CN105667319A - 一种纯电动车再生制动控制系统及其方法 - Google Patents
一种纯电动车再生制动控制系统及其方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105667319A CN105667319A CN201610003301.9A CN201610003301A CN105667319A CN 105667319 A CN105667319 A CN 105667319A CN 201610003301 A CN201610003301 A CN 201610003301A CN 105667319 A CN105667319 A CN 105667319A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- braking
- brake
- electric vehicle
- pure electric
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/24—Electrodynamic brake systems for vehicles in general with additional mechanical or electromagnetic braking
- B60L7/26—Controlling the braking effect
Abstract
本发明提供了一种纯电动车再生制动控制系统及其方法，该纯电动车再生制动控制系统包括电能储存单元、永磁同步电机、电池管理系统BMS、电机控制器MCU、整车控制器VCU、再生制动系统、雷达传感器、机械制动系统、制动踏板行程传感器；所述电能储存单元通过依次连接的电池管理系统BMS、电机控制器MCU为永磁同步电机供电，永磁同步电机机械传动带动车辆动力轴。本发明通过合理而全面的判断及控制，能对再生制动与机械制动两种制动方式进行合理选择，还能对制动回能的利用方式进行合理选择，从而充分回收制动能量，进而能够解决纯电动汽车续驶里程短的问题，同时提高动力电池的循环使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种纯电动车再生制动控制系统及其方法，属于电动汽车能量回收技术领域。
背景技术
汽车保有量的增加，交通事故逐年增多、消费者安全意识逐步提高、各国政府安全法规愈加严格、各企业之间的激烈竞争等都促进了汽车安全性研究的发展。传统的安全技术已经不能满足人们的要求,传统的安全技术已经不能满足人们的要求,开始将声、光、电等领域的新技术应用到汽车的安全性研究领域。纯电动汽车具有高效、低噪声、零排放等显著优点，在环保和节能方面具有不可比拟的优势，其应用和普及已成为汽车工业可持续发展的必然趋势。迄今为止，续驶里程不足仍然是制约纯电动汽车商业化的瓶颈。
制动回能是纯电动汽车一项关键技术，同时实现节能和机械制动两个目的，在满足纯电动汽车正常行驶所要求的动力性、安全稳定性以及舒适性的前提下，能够最大化的优化能量输出，实现电动车能量的高效利用；其次，在电动汽车处于减速制动状态时，根据电机的特性来发电，将制动时的机械能转化为电能存储到动力电池和超级电容中。
但现有技术中，对再生制动系统缺乏合理控制，对其制动回能也缺乏很好的利用，以至于常常再生制动与机械制动同时存在，再生制动与机械制动分配比值小，制动能量得不到充分回收，而且电池的放电量也过大。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种纯电动车再生制动控制系统及其方法，该纯电动车再生制动控制系统及其方法通过合理而全面的判断及控制，能对再生制动与机械制动两种制动方式进行合理选择，还能对制动回能的利用方式进行合理选择，从而充分回收制动能量。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种纯电动车再生制动控制系统，包括电能储存单元、永磁同步电机、电池管理系统BMS、电机控制器MCU、整车控制器VCU、再生制动系统、雷达传感器、机械制动系统、制动踏板行程传感器；所述电能储存单元通过依次连接的电池管理系统BMS、电机控制器MCU为永磁同步电机供电，永磁同步电机机械传动带动车辆动力轴；所述整车控制器VCU通信连接雷达传感器和制动踏板行程传感器并接收雷达传感器和制动踏板行程传感器的信号；整车控制器VCU连接控制再生制动系统、机械制动系统和电机控制器MCU。
所述电能储存单元通过并行连接的超级电容和磷酸铁锂电池供电；所述再生制动系统电流输出接入至电能储存单元的电流输入，电能储存单元按不高于额定电流的充电电流向磷酸铁锂电池充电，并按再生制动系统的制动电流高于额定电流的差值向超级电容充电。
所述整车控制器VCU通过高速CAN总线网络连接控制再生制动系统；整车控制器VCU通过连接控制机械制动器真空泵、机械制动器真空泵机械带动机械制动系统实现对机械制动系统的控制。
所述整车控制器VCU还连接控制冷却系统。
所述雷达传感器测量本车与前方障碍物的距离，将测量结果发送至整车控制器VCU，所述制动踏板行程传感器检测制动踏板的制动强度；所述整车控制器VCU根据雷达传感器传输的距离信号、制动踏板行程传感器传输的制动强度信号和电机控制器MCU传输的超级电容和磷酸铁锂电池SOC状态，判断并选择机械制动或再生制动。
