CN102294961A - 电动车能量控制方法、装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动车能量控制方法，该方法用于包括电池组、前驱电动机、超级电容器和后驱电动机的电动车中，所述电池组受控为所述前驱电动机供电，所述超级电容器受控为后驱电动机供电，所述方法包括：获取当前电动车行驶所需的驱动功率值；根据所述驱动功率值、所述电池组的预设最大输出功率值，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电。本发明实施例，通过根据所述驱动功率、所述电池组的最大输出功率，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电，即根据整车需求功率控制电池组和超级电容器的能量输出，使得电池组以稳定的电流进行放电，实现了资源的合理化应用。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及电动车能量控制方法、装置和系统。
背景技术
纯电动车完全由电力进行驱动，其不同于传统汽车依赖汽油机或柴油机提供动力。纯电动车在不同行驶路况下工作时，其工作需求功率也不相同。例如，在车辆爬坡或加速工作时其所需功率较大，持续时间短；在车辆续航工作时其所需功率较小，持续时间长。
现有技术中，根据纯电动车的驱动特点，在不同行驶路况下由动力蓄电池为纯电动车提供动力，即动力蓄电池根据行驶路况进行大功率放电或小功率放电以满足整车运行驱动条件。
由于电动车处在爬坡或加速行驶时，其整车需求功率较大，且需求时间较短，现有技术中采用动力蓄电池放电为电动车提供行驶动力，此时动力蓄电池是在受保护电流的范围内进行放电的，不利于蓄电池的保护。另外，由于在动力蓄电池进行大功率放电时，其内部温度迅速上升，极快的加大了动力蓄电池的极片老化，影响动力蓄电池的寿命，同时温度的升高也极大的影响了动力蓄电池的充放电效率。
发明内容
为了使电池组以稳定的电流进行放电，实现资源的合理应用本发明提供了一种电动车能量控制方法，该方法用于包括电池组、前驱电动机、超级电容器和后驱电动机的电动车中，所述电池组受控为所述前驱电动机供电，所述超级电容器受控为后驱电动机供电，所述方法包括：
获取当前电动车行驶所需的驱动功率值；
根据所述驱动功率值、所述电池组的预设最大输出功率值，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电。
所述根据所述驱动功率值、所述电池组的最大输出功率值，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电，具体包括：
判断所述驱动功率值是否大于所述电池组的预设最大输出功率，
如果所述驱动功率大于所述电池组的预设最大输出功率，则向所述电池组发送第一控制信号，使所述电池组为所述前驱电动机提供所述驱动功率；
如果所述驱动功率小于或等于所述电池组的预设最大输出功率，则向所述电池组发送第二控制信号，使所述电池组为所述前驱电动机提供所述最大输出功率，和向所述超级电容器发送第三控制信号，使所述超级电容器为所述后驱电动机提供所述驱动功率减去所述最大输出功率后，剩余的功率。
所述获取当前电动车行驶所需的驱动功率值之后，所述方法还包括：
判断当前电动车所需的驱动功率是否大于零，如果是，则执行所述根据所述驱动功率值、所述电池组的预设最大输出功率值，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电的步骤；
如果不是，则对所述电动车的制动能量回收，获取回收后的能量；
用所述回收后的能量对所述电池组和/或所述超级电容充电。
所述将所述回收后的能量对所述电池组和/或所述超级电容充电，具体包括：
用所述回收后的能量首先对所述超级电容充电，当所述超级电容充电完毕后，如果所述回收后的能量还有剩余，则用剩余的能量对所述电池组充电。
本发明实施例还提供了一种整车控制器，所述整车控制器包括：
驱动功率获取模块，用于获取当前电动车行驶所需的驱动功率；
供电控制模块，用于根据所述驱动功率、所述电池组的预设最大输出功率，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电。
其中，所述供电控制模块，具体用于：
判断所述驱动功率是否大于所述电池组的最大输出功率，
