CN107139730B - 电动汽车能量回收方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车能量回收方法及装置，属于电动汽车领域。包括：在电动汽车行驶过程中，获取电动汽车的实时车速、制动信号和工况，所述工况用于反映所述电动汽车所属环境；根据电动汽车的实时车速、制动信号和工况，确定所述电动汽车的能量回收力；根据所述能量回收力进行能量回收。本发明有效地提高了电动汽车能量回收方法的灵活性。本发明用于电动汽车的能量回收。

Description

电动汽车能量回收方法及装置
技术领域
本发明涉及电动汽车领域，特别涉及一种电动汽车能量回收方法及装置。
背景技术
电动汽车主要由存储在动力电池内的电能提供动力，在动力电池具有固定的额定容量时，如何提高电动汽车的续航里程，对电动汽车的研发具有非常重要的作用。
现有技术主要依靠回收多余的电能以间接地增加动力电池的容量，从而在动力电池具有固定的额定容量时提高电动汽车的续航里程。具体地，现有技术根据不同的车速范围，为每个车速范围确定一个数值固定的能量回收力，当电动汽车的实时车速处于某一车速范围时，就将该车速范围对应的能量回收力确定为该电动汽车进行能量回收时的能量回收力，然后，电动汽车根据该确定的能量回收力进行电能回收，以提高电动汽车的续航里程。
但是，现有技术回收电能的方法没有考虑电动汽车的具体行车状况，导致在一些行车状况下电动汽车出现制动不够(滑行到目标位置时未达到制动速度)或过制动(达到制动速度时未滑行到目标位置)的情况，因此，现有技术的能量回收方法的灵活性较低。
发明内容
为了解决现有技术能量回收方法的灵活性较低的问题，本发明实施例提供了一种电动汽车能量回收方法及装置。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种电动汽车能量回收方法，包括：
在电动汽车行驶过程中，获取电动汽车的实时车速、制动信号和工况，所述工况用于反映所述电动汽车所属环境；
根据电动汽车的实时车速、制动信号和工况，确定所述电动汽车的能量回收力；
根据所述能量回收力进行能量回收。
可选地，所述根据电动汽车的实时车速、制动信号和工况，确定所述电动汽车的能量回收力，包括：
根据所述工况和所述电动汽车的整车质量确定所述电动汽车受到的合外力；
根据所述实时车速确定所述实时车速下所述电动汽车受到的行驶阻力；
确定所述制动信号所对应的制动力；
根据所述合外力、所述行驶阻力和所述制动力确定所述能量回收力，其中所述能量回收力、所述行驶阻力和所述制动力的合力为所述合外力。
可选地，所述根据所述合外力、所述行驶阻力和所述制动力确定所述能量回收力，包括：
根据所述合外力、所述行驶阻力和所述制动力确定待筛选能量回收力；
根据所述电动汽车的电机外特性，确定所述电机的最大输出力，将所述待筛选能量回收力和所述最大输出力中的最小值确定为所述能量回收力；
或者，将所述待筛选能量回收力确定为所述能量回收力。
可选地，所述根据所述工况和所述电动汽车的整车质量确定所述电动汽车受到的合外力，包括：
获取所述工况对应的车速变化率；
将所述车速变化率和所述整车质量的乘积确定为所述合外力。
可选地，所述根据所述实时车速确定所述实时车速下所述电动汽车受到的行驶阻力，包括：
获取所述电动汽车的滑行阻力曲线；
根据所述滑行阻力曲线确定所述实时车速下所述电动汽车受到的行驶阻力。
可选地，所述工况包括市区工况或郊区工况，
获取所述工况，包括：
比较所述实时车速与预设车速的大小；
当所述实时车速大于所述预设车速，确定所述工况为郊区工况；
当所述实时车速不大于所述预设车速，确定所述工况为市区工况。
可选地，所述工况为市区工况，所述获取所述工况对应的车速变化率，包括：
比较所述实时车速与预设的第一工况减速速度的大小；
当所述实时车速大于所述第一工况减速速度时，将第一预设值确定为所述车速变化率；
当所述实时车速不大于所述第一工况减速速度时，比较所述实时车速与预设的第二工况减速速度的大小；
当所述实时车速大于所述第二工况减速速度时，将第二预设值确定为所述车速变化率；
当所述实时车速不大于所述第二工况减速速度时，将第三预设值确定为所述车速变化率；
其中，所述第三预设值小于所述第二预设值，所述第二预设值小于所述第一预设值。
可选地，所述工况为郊区工况，所述获取所述工况对应的车速变化率，包括：
比较所述实时车速与预设的第三工况减速速度的大小；
当所述实时车速大于所述第三工况减速速度时，将第四预设值确定为所述车速变化率；
当所述实时车速不大于所述第三工况减速速度时，比较所述实时车速与预设的第四工况减速速度的大小；
当所述实时车速大于所述第四工况减速速度时，将第五预设值确定为所述车速变化率；
当所述实时车速不大于所述第四工况减速速度时，比较所述实时车速与预设的第五工况减速速度的大小；
当所述实时车速大于所述第五工况减速速度时，将第六预设值确定为所述车速变化率；
当所述实时车速不大于所述第五工况减速速度时，将第七预设值确定为所述车速变化率；
