CN104015625A - 一种电动车能量回收方法及装置 - Google Patents

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本发明涉及电动车能量回收技术领域，尤其涉及一种电动车能量回收方法及装置。本发明首先判断油门踏板是否踩下、车辆是否上坡行驶，当油门踏板未踩下并且没有上坡行驶才作为能量回收的前提条件。在计算能量回收量时，综合考虑刹车踏板深度位置u、当前车速V、剩余电量SOC以及下坡坡度等因素，更精确确定回收功率；由于考虑动力电池剩余电量的大小，能够避免对电池过冲损坏电池；能够在保证车辆运行时乘坐的舒适性的前提下，最大化的回收能量，减少车辆运行的能耗，降低运行成本，延长电池的使用寿命和维护成本，解决了电动车续航里程较短的问题，实现能源的高效率利用。

Description

一种电动车能量回收方法及装置
技术领域
本发明涉及电动车能量回收技术领域，尤其涉及一种电动车能量回收方法及装置。
背景技术
制动能量回收是电动汽车提高能量使用率的方法之一。它能够将电动车制动时的动能通过电动机来转换为电池的电能存储，然后将其利用到牵引驱动中，避免了能量变为摩擦热能的损耗，以此提高能量的使用效率，增大电动车的续航里程。
现有的制动能量回收系统的控制方法，一般是在汽车进行制动时向驱动轴施加一个固定的制动扭矩，或者以一个固定的扭矩为依据，在通过发动机转速或车速进行修正后施加到驱动轴上进行能量回收。这种方法的特点是结构比较简单，但是并不能满足目前日趋成熟的电动车技术对能量回收率的要求。
发明内容
本发明的目的在于提出一种电动车能量回收方法及装置，能够更精确确定回收功率，在保证车辆运行时乘坐的舒适性的前提下，最大化的回收能量，减少车辆运行的能耗，降低运行成本，延长电池的使用寿命和维护成本。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种电动车能量回收方法，包括：
获取电动车的油门开度信息，判断油门踏板是否踩下；
若油门踏板未踩下，则获取电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否上坡行使；
若电动车未上坡行驶，则采集电动车的刹车踏板深度位置u、当前车辆运行速度V和电动车的动力电池当前的剩余电量SOC；
根据所述刹车踏板深度位置u、当前车辆运行速度V和电动车的动力电池当前的剩余电量SOC，确定能量回收功率W3；
根据所述坡度信息，判断电动车是否下坡行驶；
结合所述能量回收功率W3和所述判断电动车是否下坡行驶的判断结果，确定输出的能量回收功率W4；
将所述能量回收功率W4施加至电机，使电机将其转化为电能给动力电池充电。
其中，所述获取电动车的油门开度信息，判断油门踏板是否踩下，具体为：
获取电动车的油门开度信息，判断油门踏板是否踩下；若否，则执行下一步骤；若是，则继续获取电动车的油门开度信息。
其中，所述若油门踏板未踩下，则获取电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否上坡行使，具体为：
获取电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否上坡行驶；若否，执行下一步骤；若是，则返回继续获取电动车的油门开度信息。
其中，所述根据所述刹车踏板深度位置u、当前车辆运行速度V和电动车的动力电池当前的剩余电量SOC，确定能量回收功率W3，包括：
根据采集的电动车的刹车踏板深度位置u，判断刹车踏板是否踩下；若否，则能量回收功率W1＝W0；若是，则能量回收功率W1＝W0*ε*u；
根据采集的电动车当前的运行速度V，计算得到能量回收功率W2＝W1*β*V；
根据采集的电动车的动力电池当前的剩余电量SOC，判断剩余电量SOC是否大于预设的动力电池充电容量阈值SOC1；若是，则能量回收功率W3＝W2*γ*(SOC-SOC1)；若否，则能量回收功率W3＝W2；
其中，W0为能量回收时最低回收功率，ε为刹车踏板信号转换系数，β为车速功率转换系数，γ为剩余电量影响系数。
其中，所述结合所述能量回收功率W3和所述判断电动车是否下坡行驶的判断结果，确定输出的能量回收功率W4，具体为：
