CN104590037A - 一种纯电动车的能量回馈控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纯电动车的能量回馈控制方法，具体步骤如下：在加速踏板松开且车辆处于前进档位的前提下，判断ABS是否启动，若ABS未启动，则进入回馈模式；回馈模式选择步骤：进入回馈模式后，判断制动踏板是否踩下，若已踩下，则车辆进入制动回馈模式，否未踩下，则进入滑行回馈模式，整车控制器计算回馈扭矩，将回收的能量储存至动力电池中；当车辆处于制动或者滑行回馈模式中时，实时监测ABS是否启动，若启动，则退出回馈模式。通过动力电池的最大接收能力、车辆实际的减速工况以及电机自身的回馈能力确定出反馈扭矩，在保证车辆安全性的前提下尽可能地延长了纯电动汽车的续驶里程。

Description

一种纯电动车的能量回馈控制方法

技术领域

本发明涉及纯电动汽车的能量回收技术，具体涉及一种纯电动车的能量回馈控制方法。

背景技术

对于纯电动汽车而言，最直接的提高续驶里程的方式就是增加车辆中携带的动力电池的电量，但受限于目前动力电池技术的能量密低度以及价格成本因素的影响，电量的增加不仅会大幅增加车辆的成本，也显然增加了车辆的整备质量，而整备质量的增加会直接影响车辆的安全性、操控性以及动力经济性，如何在不增加或者少量增加车辆成本的前提下，尽可能地增加车辆的续驶里程，是全球范围内的汽车行业亟待克服的难题。

由于纯电动驱动车辆中的电机同时具备电动机与发电机的功能，动力电池同时也是一种能够接受电能输出与输入的容器，所以纯电动汽车在车辆行驶时通过能量回馈功能实现能量回馈，即将车辆在减速时的动能通过电机反馈模式转换成电能最后储存在动力电池中，但是受限制于传统制动和电制动的硬件匹配、软件控制等方面的原因，车辆的续驶里程和能耗水平不能得到最佳的提升。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种纯电动车的能量回馈控制方法，旨在实现车辆减速过程中的能量最佳回馈。

本发明采用的技术方案具体为：

一种纯电动车的能量回馈控制方法，具体步骤如下：

进入回馈模式步骤：在加速踏板松开且车辆处于前进档位的前提下，判断制动防抱死系统ABS是否启动，若已启动，则不进入回馈模式；若未启动，则进入回馈模式；

回馈模式选择步骤：进入回馈模式后，判断制动踏板是否踩下，，若已踩下，则车辆进入制动回馈模式，否未踩下，则进入滑行回馈模式，整车控制器计算回馈扭矩，将回收的能量储存至动力电池中；

回馈模式退出步骤：当车辆处于制动或者滑行回馈模式中时，实时监测ABS是否启动，若启动，则退出回馈模式。

在上述纯电动车的能量回馈控制方法中，所述制动回馈模式中，确定回馈扭矩的具体步骤如下：

S11：计算各个回馈扭矩限制条件：

驱动电机最大回馈扭矩Tmax：电池管理系统BMS将当前电池的最大允许电流Imax传输至整车控制器，整车控制器VCU结合驱动电机的当前转速，得出驱动电机最大回馈扭矩Tmax；

减速行驶扭矩Tacc根据车辆的行驶减速度Acc计算出行驶阻力Fr，根据行驶阻力Fr得出减速行驶扭矩Tacc；

驱动电机外特性极限值Tm：据驱动电机的外特性曲线，得出驱动电机外特性极限值Tm；

S12：回馈扭矩的确定：兼顾S1中的三个限制条件，为保证车辆的安全性和行驶可靠性，取三者的最小值，作为当前的回馈扭矩T，即T＝min{Tmax，Tacc，Tm}。

在上述纯电动车的能量回馈控制方法中，所述滑行回馈模式中，确定回馈扭矩的具体步骤如下：

S21：计算各个回馈扭矩限制条件：

驱动电机最大回馈扭矩Tmax：电池管理系统BMS将当前电池的最大允许电流Imax传输至整车控制器，整车控制器VCU结合驱动电机的当前转速，得出驱动电机最大回馈扭矩Tmax；

减速行驶扭矩Tacc根据车辆的行驶减速度Acc计算出行驶阻力Fr，根据行驶阻力Fr得出减速行驶扭矩Tacc；

驱动电机外特性极限值Tm：据驱动电机的外特性曲线，得出驱动电机外特性极限值Tm；

S22：回馈扭矩的确定：兼顾S1中的三个限制条件，为保证车辆的安全性和行驶可靠性，取三者的最小值，作为当前的回馈扭矩T，即T＝min{Tmax，Tacc，Tm}。

本发明产生的有益效果是：

在保证车辆安全以及没有明显成本增加的前提下，本发明的回馈能量控制方法通过实时调整回馈能量的大小，最大程度地实现了车辆在行驶过程中的能量回馈，尽可能地降低了车辆的能耗，延长了车辆的续驶里程。

附图说明

当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本发明。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明一种纯电动车的能量回馈控制方法的流程图；

