CN111791713A - 一种新能源汽车能量回馈控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种新能源汽车能量回馈控制方法及系统，获取当前SOC值以及电池包温度值，根据当前SOC值以及电池包温度值确定回馈控制激活条件；根据所述回馈控制激活条件分析能量回馈状态，并基于不同回馈状态得到与该回馈状态对应的回馈功率；基于所述回馈功率以及当前车辆工作模式，进行能量回馈。通过引入回馈控制激活条件以及不同回馈状态下的回馈功率计算能够准确计算出整车不同行驶工况下的回馈功率，简化了VCU再回馈功率中的计算方式，且实现了合理回收能量，保护电池组及整车硬件。

Description

一种新能源汽车能量回馈控制方法及系统
技术领域
本发明属于新能源汽车领域，具体涉及一种新能源汽车能量回馈控制方法及系统。
背景技术
在新能源汽车领域中，新能源汽车的制动能量回收是指车辆在滑行或者制动的情况下，将汽车消耗在车轮上的动能通过传动系统和电机来转化为动力电池的电能存储，然后将其用于驱动车辆，同时产生的电机制动力矩通过传动系统对驱动轮进行制动作用。新能源汽车的电池管理系统回馈功率表(SOP控制中的回馈功率表)根据SOC，电池包温度和单体电压查寻获得回馈功率，该功率数值直接传给VCU(整车控制器)决定能量回收的功率。
中国专利文献CN105774564A于2016年7月20日公开了一种混合动力车能量回馈的方法，该方法包括：获取当前制动踏板开度值以及当前车速，建立由制动踏板开度值和车速值确定的制动能量回馈扭矩值的二维映射关系；根据当前制动踏板开度以及当前车速所确定的制动能量回馈扭矩值，获取电池最大充电功率，根据所述电池最大充电功率和所述制动能量回馈扭矩值得到制动能量回馈扭矩需求值。
然而上述的新能源汽车的电池管理系统回馈控制过程中没有考虑回馈状态以及SOC、电池包温度、车辆工作模式如制动，坡度，油门和车速等因素的影响，由此在能量回馈控制中产生了一些问题：
(1)对于电池包状态没有考虑，容易出现过度充电的现象，损害电池包寿命。这里的过度充电分为两个方面：a.电池包由于回馈导致电压达到上限甚至以上；b.电池包在正常工作电压的范围内回馈功率高于电池包允许回馈功率。
(2)小油门下没有对应的补偿性回馈，存在该部分回馈能量的损失。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种新能源汽车能量回馈控制方法及系统，通过引入回馈控制激活条件以及不同回馈状态下的回馈功率计算能够准确计算出整车不同行驶工况下的回馈功率，简化了VCU再回馈功率中的计算方式，且实现了合理回收能量，保护电池组及整车硬件。。
根据本发明的实施例，本发明提出了一种新能源汽车能量回馈控制方法，包括以下步骤：
获取当前SOC值以及电池包温度值，根据当前SOC值以及电池包温度值确定回馈控制激活条件；
根据所述回馈控制激活条件分析能量回馈状态，并基于不同回馈状态得到与该回馈状态对应的回馈功率；
基于所述回馈功率以及当前车辆工作模式，进行能量回馈。
优选的，所述回馈控制激活条件为评估当前SOC值，若当前SOC值小于规定值，则评估电池包温度值，若电池包温度值在预设范围，则形成回馈控制激活条件。
优选的，所述能量回馈状态包括制动回馈、滑行回馈以及补偿回馈，其中，所述制动回馈为在整车制动踏板百分比小于规定值80％且大于0，油门为0时的回馈模式；所述滑行回馈为制动百分比和油门百分比为0时的回馈模式；所述补偿性回馈为在制动百分比为0，油门百分比小于规定值8％，下坡状态下的回馈模式。
优选的，基于不同回馈状态得到与该回馈状态对应的回馈功率包括，若为制动回馈状态，则采用最高单体电压、制动百分比以及第一映射关系表计算出当前制动回馈功率，若为滑行回馈，则采用最高单体电压、电池包温度值以及第二映射关系表计算出当前滑行回馈功率，若为补偿回馈，则采用SOC、坡度百分比以及第三映射关系表计算出补偿回馈功率。
优选的，SOC规定值为90％，温度值预设范围为大于-5℃且小于55℃。
优选的，所述方法还包括通过CAN通讯模式获取制动踏板百分比、油门踏板百分比以及坡度状态。
优选的，所述SOC值通过BMS内部计算获得，所述电池包温度值通过BMS温度传感器采集，所述最高单体电压通过BMS电压采集模块获取。
优选的，所述基于不同回馈状态得到与该回馈状态对应的回馈功率，还包括设置不同回馈状态下的回馈功率优先级，其中，制动回馈功率>滑行回馈功率>补偿性回馈功率。
根据本发明的实施例，本发明还提出了一种新能源汽车能量回馈控制系统，包括：
能量回馈激活条件确定单元：获取当前SOC值以及电池包温度值，根据当前SOC值以及电池包温度值确定回馈控制激活条件；
能量回馈功率确定单元：根据所述回馈控制激活条件分析能量回馈状态，并基于不同回馈状态得到与该回馈状态对应的回馈功率；
能量回馈控制单元：基于所述回馈功率以及当前车辆工作模式，进行能量回馈。