根据上述获取的电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否下坡行驶；若是，则能量回收功率W4＝W3*ζ*a；若否，则能量回收功率W4＝W3；其中，a为坡度，ζ为坡度影响系数。
一种电动车能量回收装置，包括：
油门判断单元，用于获取电动车的油门开度信息，判断油门踏板是否踩下；
上坡判断单元，用于若油门踏板未踩下，则获取电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否上坡行使；
数据采集单元，用于若电动车未上坡行驶，则采集电动车的刹车踏板深度位置u、当前车辆运行速度V和电动车的动力电池当前的剩余电量SOC；
第一能量计算单元，用于根据所述刹车踏板深度位置u、当前车辆运行速度V和电动车的动力电池当前的剩余电量SOC，确定能量回收功率W3；
下坡判断单元，用于根据所述坡度信息，判断电动车是否下坡行驶；
第二能量计算单元，用于结合所述能量回收功率W3和所述判断电动车是否下坡行驶的判断结果，确定输出的能量回收功率W4；
能量储存单元，用于将所述能量回收功率W4施加至电机，使电机将其转化为电能给动力电池充电。
其中，所述油门判断单元，具体用于获取电动车的油门开度信息，判断油门踏板是否踩下；若否，则执行上坡判断单元；若是，则继续获取电动车的油门开度信息。
其中，所述上坡判断单元，具体用于若油门踏板未踩下，则获取电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否上坡行驶；若否，执行数据采集单元；若是，则返回油门判断单元。
其中，所述第一能量计算单元，包括：
刹车能量计算模块，用于根据采集的电动车的刹车踏板深度位置u，判断刹车踏板是否踩下；若否，则能量回收功率W1＝W0；若是，则能量回收功率W1＝W0*ε*u；
车速能量计算模块，用于根据采集的电动车当前的运行速度V，计算得到能量回收功率W2＝W1*β*V；
电量能量计算模块，用于根据采集的电动车的动力电池当前的剩余电量SOC，判断剩余电量SOC是否大于预设的动力电池充电容量阈值SOC1；若是，则能量回收功率W3＝W2*γ*(SOC-SOC1)；若否，则能量回收功率W3＝W2；
其中，W0为能量回收时最低回收功率，ε为刹车踏板信号转换系数，β为车速功率转换系数，γ为剩余电量影响系数。
其中，所述第二能量计算单元，具体用于根据上述获取的电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否下坡行驶；若是，则能量回收功率W4＝W3*ζ*a；若否，则能量回收功率W4＝W3；其中，a为坡度，ζ为坡度影响系数。
有益效果：
本发明首先判断油门踏板是否踩下、车辆是否上坡行驶，当油门踏板未踩下并且未上坡行驶才作为能量回收的前提条件。在计算能量回收量时，综合考虑刹车踏板深度位置u、当前车速V、剩余电量SOC以及下坡坡度等因素，更精确确定回收功率；由于考虑动力电池剩余电量的大小，能够避免对电池过冲损坏电池；能够在保证车辆运行时乘坐的舒适性的前提下，最大化的回收能量，减少车辆运行的能耗，降低运行成本，延长电池的使用寿命和维护成本，解决了电动车续航里程较短的问题，实现能源的高效率利用。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的一种电动车能量回收方法的流程图。
图2是本发明实施例2提供的一种电动车能量回收装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
图1是本发明实施例1提供的一种电动车能量回收方法的流程图。如图1所示，本发明所述的一种电动车能量回收方法，包括：
获取电动车的油门开度信息，判断油门踏板是否踩下；
若油门踏板未踩下，则获取电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否上坡行使；
若电动车未上坡行驶，则采集电动车的刹车踏板深度位置u、当前车辆运行速度V和电动车的动力电池当前的剩余电量SOC；
根据所述刹车踏板深度位置u、当前车辆运行速度V和电动车的动力电池当前的剩余电量SOC，确定能量回收功率W3；
根据所述坡度信息，判断电动车是否下坡行驶；