其中，所述第五预设值小于所述第六预设值，所述第六预设值小于所述第七预设值，所述第七预设值小于所述第四预设值。
第二方面，提供了一种电动汽车能量回收装置，包括：
获取模块，用于在电动汽车行驶过程中，获取电动汽车的实时车速、制动信号和工况，所述工况用于反映所述电动汽车所属环境；
确定模块，用于根据电动汽车的实时车速、制动信号和工况，确定所述电动汽车的能量回收力；
回收模块，用于根据所述能量回收力进行能量回收。
可选地，所述确定模块，包括：
第一确定子模块，用于根据所述工况和所述电动汽车的整车质量确定所述电动汽车受到的合外力；
第二确定子模块，用于根据所述实时车速确定所述实时车速下所述电动汽车受到的行驶阻力；
第三确定子模块，用于确定所述制动信号所对应的制动力；
第四确定子模块，用于根据所述合外力、所述行驶阻力和所述制动力确定所述能量回收力，其中所述能量回收力、所述行驶阻力和所述制动力的合力为所述合外力。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例提供的电动汽车能量回收方法及装置，通过根据电动汽车的实时车速、制动信号和工况，确定电动汽车的能量回收力，并根据该能量回收力进行能量回收，可以针对电动汽车的具体行车情况确定相应的能量回收力，避免了在能量回收时出现制动不够或过制动的情况，有效地提高了电动汽车能量回收方法的灵活性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种电动汽车能量回收方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种获取工况的方法流程图；
图3是新欧洲循环驾驶标准的工况图；
图4-1是本发明实施例提供的一种根据电动汽车的实时车速、制动信号和工况，确定电动汽车的能量回收力的方法流程图；
图4-2是本发明实施例提供的一种根据工况和电动汽车的整车质量确定电动汽车受到的合外力的方法流程图；
图4-3是本发明实施例提供的一种当电动汽车所处的工况为市区工况时，获取工况对应的车速变化率的方法流程图；
图4-4是本发明实施例提供的一种当电动汽车所处的工况为郊区工况时，获取工况对应的车速变化率的方法流程图；
图5-1是本发明实施例提供的一种根据实时车速确定实时车速下电动汽车受到的行驶阻力的方法流程图；
图5-2是本发明实施例提供的一种获取的滑行阻力曲线的示意图；
图6-1是本发明实施例提供的一种根据合外力、行驶阻力和制动力确定待筛选能量回收力，再根据电机外特性和待筛选能量回收力确定能量回收力的方法流程图；
图6-2是本发明实施例提供的一种电机外特性曲线的示意图；
图6-3是本发明实施例提供的一种根据合外力、行驶阻力和制动力确定能量回收力的方法流程图；
图7是本发明实施例提供的一种电动汽车能量回收装置的结构示意图；
图8是本发明实施例提供的一种确定模块的结构示意图；
图9是本发明实施例提供的一种第一确定子模块的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种电动汽车能量回收方法的流程图，如图1所示，该电动汽车能量回收方法可以包括：
步骤101、在电动汽车行驶过程中，获取电动汽车的实时车速、制动信号和工况。
其中，工况用于反映电动汽车所属环境。
步骤102、根据电动汽车的实时车速、制动信号和工况，确定电动汽车的能量回收力。
步骤103、根据能量回收力进行能量回收。
综上所述，本发明实施例提供的电动汽车能量回收方法，通过根据电动汽车的实时车速、制动信号和工况，确定电动汽车的能量回收力，并根据该能量回收力进行能量回收，可以针对电动汽车的具体行车情况确定相应的能量回收力，避免了在能量回收时出现制动不够或过制动的情况，有效地提高了电动汽车能量回收方法的灵活性。
如图2所示，在步骤101中，在电动汽车行驶过程中，获取电动汽车的工况的过程，可以包括：
步骤1011、比较实时车速与预设车速的大小。
由于工况包括市区工况和郊区工况，且电动汽车在市区工况和郊区工况中行车速度不同，因此，可以设置预设车速，并将实时车速是否大于该预设车速作为判断电动汽车处于市区工况还是郊区工况的判断条件。
图3为新欧洲循环驾驶(英文：New European Driving Cycle；缩写：NEDC)标准的工况图(在本发明实施例中简称为：NEDC工况图)，其中，纵轴表示车速，单位为千米/小时(英文：km/h)，横轴表示时间，单位为秒(英文：s)，①范围内的曲线是市区工况对应的循环工况图，③范围内的曲线是市区工况对应的循环工况图中的一个基本循环单元的工况图，②范围内的曲线是郊区工况对应的循环工况图，图3中每个减速阶段对应的车速变化率请参考表1，其中，直线A对应的减速段为第一减速段，直线B对应的减速段为第二减速段，直线C对应的减速段为第三减速段，直线D对应的减速段为第四减速段，直线E对应的减速段为第五减速段，直线F对应的减速段为第六减速段，直线G对应的减速段为第七减速段，直线H对应的减速段为第八减速段。根据该NEDC工况图可知，当电动汽车处于市区工况时，其减速段的最大起始减速速度为50km/h，当电动汽车处于郊区工况时，其减速段的最小起始减速速度为50km/h，因此，可以将预设车速设置为50km/h，并将电动汽车减速时的实时车速是否大于50km/h的速度，设置为判断电动汽车处于市区工况还是郊区工况的判断条件，当电动汽车减速时的实时车速大于50km/h的速度时，可以认为电动汽车处于郊区工况，当电动汽车减速时的实时车速不大于50km/h的速度时，可以认为电动汽车处于市区工况。