优选的，该系统还包括能量回馈映射单元：建立由最高单体电压、制动百分比确定的制动回馈功率第一映射关系表；建立由最高单体电压、电池包温度值确定的滑行回馈第二映射关系表；以及建立由SOC、坡度百分比确定的补偿回馈第三映射关系表。
本发明提出了一种新能源汽车能量回馈控制方法及系统，获取当前SOC值以及电池包温度值，根据当前SOC值以及电池包温度值确定回馈控制激活条件；根据所述回馈控制激活条件分析能量回馈状态，并基于不同回馈状态得到与该回馈状态对应的回馈功率；基于所述回馈功率以及当前车辆工作模式，进行能量回馈。通过引入回馈控制激活条件以及不同回馈状态下的回馈功率计算能够准确计算出整车不同行驶工况下的回馈功率，简化了VCU再回馈功率中的计算方式，且实现了合理回收能量，保护电池组及整车硬件。
附图说明
图1为本发明提出的新能源汽车能量回馈控制方法流程图；
图2为本发明提出的新能源汽车能量回馈控制系统架构图。
具体实施方式
为便于理解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提出了一种新能源汽车能量回馈控制方法，包括以下步骤：
S1、获取当前SOC值以及电池包温度值，根据当前SOC值以及电池包温度值确定回馈控制激活条件。
在新能源汽车中，各机构之间采用CAN通讯模式，通过CAN通讯模式获取制动踏板百分比、油门踏板百分比以及坡度状态。在本发明的实施例中，所述SOC值通过BMS内部计算获得，所述电池包温度值通过BMS温度传感器采集，所述最高单体电压通过BMS电压采集模块获取。
根据本发明的目的，在本实施例中，回馈控制激活条件为评估当前SOC值，若当前SOC值小于规定值，则评估电池包温度值，若电池包温度值在预设范围，则形成回馈控制激活条件，具体来说，其中SOC规定值为90％，温度值预设范围为大于-5℃且小于55℃。
S2、根据所述回馈控制激活条件分析能量回馈状态，并基于不同回馈状态得到与该回馈状态对应的回馈功率。
S3、基于所述回馈功率以及当前车辆工作模式，进行能量回馈。
根据本发明的目的，在步骤S2中，能量回馈状态包括制动回馈、滑行回馈以及补偿回馈，其中，所述制动回馈为在整车制动踏板百分比小于规定值80％且大于0，油门为0时的回馈模式；所述滑行回馈为制动百分比和油门百分比为0时的回馈模式；所述补偿性回馈为在制动百分比为0，油门百分比小于规定值8％，下坡状态下的回馈模式。
在本实施例中，基于不同回馈状态得到与该回馈状态对应的回馈功率包括，若为制动回馈状态，则采用最高单体电压、制动百分比以及第一映射关系表计算出当前制动回馈功率，若为滑行回馈，则采用最高单体电压、电池包温度值以及第二映射关系表计算出当前滑行回馈功率，若为补偿回馈，则采用SOC、坡度百分比以及第三映射关系表计算出补偿回馈功率。
上述步骤中，通过建立各类映射关系表来进行回馈功率计算，具体如下表所示：
表1第一映射表
5％ 10％ 15％ 20％ 30％ 40％ 50％ 70％ 80％
3650mv 0kw 0kw 0kw 0kw 0kw 0kw 0kw 0kw 0kw
3600mv 10kw 12kw 12kw 14kw 14kw 15kw 16kw 18kw 20kw
3400mv 20kw 21kw 21kw 23kw 23kw 25kw 25kw 30kw 30kw
3200mv 25kw 30kw 30kw 35kw 35kw 40kw 40kw 40kw 40kw
3000mv 35kw 35kw 35kw 35kw 40kw 40kw 45kw 45kw 45kw
2800mv 40kw 40kw 45kw 45kw 50kw 50kw 50kw 50kw 50kw
2600mv 50kw 50kw 50kw 50kw 50kw 50kw 50kw 50kw 50kw
表2第二映射表
Figure BDA0002526502780000051
Figure BDA0002526502780000061
表3第三映射表
5％ 10％ 15％ 20％ 30％
95 0 0 0 0 0
90 0.5kw 1kw 1.5kw 2kw 3kw
50 1kw 1.5kw 2.5kw 3.5kw 4.5kw
30 1kw 2kw 3kw 4kw 5kw
基于上述三种不同回馈状态得到与该回馈状态对应的回馈功率，在本发明的实施例中，还设置不同回馈状态下的回馈功率优先级，其中，制动回馈功率>滑行回馈功率>补偿性回馈功率。
根据本发明的实施例，本发明还提出了一种新能源汽车能量回馈控制系统，包括：
能量回馈激活条件确定单元：获取当前SOC值以及电池包温度值，根据当前SOC值以及电池包温度值确定回馈控制激活条件；
能量回馈功率确定单元：根据所述回馈控制激活条件分析能量回馈状态，并基于不同回馈状态得到与该回馈状态对应的回馈功率；
能量回馈控制单元：基于所述回馈功率以及当前车辆工作模式，进行能量回馈。
该系统还包括能量回馈映射单元：建立由最高单体电压、制动百分比确定的制动回馈功率第一映射关系表；建立由最高单体电压、电池包温度值确定的滑行回馈第二映射关系表；以及建立由SOC、坡度百分比确定的补偿回馈第三映射关系表。
