shù)膱鼍爸小?/p>

具體點說，在實際應(yīng)用場景中，增程式電動汽車中的增程器在動力電池電量不足時可以為整車提供動力支持，現(xiàn)有增程式電動汽車的動力系統(tǒng)都設(shè)計有一個發(fā)電機組，包括一個發(fā)動機和一個發(fā)電機，用于在電動車的動力電池的電能消耗到一限定值時，為動力電池充電，或是在某些工況下，發(fā)動機可作為動力源直接用于驅(qū)動電動汽車，從而延長電動汽車的續(xù)航里程。

增程式電動汽車在實際的使用中，比如行駛在山路，或者進行激烈駕駛時，整車需求能量會很大，此時會導(dǎo)致動力電池電量快速下降，現(xiàn)有的增程式電動汽車中發(fā)電功率的計算是基于動力電池的實際SOC（stateofcharge，電池荷電狀態(tài)）與目標(biāo)SOC的差值通過查表得到一個發(fā)電功率，基于車輛的油門踏板、車速等車輛行駛參數(shù)通過查表得到另一發(fā)電功率，將上述兩個發(fā)電功率的和作為增程器的總需求發(fā)電功率，其中，該目標(biāo)SOC可以為啟動增程器進行發(fā)電的SOC閾值，即在動力電池的當(dāng)前SOC小于或者等于該目標(biāo)SOC的情況下，啟動增程器進行發(fā)電，但此種方式確定的該總需求發(fā)電功率無法滿足車輛在激烈駕駛工況下的功率需求。

另外，為了保證良好的NVH（Noise Vibration Harshness，噪聲、振動與聲振粗糙度）特性，現(xiàn)有的增程式電動汽車的發(fā)電策略需要發(fā)電轉(zhuǎn)速不能設(shè)置太高，因此發(fā)電功率也會受到限制，這也無法滿足在激烈駕駛工況下的整車動力需求。

為解決上述存在的問題，理想工程師設(shè)計了一套方案，以獲取車輛在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的整車驅(qū)動消耗能量和該車輛的增程器在該預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的實際發(fā)電量。

另外，在考慮車輛當(dāng)前的駕駛工況自動調(diào)整增程器的發(fā)電功率的情況下，也可以避免動力電池電量的快速下降，從而減少了發(fā)動機輸出大功率的概率，保證整車具有良好的NVH性能。

專利技術(shù)方案亮點

增程式的核心，無非就是根據(jù)不同的駕駛速度和車況情況，對發(fā)電機的發(fā)電功率進行微調(diào)匹配，降低能耗，提高續(xù)航里程。

難的地方就是讓機器理解車輛車況的變化，尤其理解司機踩加速踏板變化。

理想工程師提供了一種技術(shù)解決方案：

取該車輛當(dāng)前的車輛行駛參數(shù)，該車輛行駛參數(shù)包括車速和／或加速踏板參數(shù)，根據(jù)預(yù)設(shè)對應(yīng)關(guān)系獲取該車輛行駛參數(shù)對應(yīng)的第一發(fā)電功率。

其中，該加速踏板參數(shù)可以包括加速踏板的深度或者加速踏板的深度變化率，該預(yù)設(shè)對應(yīng)關(guān)系可以包括車輛行駛參數(shù)與第一發(fā)電功率的對應(yīng)關(guān)系，并且該預(yù)設(shè)對應(yīng)關(guān)系也可以通過仿真試驗預(yù)先標(biāo)定得到。

例如，可以根據(jù)不同的車速、不同的加速踏板深度下車輛動力電池的電量消耗以及整車的NVH性能標(biāo)定出不同的該第一發(fā)電功率，即為不同的車輛行駛參數(shù)標(biāo)定出不同的該第一發(fā)電功率，并將標(biāo)定結(jié)果以表格的形式進行存儲，得到該第二預(yù)設(shè)對應(yīng)關(guān)系，另外，該預(yù)設(shè)對應(yīng)關(guān)系也可表示為功率跟隨曲線，該功率跟隨曲線用于表征車輛行駛參數(shù)與該第一發(fā)電功率的對應(yīng)關(guān)系。

也可以通過查表的方式在該預(yù)設(shè)對應(yīng)關(guān)系中查找與當(dāng)前的車輛行駛參數(shù)對應(yīng)的該第一發(fā)電功率，或者根據(jù)該功率跟隨曲線查找到與當(dāng)前的車輛行駛參數(shù)對應(yīng)的該第一發(fā)電功率。

示例地，以該車輛行駛參數(shù)包括車速和加速踏板深度為例，表1中示例性的示出了部分預(yù)先標(biāo)定的該預(yù)設(shè)對應(yīng)關(guān)系，假設(shè)車輛當(dāng)前的車速為v1，車輛當(dāng)前的加速踏板深度為h1，通過查詢表1可以確定車速v1，加速踏板深度h1對應(yīng)的該第一發(fā)電功率為P1，上述示例僅是舉例說明，本公開對此不作限定。

考慮到實際的應(yīng)用場景中，對于增程式電動汽車來說，為提高車輛的續(xù)航能力，可以在電動汽車的動力電池的實際SOC小于或者等于預(yù)設(shè)SOC閾值的情況下，可以啟動增程器發(fā)電，以便為動力電池充電，其中，預(yù)設(shè)SOC閾值通常是由專業(yè)人員綜合考慮車輛的整車動力性、電池性能、發(fā)動機性能以及整車NVH性能等幾方面的影響因素確定的SOC閾值，可以理解的是，動力電池的實際SOC越低，需要增程器進行補償?shù)碾娏吭蕉唷?/p>

在一種可能的實現(xiàn)方式中，可以通過仿真實驗提前標(biāo)定該第二差值與增程器需要提供的發(fā)電功率（即該第二發(fā)電功率）之間的對應(yīng)關(guān)系，即該新預(yù)設(shè)對應(yīng)關(guān)系，也就是說，該預(yù)設(shè)SOC閾值可以為啟動增程器進行發(fā)電的SOC閾值，即在動力電池的實際SOC小于或者等于該預(yù)設(shè)SOC閾值的情況下，啟動增程器進行發(fā)電，例如，該預(yù)設(shè)SOC閾值可以為動力電池總電量的30％、動力電池總電量的50％等任意值，該新預(yù)設(shè)對應(yīng)關(guān)系用于表征該第二差值（即動力電池當(dāng)前的實際SOC與該預(yù)設(shè)SOC閾值的差值）和該第二發(fā)電功率之間的對應(yīng)關(guān)系

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       原文標(biāo)題 : 理想增程式技術(shù)新專利解讀，多變路況如何控制增程器發(fā)電