CN106585390A - 一种电动汽车用制动电阻系统及其控制方法 - Google Patents

一种电动汽车用制动电阻系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车用制动电阻系统及其控制方法，所述制动电阻系统由一个制动电阻和一个开关管串联组成，制动电阻系统并联在动力电池的直流母线两端。当动力电池的SOC高于预设的第一SOC阈值时，IGBT闭合，此时，通过给定一个电机发电功率，使得电池端没有电流输出/输入；当SOC低于预设的第二SOC阈值时，IGBT断开，此时制动电阻系统不起作用；当SOC处于第一SOC阈值和第二SOC阈值之间，IGBT保持当前状态。本发明所提供的电动汽车用制动电阻系统及其控制方法，采用最简单的电气系统，达到制动电阻消耗多余的制动回收能量的目的，降低了成本。

Description

一种电动汽车用制动电阻系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及制动电阻系统，特别是一种在电动汽车上使用的制动电阻系统及其控制方法。
背景技术
在电动汽车实际运行的工况中，经常会碰到长下坡的情况。对于永磁电机而言，在动力电池充满以后，需要用制动电阻将多余的制动回收能量消耗掉。对于现有的制动电阻系统，一般会用到多个IGBT和二极管。对于这种结构，电气元件较多，成本也会较高。
发明内容
本发明目的是：提供一种在电动汽车上使用的，结构简单，成本低的制动电阻系统及其控制方法。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案为：
一种电动汽车用制动电阻系统，其特征在于：所述制动电阻系统由一个制动电阻和一个开关管串联组成，制动电阻系统并联在动力电池的直流母线两端。
优选的，所述开关管采用IGBT。
一种电动汽车用制动电阻系统的控制方法，所述制动电阻系统由一个制动电阻和一个IGBT串联组成，并联在动力电池的直流母线两端；所述控制方法包括：
获取当前动力电池的SOC值；
当动力电池的SOC高于预设的第一SOC阈值时，IGBT闭合，此时，通过给定一个电机发电功率，使得电池端没有电流输出/输入，此时电机发电功率Pm满足关系：
式中Voc为动力电池的开路电压，通过当前SOC根据SOC-Voc特性曲线线性插值得出；R为制动电阻的阻值；Pmax位电机发电的峰值功率；
当SOC低于预设的第二SOC阈值时，IGBT断开，此时制动电阻系统不起作用；
当SOC处于第一SOC阈值和第二SOC阈值之间，IGBT保持当前状态。
优选的，所述第一SOC阈值，为泄放工作点SOC与SOC滞环值之和。
优选的，所述第二SOC阈值，为泄放工作点SOC与SOC滞环值之差。
本发明的优点是：
本发明所提供的电动汽车用制动电阻系统及其控制方法，采用最简单的电气系统，达到制动电阻消耗多余的制动回收能量的目的，降低了成本。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明所述的电动汽车用制动电阻系统的电气原理图；
图2为实施例中电动汽车用制动电阻系统的电气原理图；
图3为实施例中电动汽车用制动电阻系统控制流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明所揭示的电动汽车用制动电阻系统，所述制动电阻系统由一个制动电阻和一个开关管串联组成，制动电阻系统并联在动力电池的直流母线两端。具体实施时，如图2所示，所述开关管采用IGBT。
本发明的电动汽车用制动电阻系统控制方法，如图3的流程图所示。
首先设定泄放工作点SOC为80％，SOC滞环值为4％。第一SOC阈值为泄放工作点SOC与SOC滞环值之和84％，第二SOC阈值为泄放工作点SOC与SOC滞环值之差76％。
在行车过程中，实时监控SOC变化，当SOC值大于84％的时候且司机踩下制动踏板，那么图1中的IGBT闭合。再根据当前SOC值和SOC-Voc曲线，线性插值出当前电池的开路电压Voc，例如为500V。如果制动系统中的制动电阻阻值选择为5Ω，电机发电状态下的峰值功率为60kW，那么此时控制电机发电功率为50kW，电机将不会再给电池充电。
当SOC值小于76％时，将图2中的IGBT断开，此时通过驾驶员油门踏板或者制动踏板信号，控制电机驱动或者发电，使电池放电或者充电。整个控制流程见图3。
当SOC处于76％和84％之间，IGBT保持当前状态。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电动汽车用制动电阻系统，其特征在于：所述制动电阻系统由一个制动电阻和一个开关管串联组成，制动电阻系统并联在动力电池的直流母线两端。
2.根据权利要求1所述的电动汽车用制动电阻系统，其特征在于：所述开关管采用IGBT。
3.一种电动汽车用制动电阻系统的控制方法，其特征在于，所述制动电阻系统由一个制动电阻和一个IGBT串联组成，并联在动力电池的直流母线两端；所述控制方法包括：
获取当前动力电池的SOC值；
当动力电池的SOC高于预设的第一SOC阈值时，IGBT闭合，此时，通过给定一个电机发电功率，使得电池端没有电流输出/输入，此时电机发电功率Pm满足关系：
P m = m i n ( V o c 2 R , P m a x )
式中Voc为动力电池的开路电压，通过当前SOC根据SOC-Voc特性曲线线性插值得出；R为制动电阻的阻值；Pmax位电机发电的峰值功率；
当SOC低于预设的第二SOC阈值时，IGBT断开，此时制动电阻系统不起作用；
当SOC处于第一SOC阈值和第二SOC阈值之间，IGBT保持当前状态。
4.根据权利要求3所述的电动汽车用制动电阻系统的控制方法，其特征在于，所述第一SOC阈值，为泄放工作点SOC与SOC滞环值之和。
5.根据权利要求3所述的电动汽车用制动电阻系统的控制方法，其特征在于，所述第二SOC阈值，为泄放工作点SOC与SOC滞环值之差。
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