如果所述驱动功率大于所述电池组的预设最大输出功率，则向所述电池组发送第一控制信号，使所述电池组为所述前驱电动机提供所述驱动功率；
如果所述驱动功率小于或等于所述电池组的预设最大输出功率，则向所述电池组发送第二控制信号，使所述电池组为所述前驱电动机提供所述最大输出功率，和向所述超级电容器发送第三控制信号，使所述超级电容器为所述后驱电动机提供所述驱动功率减去所述最大输出功率后，剩余的功率。
所述整车控制器还包括：
能量回收模块，用于在判断当前电动车所需的驱动功率小于零时，对所述电动车的制动能量回收，获取回收后的能量；
充电模块，用于用所述回收后的能量对所述电池组和/或所述超级电容充电。
所述充电模块，具体用于：
用所述回收后的能量首先对所述超级电容充电，当所述超级电容充电完毕后，如果所述回收后的能量还有剩余，则用剩余的能量对所述电池组充电。
该系统包括整车控制器、电池组、前驱电动机、超级电容器和后驱电动机，其中：
所述电池组，用于受所述整车控制器的控制，为所述前驱电动机供电；
所述超级电容器，用于受所述整车控制器的控制，为后驱电动机供电；
所述整车控制器，用于获取当前电动车行驶所需的驱动功率，根据所述驱动功率、所述电池组的预设最大输出功率，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电。
其中，所述整车控制器具体用于，判断所述驱动功率是否大于所述电池组的最大输出功率，如果所述驱动功率大于所述电池组的预设最大输出功率值，则向所述电池组发送第一控制信号，使所述电池组为所述前驱电动机提供所述驱动功率；
如果所述驱动功率小于或等于所述电池组的预设最大输出功率，则向所述电池组发送第二控制信号，使所述电池组为所述前驱电动机提供所述最大输出功率，和向所述超级电容器发送第三控制信号，使所述超级电容器为所述后驱电动机提供所述驱动功率减去所述最大输出功率后，剩余的功率。
本发明实施例，通过根据所述驱动功率、所述电池组的最大输出功率，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电，即根据整车需求功率控制电池组和超级电容器的能量输出，使得电池组以稳定的电流进行放电，实现了资源的合理化应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种电动车能量控制方法一个实施例的方法流程图；
图2为本发明一种电动车能量控制方法另一实施例的方法流程图；
图3为本发明一种电动车能量控制装置一个实施例的结构示意图；
图4为本发明一种电动车能量控制装置另一实施例的结构示意图；
图5为本发明一种电动车能量控制系统一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明一种电动车能量控制方法一个实施例的流程图，该方法用于包括电池组、前驱电动机、超级电容器和后驱电动机的电动车中，所述电池组受控为所述前驱电动机供电，所述超级电容器受控为后驱电动机供电，所述方法包括：
S101：获取当前电动车行驶所需的驱动功率；
S102：根据所述驱动功率、所述电池组的预设最大输出功率，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电。
需要说明的是，本实施例中个步骤的执行主体，可以是整车控制器，也可以是具有上述个步骤功能的其他实体。
本发明实施例，通过根据所述驱动功率、所述电池组的最大输出功率，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电，即根据整车需求功率控制电池组和超级电容器的能量输出，使得电池组以稳定的电流进行放电，实现了资源的合理化应用。
图2为本发明一种电动车能量控制方法又一实施例的流程图，在上一实施例的基础上，本实施例具体包括以下步骤：
S201：获取当前电动车行驶所需的驱动功率；
S202：判断当前电动车所需的驱动功率是否大于零，如果否则执行S203，如果是，则执行S206：
其中，驱动功率小于零时，该电动车处于制动状态，可回收制动产生的能量为该电动车的供电装置充电。
S203：判断所述驱动功率是否大于所述电池组的预设最大输出功率，
具体的，如果所述驱动功率大于所述电池组的预设最大输出功率，则执行S204；如果所述驱动功率小于或等于所述电池组的预设最大输出功率，则执行S205；