表1
步骤1012、当实时车速大于预设车速，确定工况为郊区工况。
示例地，假设获取的实时车速为60km/h，预设车速为50km/h，60>50，因此，可以确定电动汽车所处的工况为郊区工况。
步骤1013、当实时车速不大于预设车速，确定工况为市区工况。
示例地，假设获取的实时车速为40km/h，预设车速为50km/h，40<50，因此，可以确定电动汽车所处的工况为市区工况。
实际应用中，上述判断过程可以使用逻辑判断的方法实现，并且，当行车过程中有制动信号产生时，电动汽车才能进入能量回收阶段，因此，可以将制动信号加入到工况的判断过程中，以更加准确地判断电动汽车所处的工况。其中，该制动信号是由驾驶员踩制动踏板产生的，该制动信号为方波信号，当驾驶员踩下制动踏板时，制动信号为高电平(对应的逻辑值为1)，当驾驶员松开制动踏板时，制动信号为低电平(对应的逻辑值为0)。示例地，该判断过程可以为：将实时车速与预设速度进行比较，并根据实时车速与预设速度的比较结果确定逻辑比较值，当实时车速大于预设速度时，将逻辑比较值确定为0，当实时车速不大于预设速度时，将逻辑比较值确定为1；然后，将逻辑比较值与制动信号的逻辑值做逻辑与运算，当逻辑与运算的结果为真时，确定电动汽车所处的工况为市区工况，当逻辑与运算的结果为假时，确定电动汽车所处的工况为郊区工况。
示例地，假设当驾驶员踩制动踏板时，电动汽车的实时车速为40km/h，预设车速为50km/h，由于40<50，可将逻辑比较值确定为1，然后，将逻辑比较值1与高电平的制动踏板信号的逻辑值(对应的逻辑值为1)做逻辑与运算，可得逻辑与运算的结果为真，则可以确定电动汽车在40km/h的实时车速下制动时所处的工况为市区工况。
需要说明的是，判断电动汽车所处工况的过程还可以通过其他方式实现，本发明实施例中的方法仅是示意性的示例，并不用以限制本发明。
如图4-1所示，在步骤102中，根据电动汽车的实时车速、制动信号和工况，确定电动汽车的能量回收力的过程，可以包括：
步骤1021、根据工况和电动汽车的整车质量确定电动汽车受到的合外力。
可选地，如图4-2所示，根据工况和电动汽车的整车质量确定电动汽车受到的合外力的过程，可以包括：
步骤a1、获取工况对应的车速变化率。
从NEDC工况图中可以看到，工况包括市区工况和郊区工况，不管是市区工况还是郊区工况，工况曲线中都包括有多个减速段，并且，每个减速段都有相应的减速时间，该减速时间是指驾驶员开始踩制动踏板并使制动踏板的状态维持为某一状态的时间，该减速段的车速变化率即为该减速段内车速的变化量与减速时间的比值。因此，在确定工况对应的车速变化率时，需要先确定电动汽车处于工况的哪个减速段，然后才能确定电动汽车所处工况对应的车速变化率。可选地，确定电动汽车处于工况的哪个减速段可以根据电动汽车的实时车速与每个减速段的起始减速速度的比较结果确定。
并且，市区工况对应的减速段和郊区工况对应的减速段有较大的差别，因此，当电动汽车处于不同的工况时，获取工况对应的车速变化率的方法不同。本发明实施例将针对电动汽车处于市区工况和郊区工况的两种不同情况，对这两种情况下获取工况对应的车速变化率的方法分别进行说明。
第一种情况，当电动汽车所处的工况为市区工况时，如图4-3所示，获取工况对应的车速变化率的过程，可以包括：
步骤a101、比较实时车速与预设的第一工况减速速度的大小。
根据图3所示的NEDC工况图，可以将郊区工况与市区工况的分界线速度确定为预设的第一工况减速速度，然后将实时车速与该第一工况减速度进行比较，当实时车速大于第一工况减速速度时，说明电动汽车所处的工况不是市区工况，此时，需要根据其他方法确定车速变化率，执行步骤a102，例如：暂时将车速变化率确定为一个预设值，然后根据郊区工况对应的获取工况对应的车速变化率的方法确定车速变化率，当实时车速不大于第一工况减速速度时，说明电动汽车所处的工况确实是市区工况，需要根据具体的实时车速判断车速变化率，执行步骤a103。
步骤a102、当实时车速大于第一工况减速速度时，将第一预设值确定为车速变化率。
当实时车速大于第一工况减速速度时，说明电动汽车所处的工况不是市区工况，可将第一预设值暂时确定为车速变化率，以重新判断电动汽车所处的工况，并使用其他方法判断车速变化率。可选地，根据图3所示的NEDC工况图，可以将0米/(秒*秒)(英文：m/s2)确定为第一预设值。
示例地，假设实时车速为60km/h，预设的第一工况减速速度为50km/h，第一预设值为0m/s2，由于60>50，因此，可以暂时将0m/s2确定为车速变化率，以重新判断电动汽车所处的工况，并使用其他方法判断车速变化率。