结合所述能量回收功率W3和所述判断电动车是否下坡行驶的判断结果，确定输出的能量回收功率W4；
将所述能量回收功率W4施加至电机，使电机将其转化为电能给动力电池充电。
本发明首先判断油门踏板是否踩下、车辆是否上坡行驶，当油门踏板未踩下并且未上坡行驶才作为能量回收的前提条件。在计算能量回收量时，综合考虑刹车踏板深度位置u、当前车速V、剩余电量SOC以及下坡坡度等因素，更精确确定回收功率；由于考虑动力电池剩余电量的大小，能够避免对电池过冲损坏电池；能够在保证车辆运行时乘坐的舒适性的前提下，最大化的回收能量，减少车辆运行的能耗，降低运行成本，延长电池的使用寿命和维护成本，解决了电动车续航里程较短的问题，实现能源的高效率利用。
其中，所述获取电动车的油门开度信息，判断油门踏板是否踩下，具体为：
获取电动车的油门开度信息，判断油门踏板是否踩下；若否，则执行下一步骤；若是，则继续获取电动车的油门开度信息。作为一种优选地实施方式，车辆运行后，实时采集油门开度信息，当油门开度值小于预设的油门开度阈值时，则判断为油门踏板未踩下，可以进行能量回收功能的启动条件，使得电动车在没有加速前进的前提下再进行能量回收；当油门开度值大于等于预设的油门开度阈值时，则判断为油门踏板已踩下，说明电动车此时需要足够的动力加速前进，不适合能量回收，则返回继续获取电动车的油门开度信息。
其中，所述若油门踏板未踩下，则获取电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否上坡行使，具体为：
获取电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否上坡行驶；若否，执行下一步骤；若是，则返回继续获取电动车的油门开度信息。作为一种优选地实施方式，当确认油门踏板未踩下后，采集电动车行驶道路的坡度信息，根据坡度信息中的坡度值，若判断为坡度值大于等于预设的上坡坡度阈值，则说明电动车行驶在上坡，由于上坡时需要充足的动力，此时不进行能量回收而是返回继续获取电动车的油门开度信息；若坡度值小于预设的上坡坡度阈值，则说明电动车未行驶在上坡，可进行能量回收。
其中，所述根据所述刹车踏板深度位置u、当前车辆运行速度V和电动车的动力电池当前的剩余电量SOC，确定能量回收功率W3，包括：
根据采集的电动车的刹车踏板深度位置u，判断刹车踏板是否踩下；若否，则能量回收功率W1＝W0；若是，则能量回收功率W1＝W0*ε*u；
根据采集的电动车当前的运行速度V，计算得到能量回收功率W2＝W1*β*V；
根据采集的电动车的动力电池当前的剩余电量SOC，判断剩余电量SOC是否大于预设的动力电池充电容量阈值SOC1；若是，则能量回收功率W3＝W2*γ*(SOC-SOC1)；若否，则能量回收功率W3＝W2；
其中，W0为能量回收时最低回收功率，ε为刹车踏板信号转换系数，β为车速功率转换系数，γ为剩余电量影响系数。
在计算能量回收功率大小时，通过综合考虑刹车踏板深度位置u、当前车速V及剩余电量SOC等因素的影响，能够更精确确定回收功率；由于考虑动力电池剩余电量的大小，能够避免对电池过冲损坏电池。
其中，所述结合所述能量回收功率W3和所述判断电动车是否下坡行驶的判断结果，确定输出的能量回收功率W4，具体为：
根据上述获取的电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否下坡行驶；若是，则能量回收功率W4＝W3*ζ*a；若否，则能量回收功率W4＝W3；其中，a为坡度，ζ为坡度影响系数。当电动车未上坡行驶时，启动能量回收，在进行能量回收功率计算时，考虑电动车的下坡坡度，当电动车未下坡时与当电动车下坡下，能量回收功率不同。
实施例2：
图2是本发明实施例2提供的一种电动车能量回收装置的结构示意图。本实施例与上述的电动车能量回收方法的实施例属于同一构思，在本实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述的实施例。如图2所示，本发明所述的一种电动车能量回收装置，包括：
油门判断单元，用于获取电动车的油门开度信息，判断油门踏板是否踩下；
上坡判断单元，用于若油门踏板未踩下，则获取电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否上坡行使；