其中，电池组的预设最大输出功率，优选的为电池组的受保护充放电电流下的输出功率，也可为其他值，具体可根据需求设置，此处并不限定。
S204：向所述电池组发送第一控制信号，使所述电池组为所述前驱电动机提供所述驱动功率；
例如，当车辆匀速行驶或低速行驶时，整车需求功率一般不大于电池组的受保护充放电电流下的输出功率，且其持续时间较长，此时电池组能量输出能够满足整车匀速或低速行驶时的驱动需求功率，则由电池组输出能量驱动前驱电动机，控制超级电容器不工作，即电动车处在前轮驱动状态。
S205：向所述电池组发送第二控制信号，使所述电池组为所述前驱电动机提供所述最大输出功率，和向所述超级电容器发送第三控制信号，使所述超级电容器为所述后驱电动机提供所述驱动功率减去所述最大输出功率后，剩余的功率。
具体的，如果所述驱动功率小于或等于所述电池组的预设最大输出功率，则向所述电池组发送第二控制信号，使所述电池组为所述前驱电动机提供所述最大输出功率，和向所述超级电容器发送第三控制信号，使所述超级电容器为所述后驱电动机提供所述驱动功率减去所述最大输出功率后，剩余的功率。
例如，当车辆加速行驶或爬坡行驶时，其持续时间较短，为了提升车辆的加速和爬坡性能，电池组的受保护充放电电流下的输出功率不能满足整车需求功率，另外由于车辆加速或爬坡行驶是在较短的时间内完成的，并在较短的时间内提供较高的功率输出，整车控制器控制电池组以受保护充放电电流进行能量输出以驱动前驱电动机，并控制超级电容器放电驱动后驱电动机，实现纯电动车的四轮驱动，且此时超级电容器的能量输出与电池组的最大能量输出之和不小于整车需求功率。其中，电池组的受保护充放电电流值可根据用户的需要进行设定。
本实施例中，根据整车需求功率，在上述S203和S204两种情况之间进行切换控制，满足了纯电动车的工作模式，从而使电池组在其受保护充放电电流下进行工作，使得电池有稳定的能量输出，从而起到保护电池的作用。
需要说明书的是，本实施例提供的电动车能量控制方法中S202～S205是在当前该电动车驱动功率大于零的前提下进行的，当该驱动功率小于零时，需首先对该电动车的电池组和超级电容充电，具体步骤为S206～S207。
S206：对所述电动车的制动能量回收，获取回收后的能量；
具体的，当前该电动车驱动功率小于零时，对所述电动车的制动能量回收，获取回收后的能量。
S207：用所述回收后的能量对所述电池组和/或所述超级电容充电。
优选的，S207具体可通过如下步骤实现：
S207a：用所述回收后的能量对所述超级电容充电；
S207b：判断所述超级电容是否已经充电饱和，如果是，则执行S207c，如果否则继续优先为超级电容充电，直到该超级电容充电饱和为止；
S207c：当所述所述回收后的能量还有剩余时，用剩余的回收能量对所述电池组充电；
S207d：判断所述电池组是否已经充电饱和，如果是，充电流程结束，如果否，则继续为该电容组充电。
本步骤中，根据超级电容器的充放电特点，对电池组和超级电容器的制动能量回收时，优先考虑进行超级电容器的能量回收，在超级电容器充电完毕后由电池的制动能量回收，使得超级电容器在较短的时间内大电流回收功率，以满足后续整车在加速和爬坡时的能量需求。
本发明实施例，通过根据所述驱动功率、所述电池组的最大输出功率，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电，即根据整车需求功率控制电池组和超级电容器的能量输出，使得电池组以稳定的电流进行放电，实现了资源的合理化应用。进一步的，本发明实施例中，由于超级电容器充放电时间较快，且其最高充放电电流可达到电池的100多倍，满足纯电动车在加速或爬坡过程中的瞬时较大能量需求，且超级电容器可在较短的时间进行放电，从而实现了整车在较短的时间内提速和爬坡性能。
图3为本发明提供的一种整车控制器的结构示意图，所述整车控制器包括：
驱动功率获取模块301，用于获取当前电动车行驶所需的驱动功率；
供电控制模块302，用于根据所述驱动功率、所述电池组的预设最大输出功率，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电。
本发明实施例，通过根据所述驱动功率、所述电池组的最大输出功率，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电，即根据整车需求功率控制电池组和超级电容器的能量输出，使得电池组以稳定的电流进行放电，实现了资源的合理化应用。