步骤a103、当实时车速不大于第一工况减速速度时，比较实时车速与预设的第二工况减速速度的大小。
当实时车速不大于第一工况减速速度时，说明电动汽车所处的工况确实是市区工况，需要根据具体的实时车速判断车速变化率，也即是，需要根据具体的实时车速与预设的第二工况减速速度的比较结果，以判断电动汽车处于市区工况的哪个减速段，然后根据相应的减速段确定车速变化率。可选地，可以将工况图中略小于郊区工况与市区工况的分界线速度的一个起始减速速度确定为预设的第二工况减速速度，例如，可以将35km/h确定为预设的第二工况减速速度，然后将实时车速与该预设的第二工况减速度进行比较，当实时车速大于第二工况减速速度且不大于第一工况减速速度时，说明电动汽车处于市区工况的第一减速段，则可将该减速段对应的减速度确定为电动汽车的车速变化率，即执行步骤a104，当实时车速不大于第二工况减速速度时，说明电动汽车处于市区工况的第二减速段，则可将该减速段对应的减速度确定为电动汽车的车速变化率，即执行步骤a105，其中，减速段对应的减速度为该减速段对应的直线的斜率。
步骤a104、当实时车速大于第二工况减速速度时，将第二预设值确定为车速变化率。
当实时车速大于第二工况减速速度且不大于第一工况减速速度时，说明电动汽车处于市区工况的第一减速段，根据图3所示的NEDC工况图，可得市区工况的第一减速段对应的减速度为-0.52m/s2，则可将该减速度确定为车速变化率，即将第二预设值-0.52m/s2确定为车速变化率。
示例地，假设实时车速为40km/h，预设的第二工况减速速度为35km/h，第二预设值为-0.52m/s2，由于40>35，因此，可以将第二预设值-0.52m/s2确定为当前车速下的车速变化率。
步骤a105、当实时车速不大于第二工况减速速度时，将第三预设值确定为车速变化率。
当实时车速不大于第二工况减速速度时，说明电动汽车处于市区工况的第二减速段，根据图3所示的NEDC工况图，可得市区工况的第二减速段对应的减速度为-0.81m/s2，则可将该减速度确定为车速变化率，即将第三预设值-0.81m/s2确定为车速变化率。
示例地，假设实时车速为30km/h，预设的第二工况减速速度为35km/h，第一预设值为-0.81m/s2，由于30<35，因此，可以将第三预设值-0.81m/s2确定为当前车速下的车速变化率。
需要说明的是，当电动汽车所处的工况为市区工况时，获取工况对应的车速变化率时，也可以采用其他判断标准，例如，将图3中第三减速段或第四减速段对应的起始减速速度确定为预设的工况减速速度，并在实时车速满足判断条件时，将相应减速段的减速度确定为电动汽车的车速变化率。
第二种情况，当电动汽车所处的工况为郊区工况时，如图4-4所示，获取工况对应的车速变化率的过程，可以包括：
步骤a111、比较实时车速与预设的第三工况减速速度的大小。
根据图3所示的NEDC工况图，可以将郊区工况减速段对应的最大起始减速度确定为预设的第三工况减速速度，以确保电动汽车所处的工况为郊区工况，具体地，将实时车速与预设的第三工况减速速度进行比较，当实时车速大于第三工况减速速度时，说明电动汽车所处的工况不是郊区工况，此时，需要根据其他方法确定车速变化率，可将第四预设值暂时确定为车速变化率，即执行步骤a112，当实时车速不大于预设的第三工况减速速度时，确定电动汽车所处的工况确实为郊区工况，需要根据具体的实时车速判断车速变化率，即执行步骤a113。
步骤a112、当实时车速大于第三工况减速速度时，将第四预设值确定为车速变化率。
当实时车速大于第三工况减速速度时，说明电动汽车所处的工况不是郊区工况，可将第四预设值暂时确定为车速变化率，以根据其他方法确定对应的车速变化率。可选地，根据图3所示的NEDC工况图，可以将0m/s2确定为第四预设值。
示例地，假设实时车速为130km/h，预设的第三工况减速速度为120km/h，第四预设值为0m/s2，由于130>120，因此，可以将0m/s2暂时确定为车速变化率，以根据其他方法确定对应的车速变化率。
步骤a113、当实时车速不大于第三工况减速速度时，比较实时车速与预设的第四工况减速速度的大小。
当实时车速不大于预设的第三工况减速速度时，说明电动汽车所处的工况确实是郊区工况，需要根据具体的实时车速判断车速变化率，也即是，需要根据具体的实时车速与预设的第四工况减速速度的比较结果，判断电动汽车处于郊区工况的哪个减速段，然后根据相应的减速段确定车速变化率。可选地，可以将工况图中略小于郊区工况与郊区工况的分界线速度的一个起始减速速度确定为预设的第四工况减速速度，例如，可以将80km/h确定为预设的第四工况减速速度，然后将实时车速与该预设的第四工况减速度进行比较，当实时车速大于第四工况减速速度时，说明电动汽车处于郊区工况的第五减速段，则可将该减速段对应的减速度确定为电动汽车的车速变化率，即执行步骤a114，当实时车速不大于第四工况减速速度时，由于郊区工况还包括有多个减速段，因此，还需将实时车速与其他减速段的起始减速速度进行比较，以确定车速变化率，即执行步骤a115。
步骤a114、当实时车速大于第四工况减速速度时，将第五预设值确定为车速变化率。