数据采集单元，用于若电动车未上坡行驶，则采集电动车的刹车踏板深度位置u、当前车辆运行速度V和电动车的动力电池当前的剩余电量SOC；
第一能量计算单元，用于根据所述刹车踏板深度位置u、当前车辆运行速度V和电动车的动力电池当前的剩余电量SOC，确定能量回收功率W3；
下坡判断单元，用于根据所述坡度信息，判断电动车是否下坡行驶；
第二能量计算单元，用于结合所述能量回收功率W3和所述判断电动车是否下坡行驶的判断结果，确定输出的能量回收功率W4；
能量储存单元，用于将所述能量回收功率W4施加至电机，使电机将其转化为电能给动力电池充电。
本发明首先判断油门踏板是否踩下、车辆是否上坡行驶，当油门踏板未踩下并且未上坡行驶才作为能量回收的前提条件。在计算能量回收量时，综合考虑刹车踏板深度位置u、当前车速V、剩余电量SOC以及下坡坡度等因素，更精确确定回收功率；由于考虑动力电池剩余电量的大小，能够避免对电池过冲损坏电池；能够在保证车辆运行时乘坐的舒适性的前提下，最大化的回收能量，减少车辆运行的能耗，降低运行成本，延长电池的使用寿命和维护成本，解决了电动车续航里程较短的问题，实现能源的高效率利用。
其中，所述油门判断单元，具体用于获取电动车的油门开度信息，判断油门踏板是否踩下；若否，则执行上坡判断单元；若是，则继续获取电动车的油门开度信息。
其中，所述上坡判断单元，具体用于若油门踏板未踩下，则获取电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否上坡行驶；若否，执行数据采集单元；若是，则返回油门判断单元。
其中，所述第一能量计算单元，包括：
刹车能量计算模块，用于根据采集的电动车的刹车踏板深度位置u，判断刹车踏板是否踩下；若否，则能量回收功率W1＝W0；若是，则能量回收功率W1＝W0*ε*u；
车速能量计算模块，用于根据采集的电动车当前的运行速度V，计算得到能量回收功率W2＝W1*β*V；
电量能量计算模块，用于根据采集的电动车的动力电池当前的剩余电量SOC，判断剩余电量SOC是否大于预设的动力电池充电容量阈值SOC1；若是，则能量回收功率W3＝W2*γ*(SOC-SOC1)；若否，则能量回收功率W3＝W2；
其中，W0为能量回收时最低回收功率，ε为刹车踏板信号转换系数，β为车速功率转换系数，γ为剩余电量影响系数。
其中，所述第二能量计算单元，具体用于根据上述获取的电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否下坡行驶；若是，则能量回收功率W4＝W3*ζ*a；若否，则能量回收功率W4＝W3；其中，a为坡度，ζ为坡度影响系数。
以上所述，仅为本较佳的具体实施方式，但本的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本揭露的技术范围内，根据本的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动车能量回收方法，其特征在于，包括：
获取电动车的油门开度信息，判断油门踏板是否踩下；
若油门踏板未踩下，则获取电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否上坡行使；
若电动车未上坡行驶，则采集电动车的刹车踏板深度位置u、当前车辆运行速度V和电动车的动力电池当前的剩余电量SOC；
根据所述刹车踏板深度位置u、当前车辆运行速度V和电动车的动力电池当前的剩余电量SOC，确定能量回收功率W3；
根据所述坡度信息，判断电动车是否下坡行驶；
结合所述能量回收功率W3和所述判断电动车是否下坡行驶的判断结果，确定输出的能量回收功率W4；
将所述能量回收功率W4施加至电机，使电机将其转化为电能给动力电池充电。
2.根据权利要求1所述的一种电动车能量回收方法，其特征在于，所述获取电动车的油门开度信息，判断油门踏板是否踩下，具体为：
获取电动车的油门开度信息，判断油门踏板是否踩下；若否，则执行下一步骤；若是，则继续获取电动车的油门开度信息。
3.根据权利要求1所述的一种电动车能量回收方法，其特征在于，所述若油门踏板未踩下，则获取电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否上坡行使，具体为：
