电动涡轮增压器的能量管理装置、方法及车辆与流程

本申请涉及车辆控制，尤其涉及一种电动涡轮增压器的能量管理装置、方法及车辆。

背景技术：

1、当前电动汽车所配备的电动涡轮增压器虽具备废气能量回收功能，但其回收电能仅单向接入低压蓄电池，当蓄电池处于满电状态且系统低压负载较低时，过剩的回收能量只能以热能形式耗散，导致明显的能量浪费现象。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提供一种电动涡轮增压器的能量管理装置、方法及车辆，可以有效解决现有技术中采用电动涡轮增压器接入低压蓄电池，当蓄电池满电且负载偏低时，富余回收能量只能耗散，造成能量浪费问题等。

2、第一方面，本申请实施例提供一种电动涡轮增压器的能量管理装置，包括：

3、电动涡轮增压器，电连接低压电气模块，被配置为在能量回收模式时输出电能；

4、双向电压转换器，低压侧分别与所述电动涡轮增压器和所述低压电气模块电连接，高压侧电连接高压储能模块；

5、检测模块，所述检测模块分别与所述电动涡轮增压器和所述低压电气模块电连接，用于采集所述电动涡轮增压器的运行参数和所述低压电气模块的运行参数，作为多源电参数；

6、控制器，分别与所述检测模块和所述双向电压转换器电连接，被配置为检测到所述多源电参数满足预设能量分配条件且所述电动涡轮增压器工作在所述能量回收模式时，控制所述双向电压转换器工作在升压工作状态，以使所述电动涡轮增压器通过所述双向电压转换器为所述高压储能模块提供能量。

7、在一些实施例中，所述控制器还被配置为检测到所述多源电参数不满足预设能量分配条件，控制所述双向电压转换器工作在降压工作状态，以使所述高压储能模块通过所述双向电压转换器为所述低压电气模块提供能量。

8、在一些实施例中，当所述电动涡轮增压器工作在所述能量回收模式且所述多源电参数满足所述预设能量分配条件时，所述电动涡轮增压器为所述低压电气模块和所述高压储能模块提供能量；

9、当所述电动涡轮增压器工作在所述能量回收模式且所述多源电参数不满足所述预设能量分配条件时，所述高压储能模块和所述电动涡轮增压器为所述低压电气模块提供能量；

10、当所述电动涡轮增压器工作在驱动模式时，所述高压储能模块为所述电动涡轮增压器和所述低压电气模块提供能量。

11、在一些实施例中，所述低压电气模块包括低压储能单元和低压用电负载，所述低压储能单元的储能端分别连接所述电动涡轮增压器、所述低压用电负载的输入端和所述双向电压转换器的低压侧。

12、在一些实施例中，所述检测模块包括用于采集所述电动涡轮增压器与所述低压电气模块的连接端的电压的第一电压检测单元、用于采集所述电动涡轮增压器与所述低压电气模块的连接端的电流的第一电流检测单元、用于采集所述低压用电负载的输入端的电压的第二电压检测单元、用于采集所述低压用电负载的输入端的电流的第二电流检测单元以及用于采集所述低压储能单元的荷电状态的荷电检测单元；

13、所述控制器分别与所述第一电压检测单元、所述第一电流检测单元、所述第二电压检测单元、所述第二电流检测单元和所述荷电检测单元电连接。

14、第二方面，本发明提供一种电动涡轮增压器的能量管理方法，应用于如第一方面所述的电动涡轮增压器的能量管理装置，包括：

15、获取多源电参数；

16、检测到所述多源电参数不满足预设能量分配条件时，控制双向电压转换器工作在降压工作状态，以使所述双向电压转换器利用高压储能模块的能量为低压电气模块供电；

17、根据所述多源电参数判断电动涡轮增压器是否工作在能量回收模式；

18、若检测到所述电动涡轮增压器工作在所述能量回收模式且所述多源电参数满足所述预设能量分配条件时，控制所述双向电压转换器工作在升压工作状态，以使所述双向电压转换器利用所述电动涡轮增压器的能量为所述高压储能模块充电。