当实时车速大于第四工况减速速度且不小于第三工况减速速度时，说明电动汽车处于郊区工况的第五减速段，根据图3所示的NEDC工况图，可得郊区工况的第五减速段对应的减速度为-0.69m/s2，则可将该减速度确定为车速变化率，即将第五预设值-0.69m/s2确定为车速变化率。
示例地，假设实时车速为90km/h，预设的第四工况减速速度为80km/h，第五预设值为-0.69m/s2，由于90>80，因此，可以将第五预设值-0.69m/s2确定为当前车速下的车速变化率。
步骤a115、当实时车速不大于第四工况减速速度时，比较实时车速与预设的第五工况减速速度的大小。
当实时车速不大于第四工况减速速度时，由于郊区工况还包括有多个减速段，因此，还需将实时车速与其他减速段的起始减速速度进行比较，以确定车速变化率。例如，将实时车速与预设的第五工况减速速度进行比较，然后根据比较结果确定车速变化率，该预设的第五工况减速速度可以确定为70km/h。
步骤a116、当实时车速大于第五工况减速速度时，将第六预设值确定为车速变化率。
当实时车速大于第五工况减速速度且不大于第四工况减速速度时，说明电动汽车处于郊区工况的第六减速段，根据图3所示的NEDC工况图，可得郊区工况的第六减速段对应的减速度为-1.04m/s2，则可将该减速度确定为车速变化率，即将第六预设值-1.04m/s2确定为车速变化率。
示例地，假设实时车速为75km/h，预设的第五工况减速速度为70km/h，第六预设值为-1.04m/s2，由于75>70，因此，可以将第六预设值-1.04m/s2确定为当前车速下的车速变化率。
步骤a117、当实时车速不大于第五工况减速速度时，将第七预设值确定为车速变化率。
当实时车速不大于第五工况减速速度时，说明电动汽车处于郊区工况的第七减速段，根据图3所示的NEDC工况图，可得郊区工况的第七减速段对应的减速度为-0.69m/s2，则可将该减速度确定为车速变化率，即将第七预设值-0.69m/s2确定为车速变化率。
示例地，假设实时车速为60km/h，预设的第五工况减速速度为70km/h，第七预设值为-0.69m/s2，由于60<70，因此，可以将第七预设值-0.69m/s2确定为当前车速下的车速变化率。
步骤a2、将车速变化率和整车质量的乘积确定为合外力。
由相关物理知识可知，物体所受的合外力为物体的速度变化率(即加速度)与该物体质量的乘积，因此，电动汽车所受合外力为车速变化率和整车质量的乘积，即F＝m*a，其中，F为电动汽车所受合外力，单位为牛顿(英文：N)，m为电动汽车的整车质量，单位为千克(英文：kg)，a为电动汽车的车速变化率，单位为m/s2。
示例地，假设电动汽车的整车质量为1000kg，车速变化率为-1.39m/s2，则电动汽车所受合外力F＝1000*1.39＝1390N。
步骤1022、根据实时车速确定实时车速下电动汽车受到的行驶阻力。
可选地，如图5-1所示，根据实时车速确定实时车速下电动汽车受到的行驶阻力的过程可以包括：
步骤b1、获取电动汽车的滑行阻力曲线。
获取电动汽车的滑行阻力曲线的方法可以为：利用校准好的转鼓台架对电动汽车进行倒拖试验，然后根据试验中得到的数据可以得到拟合的电动汽车的滑行阻力曲线，该滑行阻力曲线用以表示电动汽车滑行时的实时速度与所受阻力的关系，根据该滑行阻力曲线可得实时速度与所受阻力满足关系式：f1＝av2+bv+c，其中，f1为滑行阻力，单位为N，v为电动汽车的实时车速，单位为km/h，a、b和c均为常数，是根据实验数据得到的系数。
示例地，假设获取的滑行阻力曲线如图5-2所示，其纵轴表示电动汽车滑行时所受的阻力(即图中的行驶阻力)，单位为N，横轴表示电动汽车滑行时的实时速度，单位为km/h，根据该滑行阻力曲线可得实时速度与所受阻力满足的关系式为：f1＝0.0247v2+1.7485v+96.8724。
步骤b2、根据滑行阻力曲线确定实时车速下电动汽车受到的行驶阻力。
滑行阻力曲线用以表示电动汽车滑行时的实时速度与所受阻力的关系，因此，当电动汽车的实时车速为确定值时，能够根据该实时车速得到电动汽车滑行时所受的阻力，该阻力即为电动汽车受到的行驶阻力。
示例地，假设电动汽车的实时车速为90km/h，根据图5-2所示的滑行阻力曲线可得，90km/h的实时车速对应的行驶阻力为f＝0.0247*90*90+1.7485*90+96.8724＝454N，则电动汽车在90km/h的实时速度下受到的行驶阻力为454N。
步骤1023、确定制动信号所对应的制动力。
在行车过程中，当用户认为电动汽车需要减速时，用户可以通过踩制动踏板使电动汽车减速。并且，用户在踩制动踏板时可以根据滑行阻力曲线的提示，使电动汽车的实际滑行曲线与步骤b1中获得的滑行阻力曲线接近，以使最终得到的能量回收力最大。当用户使用一定的力度踩制动踏板时，就会产生相应的制动信号，该制动信号可表现为具有一定大小的制动力f2，该制动力f2的单位为N。
示例地，假设用户使用一定的力度踩制动踏板产生的制动信号对应的制动力为100N。
步骤1024、根据合外力、行驶阻力和制动力确定能量回收力。