再生制动能量回收方式除了踏板制动回收模式外，还设置再生制动档位回收模式。
本发明还提供一种纯电动车再生制动控制方法，包括如下步骤：
①实时接收雷达传感器传输的本车与前方障碍物的距离、制动踏板行程传感器传输的制动强度，制动强度的测量值在0～1之间；
②判断是否距离小于设定值或制动强度大于预定值，如是则进行机械制动；
③接收电池管理系统BMS通过电机控制器MCU传输的超级电容和磷酸铁锂电池SOC状态；
④判断超级电容和磷酸铁锂电池SOC状态是否达到或超过超级电容和磷酸铁锂电池的容量上限，达到或超过则进行机械制动；
⑤如上述判断后没有进行机械制动，则进行再生制动，并实时监测再生制动电流；
⑥判断再生制动电流是否高于磷酸铁锂电池的额定充电电流，不高于则将再生制动电流全部向磷酸铁锂电池充电，如高于则以额定电流向磷酸铁锂电池充电，并以再生制动电流高于额定电流的电流差值向超级电容充电。
所述步骤②中预定值为0.7。
所述步骤②中设定值根据车速动态设定。
本发明安装于后轮驱动无离合器的电动汽车。
本发明的有益效果在于：通过合理而全面的判断及控制，能对再生制动与机械制动两种制动方式进行合理选择，还能对制动回能的利用方式进行合理选择，从而充分回收制动能量，进而能够解决纯电动汽车续驶里程短的问题，同时提高动力电池的循环使用寿命。
附图说明
图1是本发明的连接原理示意图，为表示清楚，图中制动踏板行程传感器未标示；
图2是本发明控制方法的过程示意图；
图3是本发明中再生制动力与摩擦制动力分配原理示意图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示的一种纯电动车再生制动控制系统，包括电能储存单元、永磁同步电机、电池管理系统BMS、电机控制器MCU、整车控制器VCU、再生制动系统、雷达传感器、机械制动系统、制动踏板行程传感器；所述电能储存单元通过依次连接的电池管理系统BMS、电机控制器MCU为永磁同步电机供电，永磁同步电机机械传动带动车辆动力轴；所述整车控制器VCU通信连接雷达传感器和制动踏板行程传感器并接收雷达传感器和制动踏板行程传感器的信号；整车控制器VCU连接控制再生制动系统、机械制动系统和电机控制器MCU。
所述电能储存单元通过并行连接的超级电容和磷酸铁锂电池供电；所述再生制动系统电流输出接入至电能储存单元的电流输入，电能储存单元按不高于额定电流的充电电流向磷酸铁锂电池充电，并按再生制动系统的制动电流高于额定电流的差值向超级电容充电。
所述整车控制器VCU通过高速CAN总线网络连接控制再生制动系统；整车控制器VCU通过连接控制机械制动器真空泵、机械制动器真空泵机械带动机械制动系统实现对机械制动系统的控制。
所述整车控制器VCU还连接控制冷却系统。
所述雷达传感器测量本车与前方障碍物的距离，将测量结果发送至整车控制器VCU，所述制动踏板行程传感器检测制动踏板的制动强度；所述整车控制器VCU根据雷达传感器传输的距离信号、制动踏板行程传感器传输的制动强度信号和电机控制器MCU传输的超级电容和磷酸铁锂电池SOC状态，判断并选择机械制动或再生制动。
再生制动能量回收方式除了踏板制动回收模式外，还设置再生制动档位回收模式，即通过调整电动机转速档位实现再生制动。
如图2所示的一种纯电动车再生制动控制方法，包括如下步骤：
①实时接收雷达传感器传输的本车与前方障碍物的距离、制动踏板行程传感器传输的制动强度，制动强度的测量值在0～1之间；
②判断是否距离小于设定值或制动强度大于0.7，如是则进行机械制动，设定值根据车速动态设定；
③接收电池管理系统BMS通过电机控制器MCU传输的超级电容和磷酸铁锂电池SOC状态；
④判断超级电容和磷酸铁锂电池SOC状态是否达到或超过超级电容和磷酸铁锂电池的容量上限，达到或超过则进行机械制动；
⑤如上述判断后没有进行机械制动，则进行再生制动，并实时监测再生制动电流；
⑥判断再生制动电流是否高于磷酸铁锂电池的额定充电电流，不高于则将再生制动电流全部向磷酸铁锂电池充电，如高于则以额定电流向磷酸铁锂电池充电，并以再生制动电流高于额定电流的电流差值向超级电容充电。
作为优选，本发明安装于后轮驱动无离合器的电动汽车。
如图3所示，再生制动力与摩擦制动力的分配原则为：在保证制动安全的提前下，增加再生制动力的分配比例，尽可能的回收更多的再生制动能量。当雷达测距传感器检测本车和障碍物距离大于安全距离设定阀值时，调节使整个减速过程为制动档位回能模式。
在城市工况下，会出现频繁的制动过程，但不是所有的制动能量都能回收。本发明中，当雷达传感器检测到的距离小于设定的安全距离阀值下限时，提醒驾驶员需要紧急制动，为了保证制动安全，此时制动方式为机械制动，保证制动距离短；当超级电容和磷酸铁锂电池都处于电量充足的情况时，再向超级电容或磷酸铁锂电池充电会导致不安全，因此制动方式也为机械制动；当雷达传感器检测的距离处于安全距离范围内时，车速传感器检测的速度不超过此安全距离，整车控制器根据输入的距离、车速、电池SOC及电机的最大转矩等信号，提示驾驶员只需轻度制动，依靠电机的制动力矩就能满足制动要求，以再生制动方式，电机制动模式制动。由此，相对于同样的路况下驾驶员猛踏制动踏板、然后又提速的过程，上述过程不仅可以充分回收制动能量，而且可以减少电池的放电量。
Claims (10)