图4为本发明提供的一种整车控制器的结构示意图，在上一实施例的基础上，所述整车控制器进一步包括：
所述供电控制模块301，具体用于：
判断所述驱动功率是否大于所述电池组的最大输出功率，
如果所述驱动功率大于所述电池组的预设最大输出功率，则向所述电池组发送第一控制信号，使所述电池组为所述前驱电动机提供所述驱动功率；
如果所述驱动功率小于或等于所述电池组的预设最大输出功率，则向所述电池组发送第二控制信号，使所述电池组为所述前驱电动机提供所述最大输出功率，和向所述超级电容器发送第三控制信号，使所述超级电容器为所述后驱电动机提供所述驱动功率减去所述最大输出功率后，剩余的功率。
所述整车控制器还包括：
能量回收模块303，用于在判断当前电动车所需的驱动功率小于零时，对所述电动车的制动能量回收，获取回收后的能量；
充电模块304，用于用所述回收后的能量对所述电池组和/或所述超级电容充电。
优选的，所述充电模块，具体用于：
用所述回收后的能量首先对所述超级电容充电，当所述超级电容充电完毕后，如果所述回收后的能量还有剩余，则用剩余的能量对所述电池组充电。
本发明实施例，通过根据所述驱动功率、所述电池组的最大输出功率，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电，即根据整车需求功率控制电池组和超级电容器的能量输出，使得电池组以稳定的电流进行放电，实现了资源的合理化应用。进一步的，本发明实施例中，由于超级电容器充放电时间较快，且其最高充放电电流可达到电池的100多倍，满足纯电动车在加速或爬坡过程中的瞬时较大能量需求，且超级电容器可在较短的时间进行放电，从而实现了整车在较短的时间内提速和爬坡性能。
图5为本发明提供的一种电动车能量控制系统的结构示意图，系统包括整车控制器401、电池组402、前驱电动机403、超级电容器404和后驱电动机405，其中：
所述电池组402，用于受所述整车控制器401的控制，为所述前驱电动机403供电；
所述超级电容器404，用于受所述整车控制器401的控制，为后驱电动机405供电；
所述整车控制器401，用于获取当前电动车行驶所需的驱动功率，根据所述驱动功率、所述电池组402的预设最大输出功率，控制所述电池组402为所述前驱电动机403供电，和所述超级电容器404为所述后驱电动机405供电。
其中，所述整车控制器401具体用于，判断所述驱动功率是否大于所述电池组402的最大输出功率，如果所述驱动功率大于所述电池组402的预设最大输出功率值，则向所述电池组402发送第一控制信号，使所述电池组402为所述前驱电动机403提供所述驱动功率；
如果所述驱动功率小于或等于所述电池组402的预设最大输出功率，则向所述电池组402发送第二控制信号，使所述电池组402为所述前驱电动机403提供所述最大输出功率，和向所述超级电容器404发送第三控制信号，使所述超级电容器404为所述后驱电动机405提供所述驱动功率减去所述最大输出功率后，剩余的功率。
本发明实施例，通过根据所述驱动功率、所述电池组的最大输出功率，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电，即根据整车需求功率控制电池组和超级电容器的能量输出，使得电池组以稳定的电流进行放电，实现了资源的合理化应用。
本发明实施例，通过根据所述驱动功率、所述电池组的最大输出功率，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电，即根据整车需求功率控制电池组和超级电容器的能量输出，使得电池组以稳定的电流进行放电，实现了资源的合理化应用。进一步的，本发明实施例中，由于超级电容器充放电时间较快，且其最高充放电电流可达到电池的100多倍，满足纯电动车在加速或爬坡过程中的瞬时较大能量需求，且超级电容器可在较短的时间进行放电，从而实现了整车在较短的时间内提速和爬坡性能。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种电动车能量控制方法，其特征在于，该方法用于包括电池组、前驱电动机、超级电容器和后驱电动机的电动车中，所述电池组受控为所述前驱电动机供电，所述超级电容器受控为后驱电动机供电，所述方法包括：
获取当前电动车行驶所需的驱动功率值；