19、在一些实施例中，所述多源电参数包括所述电动涡轮增压器与所述低压电气模块的连接端的电压和电流、所述低压电气模块的低压用电负载的输入端的电压和电流以及所述低压电气模块的低压储能单元的荷电状态。

20、在一些实施例中，所述预设能量分配条件包括以下至少一项：

21、第一项：所述电动涡轮增压器的能量回收功率大于所述低压用电负载的总用电功率；

22、第二项：所述低压储能单元的荷电状态达到预设上限阈值；

23、第三项：所述电动涡轮增压器与所述低压电气模块的连接端的电压在预设时间内不超过预设范围。

24、第三方面，本发明提供一种车辆，所述车辆包括如第一方面所述的电动涡轮增压器的能量管理装置。

25、在一些实施例中，所述控制器为整车控制器。

26、本申请的实施例具有如下有益效果：

27、本申请的电动涡轮增压器的能量管理装置包括：电动涡轮增压器、双向电压转换器、检测模块和控制器，电动涡轮增压器电连接低压电气模块的输入端，被配置为在能量回收模式时输出电能，双向电压转换器的低压侧分别与电动涡轮增压器和所述低压电气模块电连接，高压侧电连接高压储能模块；所述检测模块分别与所述电动涡轮增压器和所述低压电气模块电连接，用于采集所述电动涡轮增压器的运行参数和所述低压电气模块的运行参数，作为多源电参数，控制器分别与所述检测模块和所述双向电压转换器电连接，被配置为检测到多源电参数满足预设能量分配条件且电动涡轮增压器工作在能量回收模式时，控制双向电压转换器工作在升压工作状态，以使电动涡轮增压器通过双向电压转换器为高压储能模块提供能量。

28、本申请通过将电动涡轮增压器机电端与双向电压转换器低压侧共同接入同一低压电气模块输入端，构建了回收能量可直供低压电气模块与富余能量可受控升压馈入高压储能模块的共母线双路径物理基础；在此拓扑下，控制器依据检测模块实时获取电动涡轮增压器运行参数及低压电气模块运行参数，触发双向电压转换器在降压与升压状态间切换，既避免了传统单路径方案中因能量无法分流导致的耗散损失，又消除了高压转低压再转高压多级转换带来的累计损耗，显著提升了电动涡轮增压器的综合能量利用效率。

1.一种电动涡轮增压器的能量管理装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电动涡轮增压器的能量管理装置，其特征在于，所述控制器还被配置为检测到所述多源电参数不满足预设能量分配条件，控制所述双向电压转换器工作在降压工作状态，以使所述高压储能模块通过所述双向电压转换器为所述低压电气模块提供能量。

3.根据权利要求2所述的电动涡轮增压器的能量管理装置，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的电动涡轮增压器的能量管理装置，其特征在于，所述低压电气模块包括低压储能单元和低压用电负载，所述低压储能单元的储能端分别连接所述电动涡轮增压器、所述低压用电负载的输入端和所述双向电压转换器的低压侧。

5.根据权利要求4所述的电动涡轮增压器的能量管理装置，其特征在于，所述检测模块包括用于采集所述电动涡轮增压器与所述低压电气模块的连接端的电压的第一电压检测单元、用于采集所述电动涡轮增压器与所述低压电气模块的连接端的电流的第一电流检测单元、用于采集所述低压用电负载的输入端的电压的第二电压检测单元、用于采集所述低压用电负载的输入端的电流的第二电流检测单元以及用于采集所述低压储能单元的荷电状态的荷电检测单元；

6.一种电动涡轮增压器的能量管理方法，其特征在于，应用于如权利要求1至5中任一项所述的电动涡轮增压器的能量管理装置，包括：获取多源电参数；

7.根据权利要求6所述的电动涡轮增压器的能量管理方法，其特征在于，所述多源电参数包括所述电动涡轮增压器与所述低压电气模块的连接端的电压和电流、所述低压电气模块的低压用电负载的输入端的电压和电流以及所述低压电气模块的低压储能单元的荷电状态。

8.根据权利要求7所述的电动涡轮增压器的能量管理方法，其特征在于，所述预设能量分配条件包括以下至少一项：

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1至5中任一项所述的电动涡轮增压器的能量管理装置。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述控制器为整车控制器。