1.一种纯电动车再生制动控制系统，包括电能储存单元、永磁同步电机、电池管理系统BMS、电机控制器MCU、整车控制器VCU、再生制动系统、雷达传感器、机械制动系统、制动踏板行程传感器，其特征在于：所述电能储存单元通过依次连接的电池管理系统BMS、电机控制器MCU为永磁同步电机供电，永磁同步电机机械传动带动车辆动力轴；所述整车控制器VCU通信连接雷达传感器和制动踏板行程传感器并接收雷达传感器和制动踏板行程传感器的信号；整车控制器VCU连接控制再生制动系统、机械制动系统和电机控制器MCU。
2.如权利要求1所述的纯电动车再生制动控制系统，其特征在于：所述电能储存单元通过并行连接的超级电容和磷酸铁锂电池供电；所述再生制动系统电流输出接入至电能储存单元的电流输入，电能储存单元按不高于额定电流的充电电流向磷酸铁锂电池充电，并按再生制动系统的制动电流高于额定电流的差值向超级电容充电。
3.如权利要求1所述的纯电动车再生制动控制系统，其特征在于：所述整车控制器VCU通过高速CAN总线网络连接控制再生制动系统；整车控制器VCU通过连接控制机械制动器真空泵、机械制动器真空泵机械带动机械制动系统实现对机械制动系统的控制。
4.如权利要求1所述的纯电动车再生制动控制系统，其特征在于：所述整车控制器VCU还连接控制冷却系统。
5.如权利要求1所述的纯电动车再生制动控制系统，其特征在于：所述雷达传感器测量本车与前方障碍物的距离，将测量结果发送至整车控制器VCU，所述制动踏板行程传感器检测制动踏板的制动强度；所述整车控制器VCU根据雷达传感器传输的距离信号、制动踏板行程传感器传输的制动强度信号和电机控制器MCU传输的超级电容和磷酸铁锂电池SOC状态，判断并选择机械制动或再生制动。
6.如权利要求5所述的纯电动车再生制动控制系统，其特征在于：再生制动能量回收方式除了踏板制动回收模式外，还设置再生制动档位回收模式。
7.一种纯电动车再生制动控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
①实时接收雷达传感器传输的本车与前方障碍物的距离、制动踏板行程传感器传输的制动强度，制动强度的测量值在0～1之间；
②判断是否距离小于设定值或制动强度大于预定值，如是则进行机械制动；
③接收电池管理系统BMS通过电机控制器MCU传输的超级电容和磷酸铁锂电池SOC状态；
④判断超级电容和磷酸铁锂电池SOC状态是否达到或超过超级电容和磷酸铁锂电池的容量上限，达到或超过则进行机械制动；
⑤如上述判断后没有进行机械制动，则进行再生制动，并实时监测再生制动电流；
⑥判断再生制动电流是否高于磷酸铁锂电池的额定充电电流，不高于则将再生制动电流全部向磷酸铁锂电池充电，如高于则以额定电流向磷酸铁锂电池充电，并以再生制动电流高于额定电流的电流差值向超级电容充电。
8.如权利要求1所述的纯电动车再生制动控制方法，其特征在于：所述步骤②中预定值为0.7。
9.如权利要求1所述的纯电动车再生制动控制方法，其特征在于：所述步骤②中设定值根据车速动态设定。
10.如权利要求1所述的纯电动车再生制动控制系统，其特征在于：本发明安装于后轮驱动无离合器的电动汽车。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610003301.9A CN105667319A (zh) | 2016-01-04 | 2016-01-04 | 一种纯电动车再生制动控制系统及其方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610003301.9A CN105667319A (zh) | 2016-01-04 | 2016-01-04 | 一种纯电动车再生制动控制系统及其方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105667319A true CN105667319A (zh) | 2016-06-15 |
Family
ID=56190374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610003301.9A Pending CN105667319A (zh) | 2016-01-04 | 2016-01-04 | 一种纯电动车再生制动控制系统及其方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105667319A (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107187330A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-09-22 | 成都雅骏新能源汽车科技股份有限公司 | 一种纯电动汽车动力电池保护方法及系统 |
| CN107618375A (zh) * | 2017-07-20 | 2018-01-23 | 山东凯马汽车制造有限公司 | 节能环保电动物流车用能量管理系统 |
| CN107791848A (zh) * | 2016-08-29 | 2018-03-13 | 福特全球技术公司 | 再生制动功率分配 |
| CN108263218A (zh) * | 2016-12-30 | 2018-07-10 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车、电动汽车车身稳定方法和系统 |
| CN108725260A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-11-02 | 北京车和家信息技术有限公司 | 超速保护方法及装置 |