其中，对电动汽车进行受力分析可得，能量回收力F1、行驶阻力f1和制动力f2的合力为电动汽车所受的合外力F，也即是，能量回收力F1、行驶阻力f1、制动力f2和合外力F之间满足关系：F＝f1+f2+F1，其中，能量回收力的单位为N。
实际应用中，根据合外力、行驶阻力和制动力确定能量回收力可以有多种可实现方式，本发明实施例以以下两种可实现方式为例进行说明。
第一种可实现方式，根据合外力、行驶阻力和制动力确定待筛选能量回收力，再根据电机外特性和待筛选能量回收力确定能量回收力，具体地，如图6-1所示，该过程可以包括：
步骤c1、根据合外力、行驶阻力和制动力确定待筛选能量回收力。
根据受力分析可知，能量回收力F1、行驶阻力f1、制动力f2和合外力F之间满足关系：F＝f1+f2+F1，可得，能量回收力F1＝F-f1-f2。但是，在实际情况中，由于电动汽车的电机外特性的限制，电机的最大输出力可能不足以负担该能量回收力，当电机的最大输出力不足以负担该能量回收力时，电机会受到损伤，因此，为了保护电机，在最终确定能量回收力时，需要对根据受力分析得到的能量回收力进行筛选，以得到最终的能量回收力，受力分析得到的能量回收力F1即为待筛选能量回收力。
示例地，假设电动汽车所受合外力F＝1390N，行驶阻力f1＝454N，制动力f2＝100N，则待筛选能量回收力F1＝F-f1-f2＝1390N-454N-100N＝836N。
步骤c2、根据电动汽车的电机外特性，确定电机的最大输出力，将待筛选能量回收力和最大输出力中的最小值确定为能量回收力。
如图6-2所示，电机外特性指的是电机的转速与转矩、电机的转速与输出功率之间的关系，当电机的输出功率P确定时，就可确定其转速n1，进而确定对应的转矩T。根据电机的外特性，每个电机都有对应的额定输出功率P0，该额定输出功率P0是指电机在正常情况下能够长期工作的最大输出功率，其中，功率P的单位为千瓦(英文：KW)，转速n1的单位为转/分钟(英文：r/min)，转矩T的单位为牛顿*米(英文：N*m)。
可选地，根据电机的额定输出功率确定电机的最大输出力，继而确定能量回收力的过程可以为：首先，根据电机的额定输出功率P0确定额定输出功率下的转速n1，其次，根据电机的转速n1和减速比k，确定电动汽车车轮的转速n2＝n1/k，然后，根据转速与线速度的关系，确定线速度v＝n2*(2*π*r)，进一步地，根据功率、力和线速度之间的关系得到电机的最大输出力F2＝P0/v，最后，将待筛选能量回收力和最大输出力中的最小值确定为能量回收力F3，其中，减速比k为无量纲的常数值，线速度的单位为km/h。
示例地，假设电机的额定输出功率P0＝30000瓦(英文：W)，其对应的转速n1＝1500转/秒(英文：r/s)，减速比k＝50，车轮半径为0.2米，待筛选能量回收力F1＝836N，则电动汽车车轮的转速n2＝1500/50＝30r/s，电动汽车的线速度v＝30*(2*π*0.2)米/秒＝37.70米/秒＝135.72km/h，电机的最大输出力F2＝P0/v＝30000/37.70N＝795.76N，由于836N>795.76N，可以确定能量回收力F3＝795.76N。
第二种可实现方式，忽略电机外特性，直接根据合外力、行驶阻力和制动力确定能量回收力，具体地，如图6-3所示，该过程可以包括：
步骤d1、根据合外力、行驶阻力和制动力确定待筛选能量回收力。
根据步骤c1所述可知，待筛选能量回收力F1＝F-f1-f2，其中，F为电动汽车所受合外力，f1为电动汽车受到的行驶阻力，f2为驾驶员踩制动踏板时产生的制动力。
步骤d2、将待筛选能量回收力确定为能量回收力。
在忽略电机外特性时，待筛选的能量回收力即为实际确定的能量回收力，即F3＝F1。
实际应用中，在根据合外力、行驶阻力和制动力确定待筛选能量回收力之前，还要根据电动汽车减速器的减速比和车轮半径对合外力和行驶阻力的合力进行处理，然后根据该处理后的合力和制动力确定待筛选能量回收力。并且，由于电机输出的信号为正弦波信号，对应的车速信号也为正弦波信号，则根据受力分析得到的待筛选能量回收力也应该为正弦波信号，为了使根据待筛选能量回收力确定的能量回收力不出现较大的波动，实际应用中，在根据处理后的合力和制动力确定待筛选能量回收力之前，还要为处理后的合力设置输出值上下限，和/或对处理后的合力进行滤波处理，然后再根据处理后的合力和制动力确定待筛选能量回收力。
在步骤103中，根据能量回收力进行能量回收的实现方法为：根据能量回收力F3和在对应的减速段中电动汽车的位移R确定该减速段中电动汽车所做的机械能Q，其中，机械能Q＝F3*R，其单位为焦耳，然后，通过电机将该机械能转化为电能，存储在动力电池中，以实现电能的回收，进而在动力电池具有固定的额定容量时提高电动汽车的续航里程。
示例地，假设电动汽车的能量回收力F3＝795.76N，在对应减速段中电动汽车的位移R＝100米，则该减速段中电动汽车所做的机械能Q＝795.76*100＝79576焦耳，然后，电动汽车将该机械能转化为电能，以实现电能的回收。