根据所述驱动功率值、所述电池组的预设最大输出功率值，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所述驱动功率值、所述电池组的最大输出功率值，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电，具体包括：
判断所述驱动功率值是否大于所述电池组的预设最大输出功率，
如果所述驱动功率大于所述电池组的预设最大输出功率，则向所述电池组发送第一控制信号，使所述电池组为所述前驱电动机提供所述驱动功率；
如果所述驱动功率小于或等于所述电池组的预设最大输出功率，则向所述电池组发送第二控制信号，使所述电池组为所述前驱电动机提供所述最大输出功率，和向所述超级电容器发送第三控制信号，使所述超级电容器为所述后驱电动机提供所述驱动功率减去所述最大输出功率后，剩余的功率。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述获取当前电动车行驶所需的驱动功率值之后，所述方法还包括：
判断当前电动车所需的驱动功率是否大于零，如果是，则执行所述根据所述驱动功率值、所述电池组的预设最大输出功率值，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电的步骤；
如果不是，则对所述电动车的制动能量回收，获取回收后的能量；
用所述回收后的能量对所述电池组和/或所述超级电容充电。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述将所述回收后的能量对所述电池组和/或所述超级电容充电，具体包括：
用所述回收后的能量首先对所述超级电容充电，当所述超级电容充电完毕后，如果所述回收后的能量还有剩余，则用剩余的能量对所述电池组充电。
5.一种整车控制器，其特征在于，所述整车控制器包括：
驱动功率获取模块，用于获取当前电动车行驶所需的驱动功率；
供电控制模块，用于根据所述驱动功率、所述电池组的预设最大输出功率，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电。
6.根据权利要求5所述整车控制器，其特征在于，所述供电控制模块，具体用于：
判断所述驱动功率是否大于所述电池组的最大输出功率，
如果所述驱动功率大于所述电池组的预设最大输出功率，则向所述电池组发送第一控制信号，使所述电池组为所述前驱电动机提供所述驱动功率；
如果所述驱动功率小于或等于所述电池组的预设最大输出功率，则向所述电池组发送第二控制信号，使所述电池组为所述前驱电动机提供所述最大输出功率，和向所述超级电容器发送第三控制信号，使所述超级电容器为所述后驱电动机提供所述驱动功率减去所述最大输出功率后，剩余的功率。
7.根据权利要求5所述整车控制器，其特征在于，所述整车控制器还包括：
能量回收模块，用于在判断当前电动车所需的驱动功率小于零时，对所述电动车的制动能量回收，获取回收后的能量；
充电模块，用于用所述回收后的能量对所述电池组和/或所述超级电容充电。
8.根据权利要求7所述整车控制器，其特征在于，所述充电模块，具体用于：
用所述回收后的能量首先对所述超级电容充电，当所述超级电容充电完毕后，如果所述回收后的能量还有剩余，则用剩余的能量对所述电池组充电。
9.一种电动车能量控制系统，其特征在于，该系统包括整车控制器、电池组、前驱电动机、超级电容器和后驱电动机，其中：
所述电池组，用于受所述整车控制器的控制，为所述前驱电动机供电；
所述超级电容器，用于受所述整车控制器的控制，为后驱电动机供电；
所述整车控制器，用于获取当前电动车行驶所需的驱动功率，根据所述驱动功率、所述电池组的预设最大输出功率，控制所述电池组为所述前驱电动机供电，和所述超级电容器为所述后驱电动机供电。
10.根据权利要求9所述系统，其特征在于，
所述整车控制器具体用于，判断所述驱动功率是否大于所述电池组的最大输出功率，如果所述驱动功率大于所述电池组的预设最大输出功率值，则向所述电池组发送第一控制信号，使所述电池组为所述前驱电动机提供所述驱动功率；
如果所述驱动功率小于或等于所述电池组的预设最大输出功率，则向所述电池组发送第二控制信号，使所述电池组为所述前驱电动机提供所述最大输出功率，和向所述超级电容器发送第三控制信号，使所述超级电容器为所述后驱电动机提供所述驱动功率减去所述最大输出功率后，剩余的功率。
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