图2为本发明一种纯电动车的能量回馈控制方法的回馈扭矩算法流程图；

图3为本发明一种纯电动车的能量回馈控制方法的各个回馈扭矩限制条件的比较图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

本发明的纯电动车的能量回馈控制方法的主流程图如图1所示，具体步骤如下：

进入回馈模式步骤：在加速踏板松开且车辆处于前进档位的前提下，判断制动防抱死系统ABS是否启动，若已启动，则不进入回馈模式；若启动，则进入回馈模式；

回馈模式选择步骤：进入回馈模式后，判断制动踏板是否踩下，，若已踩下，则车辆进入制动回馈模式，制动回馈能量流方向为车辆制动减速动能---电机机械能---电机电能---动力电池电能；否未踩下，则进入滑行回馈模式，滑行回馈能量流方向：车辆自由减速滑行动能---电机机械能---电机电能---动力电池电能；整车控制器计算回馈扭矩，将回收的能量储存至动力电池中；

回馈模式退出步骤：当车辆处于制动或者滑行回馈模式中时，实时监测ABS是否启动，若未启动，则退出回馈模式。

制动和滑行两种回馈模式下，反馈扭矩计算方法相同，具体算法如图2所示，具体步骤如下：

S1：计算各个回馈扭矩限制条件：

考虑动力电池的最大接收能力，电池管理系统BMS将当前电池的最大允许电流Imax传输至整车控制器，整车控制器VCU结合驱动电机的当前转速，得出驱动电机最大回馈扭矩Tmax；

考虑车辆实际的减速工况，根据车辆的行驶减速度Acc计算出行驶阻力Fr，根据行驶阻力Fr得出减速行驶扭矩Tacc；

考虑驱动电机自身的回馈能力，根据驱动电机的外特性曲线，得出驱动电机外特性极限值Tm；

S2：回馈扭矩的确定：兼顾S1中的三个限制条件，为保证车辆的安全性和行驶可靠性，取三者的最小值，作为当前的回馈扭矩T，即T＝min{Tmax，Tacc，Tm}，Tmax，Tacc，Tm的取值如图3所示，3条线中，1为Tm，2为Tacc，3为Tmax。

在车辆行驶过程中，通过上述控制方法实时确定出的回馈扭矩，恒取三者中的最小值，首先保证了车辆的安全性能，再次前提下，适时调整回馈扭矩的大小，最大可能地延长了纯电动汽车的续驶里程。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，显然，只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果、对本领域的技术人员来说是显而易见的变形，也均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种纯电动车的能量回馈控制方法，其特征在于，具体步骤如下：

进入回馈模式步骤：在加速踏板松开且车辆处于前进档位的前提下，判断制动防抱死系统是否启动，若已启动，则不进入回馈模式；若未启动，则进入回馈模式；

回馈模式选择步骤：进入回馈模式后，判断制动踏板是否踩下，，若已踩下，则车辆进入制动回馈模式，否未踩下，则进入滑行回馈模式，整车控制器计算回馈扭矩，将回收的能量储存至动力电池中；

回馈模式退出步骤：当车辆处于制动或者滑行回馈模式中时，实时监测ABS是否启动，若启动，则退出回馈模式。

2.根据权利要求1所述的纯电动车的能量回馈控制方法，其特征在于，所述制动回馈模式中，确定回馈扭矩的具体步骤如下：

S11：计算各个回馈扭矩限制条件：

驱动电机最大回馈扭矩Tmax：电池管理系统BMS将当前电池的最大允许电流Imax传输至整车控制器，整车控制器VCU结合驱动电机的当前转速，得出驱动电机最大回馈扭矩Tmax；

减速行驶扭矩Tacc根据车辆的行驶减速度Acc计算出行驶阻力Fr，根据行驶阻力Fr得出减速行驶扭矩Tacc；

驱动电机外特性极限值Tm：据驱动电机的外特性曲线，得出驱动电机外特性极限值Tm；

S12：回馈扭矩的确定：兼顾S1中的三个限制条件，为保证车辆的安全性和行驶可靠性，取三者的最小值，作为当前的回馈扭矩T，即T＝min{Tmax，Tacc，Tm}。

3.根据权利要求1所述的纯电动车的能量回馈控制方法，其特征在于，所述滑行回馈模式中，确定回馈扭矩的具体步骤如下：

S21：计算各个回馈扭矩限制条件：

驱动电机最大回馈扭矩Tmax：电池管理系统BMS将当前电池的最大允许电流Imax传输至整车控制器，整车控制器VCU结合驱动电机的当前转速，得出驱动电机最大回馈扭矩Tmax；

减速行驶扭矩Tacc根据车辆的行驶减速度Acc计算出行驶阻力Fr，根据行驶阻力Fr得出减速行驶扭矩Tacc；

驱动电机外特性极限值Tm：据驱动电机的外特性曲线，得出驱动电机外特性极限值Tm；

S22：回馈扭矩的确定：兼顾S1中的三个限制条件，为保证车辆的安全性和行驶可靠性，取三者的最小值，作为当前的回馈扭矩T，即T＝min{Tmax，Tacc，Tm}。