需要说明的是，根据本发明实施例提供的能量回收方法进行能量回收后，还可以在回收能量后的电动汽车上进行转鼓试验，以验证电动汽车的续航里程，例如，在某次转鼓试验中获得数据为：在未进行能量回收时，电动汽车的续航里程为151.8千米，在进行能量回收后，电动汽车的续航里程为162.4千米，可见，通过本发明实施例提供的能量回收方法确实提高了电动汽车的续航里程。
还需要说明的是，本发明实施例提供的电动汽车能量回收方法步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本申请的保护范围之内，因此不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供的电动汽车能量回收方法，通过根据电动汽车的实时车速、制动信号和工况，确定电动汽车的能量回收力，并根据该能量回收力进行能量回收，可以针对电动汽车的具体行车情况确定相应的能量回收力，避免了在能量回收时出现制动不够或过制动的情况，有效地提高了电动汽车能量回收方法的灵活性。
本发明实施例提供了一种电动汽车能量回收装置700，如图7所示，该装置700可以包括：
获取模块701，用于在电动汽车行驶过程中，获取电动汽车的实时车速、制动信号和工况，工况用于反映电动汽车所属环境。
确定模块702，用于根据电动汽车的实时车速、制动信号和工况，确定电动汽车的能量回收力。
回收模块703，用于根据能量回收力进行能量回收。
综上所述，本发明实施例提供的电动汽车能量回收装置，通过确定模块根据电动汽车的实时车速、制动信号和工况，确定电动汽车的能量回收力，回收模块根据该能量回收力进行能量回收，可以针对电动汽车的具体行车情况确定相应的能量回收力，避免了在能量回收时出现制动不够或过制动的情况，有效地提高了电动汽车能量回收方法的灵活性。
可选地，如图8所示，确定模块702，包括：
第一确定子模块7021，用于根据工况和电动汽车的整车质量确定电动汽车受到的合外力。
第二确定子模块7022，用于根据实时车速确定实时车速下电动汽车受到的行驶阻力。
第三确定子模块7023，用于确定制动信号所对应的制动力。
第四确定子模块7024，用于根据合外力、行驶阻力和制动力确定能量回收力，其中能量回收力、行驶阻力和制动力的合力为合外力。
可选地，第四确定子模块7024具体用于：
根据合外力、行驶阻力和制动力确定待筛选能量回收力。
根据电动汽车的电机外特性，确定电机的最大输出力，将待筛选能量回收力和最大输出力中的最小值确定为能量回收力。
或者，将待筛选能量回收力确定为能量回收力。
可选地，如图9所示，第一确定子模块7021可以包括：
获取子模块7021a，用于获取工况对应的车速变化率。
合外力确定子模块7021b，用于将车速变化率和整车质量的乘积确定为合外力。
可选地，第二确定子模块7022具体用于：
获取电动汽车的滑行阻力曲线。
根据滑行阻力曲线确定实时车速下电动汽车受到的行驶阻力。
可选地，工况包括市区工况或郊区工况，获取模块701具体用于：
比较实时车速与预设车速的大小。
当实时车速大于预设车速，确定工况为郊区工况。
当实时车速不大于预设车速，确定工况为市区工况。
可选地，工况为市区工况，获取子模块7021a具体用于：
比较实时车速与预设的第一工况减速速度的大小。
当实时车速大于第一工况减速速度时，将第一预设值确定为车速变化率。
当实时车速不大于第一工况减速速度时，比较实时车速与预设的第二工况减速速度的大小。
当实时车速大于第二工况减速速度时，将第二预设值确定为车速变化率。
当实时车速不大于第二工况减速速度时，将第三预设值确定为车速变化率。
其中，第三预设值小于第二预设值，第二预设值小于第一预设值。
可选地，工况为郊区工况，获取子模块7021a具体用于：
比较实时车速与预设的第三工况减速速度的大小。
当实时车速大于第三工况减速速度时，将第四预设值确定为车速变化率。
当实时车速不大于第三工况减速速度时，比较实时车速与预设的第四工况减速速度的大小。
当实时车速大于第四工况减速速度时，将第五预设值确定为车速变化率。
当实时车速不大于第四工况减速速度时，比较实时车速与预设的第五工况减速速度的大小。
当实时车速大于第五工况减速速度时，将第六预设值确定为车速变化率。
当实时车速不大于第五工况减速速度时，将第七预设值确定为车速变化率。
其中，第五预设值小于第六预设值，第六预设值小于第七预设值，第七预设值小于第四预设值。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置、模块和子模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供的电动汽车能量回收装置，通过确定模块根据电动汽车的实时车速、制动信号和工况，确定电动汽车的能量回收力，回收模块根据该能量回收力进行能量回收，可以针对电动汽车的具体行车情况确定相应的能量回收力，避免了在能量回收时出现制动不够或过制动的情况，有效地提高了电动汽车能量回收方法的灵活性。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电动汽车能量回收方法，其特征在于，包括：