获取电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否上坡行驶；若否，执行下一步骤；若是，则返回继续获取电动车的油门开度信息。
4.根据权利要求1所述的一种电动车能量回收方法，其特征在于，所述根据所述刹车踏板深度位置u、当前车辆运行速度V和电动车的动力电池当前的剩余电量SOC，确定能量回收功率W3，包括：
根据采集的电动车的刹车踏板深度位置u，判断刹车踏板是否踩下；若否，则能量回收功率W1＝W0；若是，则能量回收功率W1＝W0*ε*u；
根据采集的电动车当前的运行速度V，计算得到能量回收功率W2＝W1*β*V；
根据采集的电动车的动力电池当前的剩余电量SOC，判断剩余电量SOC是否大于预设的动力电池充电容量阈值SOC1；若是，则能量回收功率W3＝W2*γ*(SOC-SOC1)；若否，则能量回收功率W3＝W2；
其中，W0为能量回收时最低回收功率，ε为刹车踏板信号转换系数，β为车速功率转换系数，γ为剩余电量影响系数。
5.根据权利要求1所述的一种电动车能量回收方法，其特征在于，所述结合所述能量回收功率W3和所述判断电动车是否下坡行驶的判断结果，确定输出的能量回收功率W4，具体为：
根据上述获取的电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否下坡行驶；若是，则能量回收功率W4＝W3*ζ*a；若否，则能量回收功率W4＝W3；其中，a为坡度，ζ为坡度影响系数。
6.一种电动车能量回收装置，其特征在于，包括：
油门判断单元，用于获取电动车的油门开度信息，判断油门踏板是否踩下；
上坡判断单元，用于若油门踏板未踩下，则获取电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否上坡行使；
数据采集单元，用于若电动车未上坡行驶，则采集电动车的刹车踏板深度位置u、当前车辆运行速度V和电动车的动力电池当前的剩余电量SOC；
第一能量计算单元，用于根据所述刹车踏板深度位置u、当前车辆运行速度V和电动车的动力电池当前的剩余电量SOC，确定能量回收功率W3；
下坡判断单元，用于根据所述坡度信息，判断电动车是否下坡行驶；
第二能量计算单元，用于结合所述能量回收功率W3和所述判断电动车是否下坡行驶的判断结果，确定输出的能量回收功率W4；
能量储存单元，用于将所述能量回收功率W4施加至电机，使电机将其转化为电能给动力电池充电。
7.根据权利要求6所述的一种电动车能量回收装置，其特征在于，所述油门判断单元，具体用于获取电动车的油门开度信息，判断油门踏板是否踩下；若否，则执行上坡判断单元；若是，则继续获取电动车的油门开度信息。
8.根据权利要求6所述的一种电动车能量回收装置，其特征在于，所述上坡判断单元，具体用于若油门踏板未踩下，则获取电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否上坡行驶；若否，执行数据采集单元；若是，则返回油门判断单元。
9.根据权利要求6所述的一种电动车能量回收装置，其特征在于，所述第一能量计算单元，包括：
刹车能量计算模块，用于根据采集的电动车的刹车踏板深度位置u，判断刹车踏板是否踩下；若否，则能量回收功率W1＝W0；若是，则能量回收功率W1＝W0*ε*u；
车速能量计算模块，用于根据采集的电动车当前的运行速度V，计算得到能量回收功率W2＝W1*β*V；
电量能量计算模块，用于根据采集的电动车的动力电池当前的剩余电量SOC，判断剩余电量SOC是否大于预设的动力电池充电容量阈值SOC1；若是，则能量回收功率W3＝W2*γ*(SOC-SOC1)；若否，则能量回收功率W3＝W2；
其中，W0为能量回收时最低回收功率，ε为刹车踏板信号转换系数，β为车速功率转换系数，γ为剩余电量影响系数。
10.根据权利要求6所述的一种电动车能量回收装置，其特征在于，所述第二能量计算单元，具体用于根据上述获取的电动车行驶道路的坡度信息，判断电动车是否下坡行驶；若是，则能量回收功率W4＝W3*ζ*a；若否，则能量回收功率W4＝W3；其中，a为坡度，ζ为坡度影响系数。
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