| CN109130873A (zh) * | 2018-07-24 | 2019-01-04 | 浙江亚太机电股份有限公司 | 一种利用毫米波雷达的电动车能量回收系统及智能电动车 |
| CN109286551A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-01-29 | 南京越博动力系统股份有限公司 | 一种基于上位机控制的can总线通讯系统及方法 |
| CN110091719A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-08-06 | 安徽安凯汽车股份有限公司 | 一种纯电动汽车用电制动能量回收装置 |
| CN110481552A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-11-22 | 南京汽车集团有限公司 | 一种基于电动货车制动再生的控制方法 |
| CN112498115A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-03-16 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种制动能量回收方法、制动能量回收装置及车辆 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020066846A (ko) * | 2001-02-14 | 2002-08-21 | 현대중공업 주식회사 | 모터의 회생제동력과 기계적 제동력을 결합하여 사용하는전기자동차의 브레이크 시스템 |
| GB2472392A (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-09 | Protean Holdings Corp | Regenerative braking system having an electric drive means to actuate a mechanical braking device |
| CN102398525A (zh) * | 2010-09-13 | 2012-04-04 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种电动汽车制动能量回收系统及能量回收控制方法 |
| CN103192721A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-07-10 | 青岛理工大学 | 双轴驱动电动汽车的制动系统及制动方法 |
| CN205468585U (zh) * | 2016-01-04 | 2016-08-17 | 贵州大学 | 一种纯电动汽车再生制动控制系统 |
-
2016
- 2016-01-04 CN CN201610003301.9A patent/CN105667319A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020066846A (ko) * | 2001-02-14 | 2002-08-21 | 현대중공업 주식회사 | 모터의 회생제동력과 기계적 제동력을 결합하여 사용하는전기자동차의 브레이크 시스템 |
| GB2472392A (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-09 | Protean Holdings Corp | Regenerative braking system having an electric drive means to actuate a mechanical braking device |
| CN102398525A (zh) * | 2010-09-13 | 2012-04-04 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种电动汽车制动能量回收系统及能量回收控制方法 |
| CN103192721A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-07-10 | 青岛理工大学 | 双轴驱动电动汽车的制动系统及制动方法 |
| CN205468585U (zh) * | 2016-01-04 | 2016-08-17 | 贵州大学 | 一种纯电动汽车再生制动控制系统 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107791848A (zh) * | 2016-08-29 | 2018-03-13 | 福特全球技术公司 | 再生制动功率分配 |
| CN108263218A (zh) * | 2016-12-30 | 2018-07-10 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车、电动汽车车身稳定方法和系统 |
| CN107187330A (zh) * | 2017-05-31 | 2017-09-22 | 成都雅骏新能源汽车科技股份有限公司 | 一种纯电动汽车动力电池保护方法及系统 |