在电动汽车行驶过程中，获取电动汽车的实时车速、制动信号和工况，所述工况用于反映所述电动汽车所属环境，所述工况基于所述实时车速确定；
根据电动汽车的实时车速、制动信号和工况，确定所述电动汽车的能量回收力；
根据所述能量回收力进行能量回收；
其中，所述根据电动汽车的实时车速、制动信号和工况，确定所述电动汽车的能量回收力，包括：
根据所述工况和所述电动汽车的整车质量确定所述电动汽车受到的合外力；
根据所述实时车速确定所述实时车速下所述电动汽车受到的行驶阻力；
确定所述制动信号所对应的制动力；
根据所述合外力、所述行驶阻力和所述制动力确定所述能量回收力，其中所述能量回收力、所述行驶阻力和所述制动力的合力为所述合外力。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述合外力、所述行驶阻力和所述制动力确定所述能量回收力，包括：
根据所述合外力、所述行驶阻力和所述制动力确定待筛选能量回收力；
根据所述电动汽车的电机外特性，确定所述电机的最大输出力，将所述待筛选能量回收力和所述最大输出力中的最小值确定为所述能量回收力；
或者，将所述待筛选能量回收力确定为所述能量回收力。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述根据所述工况和所述电动汽车的整车质量确定所述电动汽车受到的合外力，包括：
获取所述工况对应的车速变化率；
将所述车速变化率和所述整车质量的乘积确定为所述合外力。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述实时车速确定所述实时车速下所述电动汽车受到的行驶阻力，包括：
获取所述电动汽车的滑行阻力曲线；
根据所述滑行阻力曲线确定所述实时车速下所述电动汽车受到的行驶阻力。
5.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述工况包括市区工况或郊区工况，
获取所述工况，包括：
比较所述实时车速与预设车速的大小；
当所述实时车速大于所述预设车速，确定所述工况为郊区工况；
当所述实时车速不大于所述预设车速，确定所述工况为市区工况。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述工况为市区工况，所述获取所述工况对应的车速变化率，包括：
比较所述实时车速与预设的第一工况减速速度的大小；
当所述实时车速大于所述第一工况减速速度时，将第一预设值确定为所述车速变化率；
当所述实时车速不大于所述第一工况减速速度时，比较所述实时车速与预设的第二工况减速速度的大小；
当所述实时车速大于所述第二工况减速速度时，将第二预设值确定为所述车速变化率；
当所述实时车速不大于所述第二工况减速速度时，将第三预设值确定为所述车速变化率；
其中，所述第三预设值小于所述第二预设值，所述第二预设值小于所述第一预设值。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述工况为郊区工况，所述获取所述工况对应的车速变化率，包括：
比较所述实时车速与预设的第三工况减速速度的大小；
当所述实时车速大于所述第三工况减速速度时，将第四预设值确定为所述车速变化率；
当所述实时车速不大于所述第三工况减速速度时，比较所述实时车速与预设的第四工况减速速度的大小；
当所述实时车速大于所述第四工况减速速度时，将第五预设值确定为所述车速变化率；
当所述实时车速不大于所述第四工况减速速度时，比较所述实时车速与预设的第五工况减速速度的大小；
当所述实时车速大于所述第五工况减速速度时，将第六预设值确定为所述车速变化率；
当所述实时车速不大于所述第五工况减速速度时，将第七预设值确定为所述车速变化率；
其中，所述第五预设值小于所述第六预设值，所述第六预设值小于所述第七预设值，所述第七预设值小于所述第四预设值。
8.一种电动汽车能量回收装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于在电动汽车行驶过程中，获取电动汽车的实时车速、制动信号和工况，所述工况用于反映所述电动汽车所属环境，所述工况基于所述实时车速确定；
确定模块，用于根据电动汽车的实时车速、制动信号和工况，确定所述电动汽车的能量回收力；
回收模块，用于根据所述能量回收力进行能量回收；
其中，所述确定模块，包括：
第一确定子模块，用于根据所述工况和所述电动汽车的整车质量确定所述电动汽车受到的合外力；
第二确定子模块，用于根据所述实时车速确定所述实时车速下所述电动汽车受到的行驶阻力；
第三确定子模块，用于确定所述制动信号所对应的制动力；
第四确定子模块，用于根据所述合外力、所述行驶阻力和所述制动力确定所述能量回收力，其中所述能量回收力、所述行驶阻力和所述制动力的合力为所述合外力。
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