在本发明中，通过分析回馈状态以及SOC、电池包温度、车辆工作模式如制动，坡度，油门和车速等因素对于能量回馈控制带来的影响，从而提出基于所述回馈功率以及当前车辆工作模式，进行能量回馈。通过引入回馈控制激活条件以及不同回馈状态下的回馈功率计算能够准确计算出整车不同行驶工况下的回馈功率，简化了VCU再回馈功率中的计算方式，且实现了合理回收能量，保护电池组及整车硬件。
对于本领域技术人员而言，显然本发明实施例不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明实施例的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明实施例。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明实施例的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明实施例内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统、装置或终端权利要求中陈述的多个单元、模块或装置也可以由同一个单元、模块或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明实施例的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明实施例的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明实施例的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种新能源汽车能量回馈控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取当前SOC值以及电池包温度值，根据当前SOC值以及电池包温度值确定回馈控制激活条件；
根据所述回馈控制激活条件分析能量回馈状态，并基于不同回馈状态得到与该回馈状态对应的回馈功率；
基于所述回馈功率以及当前车辆工作模式，进行能量回馈。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车能量回馈控制方法，其特征在于，所述回馈控制激活条件为评估当前SOC值，若当前SOC值小于规定值，则评估电池包温度值，若电池包温度值在预设范围，则形成回馈控制激活条件。
3.根据权利要求2所述的新能源汽车能量回馈控制方法，其特征在于，所述能量回馈状态包括制动回馈、滑行回馈以及补偿回馈，其中，所述制动回馈为在整车制动踏板百分比小于规定值80％且大于0，油门为0时的回馈模式；所述滑行回馈为制动百分比和油门百分比为0时的回馈模式；所述补偿性回馈为在制动百分比为0，油门百分比小于规定值8％，下坡状态下的回馈模式。
4.根据权利要求3所述的新能源汽车能量回馈控制方法，其特征在于，基于不同回馈状态得到与该回馈状态对应的回馈功率包括，若为制动回馈状态，则采用最高单体电压、制动百分比以及第一映射关系表计算出当前制动回馈功率，若为滑行回馈，则采用最高单体电压、电池包温度值以及第二映射关系表计算出当前滑行回馈功率，若为补偿回馈，则采用SOC、坡度百分比以及第三映射关系表计算出补偿回馈功率。
5.根据权利要求2所述的新能源汽车能量回馈控制方法，其特征在于，SOC规定值为90％，温度值预设范围为大于-5℃且小于55℃。
6.根据权利要求4所述的新能源汽车能量回馈控制方法，其特征在于，所述方法还包括通过CAN通讯模式获取制动踏板百分比、油门踏板百分比以及坡度状态。
7.根据权利要求4所述的新能源汽车能量回馈控制方法，其特征在于，所述SOC值通过BMS内部计算获得，所述电池包温度值通过BMS温度传感器采集，所述最高单体电压通过BMS电压采集模块获取。
8.根据权利要求4所述的新能源汽车能量回馈控制方法，其特征在于，所述基于不同回馈状态得到与该回馈状态对应的回馈功率，还包括设置不同回馈状态下的回馈功率优先级，其中，制动回馈功率>滑行回馈功率>补偿性回馈功率。
9.一种新能源汽车能量回馈控制系统，其特征在于，包括：
能量回馈激活条件确定单元：获取当前SOC值以及电池包温度值，根据当前SOC值以及电池包温度值确定回馈控制激活条件；
能量回馈功率确定单元：根据所述回馈控制激活条件分析能量回馈状态，并基于不同回馈状态得到与该回馈状态对应的回馈功率；
能量回馈控制单元：基于所述回馈功率以及当前车辆工作模式，进行能量回馈。
10.根据权利要求9所述的新能源汽车能量回馈控制系统，其特征在于，所述系统还包括能量回馈映射单元：建立由最高单体电压、制动百分比确定的制动回馈功率第一映射关系表；建立由最高单体电压、电池包温度值确定的滑行回馈第二映射关系表；以及建立由SOC、坡度百分比确定的补偿回馈第三映射关系表。
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