| CN107187330B (zh) * | 2017-05-31 | 2020-07-03 | 成都雅骏新能源汽车科技股份有限公司 | 一种纯电动汽车动力电池保护方法及系统 |
| CN107618375A (zh) * | 2017-07-20 | 2018-01-23 | 山东凯马汽车制造有限公司 | 节能环保电动物流车用能量管理系统 |
| CN108725260B (zh) * | 2018-07-24 | 2020-06-19 | 北京车和家信息技术有限公司 | 超速保护方法及装置 |
| CN109130873A (zh) * | 2018-07-24 | 2019-01-04 | 浙江亚太机电股份有限公司 | 一种利用毫米波雷达的电动车能量回收系统及智能电动车 |
| CN108725260A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-11-02 | 北京车和家信息技术有限公司 | 超速保护方法及装置 |
| CN109286551A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-01-29 | 南京越博动力系统股份有限公司 | 一种基于上位机控制的can总线通讯系统及方法 |
| CN109286551B (zh) * | 2018-11-30 | 2021-09-28 | 南京越博动力系统股份有限公司 | 一种基于上位机控制的can总线通讯方法 |
| CN110091719A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-08-06 | 安徽安凯汽车股份有限公司 | 一种纯电动汽车用电制动能量回收装置 |
| CN110481552A (zh) * | 2019-09-05 | 2019-11-22 | 南京汽车集团有限公司 | 一种基于电动货车制动再生的控制方法 |
| CN112498115A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-03-16 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种制动能量回收方法、制动能量回收装置及车辆 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105667319A (zh) | 一种纯电动车再生制动控制系统及其方法 | |
| CN103818264B (zh) | 电动汽车再生制动系统及其能量回收方法 | |
| CN103231658B (zh) | 电动客车制动系统及其控制方法 | |
| CN106274468B (zh) | 一种电动汽车的四轮驱动系统和电动汽车 | |
| CN106541834A (zh) | 一种调控增程式前驱混动汽车制动扭矩的方法 | |
| CN102975702A (zh) | 一种串联式再生制动控制方法 | |
| CN106114238A (zh) | 一种混合动力汽车的回收能量的确定方法、装置及汽车 | |
| CN103192721B (zh) | 双轴驱动电动汽车的制动系统及制动方法 | |
| KR101272515B1 (ko) | 전기자동차의 오토크루즈 제어 방법 | |
| CN110481329A (zh) | 电动公交车制动能量回收控制方法 | |
| CN102556055A (zh) | 混合动力汽车多工作模式下的能量切换控制方法及系统 | |
| CN104512410A (zh) | 四驱混合动力汽车的控制方法 | |
| CN108340788A (zh) | 一种燃料电池混合动力有轨电车联合制动系统及方法 | |
| CN103171557A (zh) | 一种混合动力汽车发动机辅助制动接入控制方法 | |
| CN103935251B (zh) | 一种电动汽车制动时最大能量回收的控制方法 | |
| CN106965795A (zh) | 插电式四驱混合动力汽车整车控制系统 | |
| Zhang et al. | Powertrain design and energy management of a novel coaxial series-parallel plug-in hybrid electric vehicle | |
| CN108394271A (zh) | 一种分布式三电机驱动动力系统 | |
| CN110979017A (zh) | 一种电动汽车基于nbs的制动能量回收系统及方法 | |
| CN205468585U (zh) | 一种纯电动汽车再生制动控制系统 | |
| CN210792810U (zh) | 一种新能源汽车两级电力制动与能量回收系统 | |
| CN102991496A (zh) | 用于混合动力汽车的能量回收控制方法和系统 | |
| CN102897041A (zh) | 一种四驱混合动力系统再生制动扭矩分配方法 | |
| CN201030800Y (zh) | 一种电机回馈制动与气压制动联合控制的制动装置 | |
| CN103802677A (zh) | 一种电动汽车制动系统通讯故障处理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160615 |