CN115447394A - 一种电动车协调式能量回收方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及能量回收技术领域，提供了一种电动车协调式能量回收方法，所述方法具体包括如下步骤：S1、检测车辆是否处于紧急制动状态；S2、若检测结果为是，则前轴、后轴通过液压制动方式进行制动，若检测结果为否，则前轴以再生制动为主，液压制动为辅的方式进行制动，后轴采用液压制动方式进行制动。本发明提供能量回收方法在保证车辆安全的前提下尽可能的采用再生制动，进行能量的回收，以在增大电动汽车的续航里程，缓解电动汽车的续航焦虑。
Description
技术领域
本发明涉及能量回收技术领域，提供了一种电动车协调式能量回收方法及系统。
背景技术
随着电动车的大量普及，消费者对电动车的要求也越来越高，其中续航里程成为消费者决定购买与否的重要因素，电池能量密度的提升虽然可提升续航，但是现有技术还未真正实现突破，因此，电池能量回收率的提升成为提升电动车续航的一个重要方向。电动汽车在制动过程中电机可进行制动，同时提供能量回收给电池充电，但受电池、电机等因素约束，提升制动力有限，因此，需要叠加液压制动力进行协调控制，进而保障汽车的制动安全。
传统电动车的大多考虑如题提高能量回收量强度，用来提高车辆的续航里程，未充分考虑对车辆的制动安全。
发明内容
本发明提供了一种电动车协调式能量回收方法，旨在改善上述问题。
本发明是这样实现的，一种电动车协调式能量回收方法，所述方法具体包括如下步骤：
S1、检测车辆是否处于紧急制动状态；
S2、若检测结果为是，则前轴、后轴通过液压制动方式进行制动，若检测结果为否，则前轴以再生制动为主，液压制动为辅的方式进行制动，后轴采用液压制动方式进行制动。
进一步的，紧急制动状态的检测方法具体如下：
若车辆当前制动踏板的制动行程大于行程阈值，且车速大于车速阈值时，则认定车辆当前的制动为紧急制动。
进一步的，基于制动力分配曲线将当前所需的总制动扭矩分配给前轴和后轴。
进一步的，总制动扭矩的获取方法具体如下：
获取车辆当前的车速及制动踏板的制动行程，从MAP中读取当前车速及制动行程下的制动强度，基于制动强度来计算车辆当前所需的总制动扭矩；
标定不同车速、制动行程下的制动强度，形成MAP。
进一步的，在非紧急制动状态下，先计算电机当前的再生制动扭矩，检测再生制动扭矩是否满足前轴制动需求，若检测结果为是，则前轴仅采用再生制动的方式进行制动，若检测结果为否，则前轴采用再生制动进行制动的同时，通过液压制动进行补充。
进一步的，再生制动扭矩的获取方法具体如下：
再生制动扭矩是基于电池允许的最大充电功率及电机允许的最大发电扭矩来确定的；
基于电池允许的最大充电功率与转速的比值计算为电池允许的最大发电扭矩，在电池允许的最大发电扭矩及电机允许的最大发电扭矩中取小，即为再生制动扭矩。
进一步的，在制动过程中，实时检测车辆是否抱死，若检测结果为是，则激活液压ABS系统。
进一步的，在检测到存在电池故障、电机故障时，在非紧急制动状态下，前轴通过液压制动的方式进行制动。
本发明是这样实现的，一种电动车协调式能量回收系统，所述系统包括：
电池管理系统BMS，电机控制器MCU，电子稳定控制系统ESC；电池管理系统BMS，电机控制器MCU，电子稳定控制系统ESC与ibooster智能刹车系统通讯连接；
ibooster智能刹车系统实时读取车辆的车速及制动踏板的制动行程，电池管理系统BMS向电池向ibooster智能刹车系统发送允许的最大充电功率，电池控制器MCU向ibooster智能刹车系统发送电机允许的最大发电扭矩，ibooster智能刹车系统基于上述电动车协调式能量回收方法来确定前轴、后轴的制动方式及其对应的制动扭矩，并发送至电子稳定控制系统ESC，电子稳定控制系统ESC控制前轴进行再生制动和/或液压制动，控制后轴进行液压制动。
本发明提供能量回收方法在保证车辆安全的前提下尽可能的采用再生制动，进行能量的回收，以在增大电动汽车的续航里程，缓解电动汽车的续航焦虑，此外，前轴采用再生制动为主，液压制动为辅的制动方式，在检测到电机故障时，此时可以通过液压进行制动，即提供一种冗余的制动方式，进一步提升了车辆制动的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的电动车协调式能量回收方法流程图；
图2为本发明实施例提供的电动车协调式能量回收系统结构示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例提供的电动车协调式能量回收方法流程图，该方法具体包括如下步骤：
S1、检测车辆是否处于紧急制动状态；
S2、若检测结果为是，则前轴、后轴通过液压制动方式进行制动，若检测结果为否，则前轴以再生制动为主，液压制动为辅的方式进行制动，后轴采用液压制动方式进行制动。
在本发明实施例中，紧急制动状态的检测方法具体如下：
若车辆当前制动踏板的制动行程大于行程阈值，即存在明显的制动意图，且车速大于车速阈值时，即车速较高，则认定车辆当前的制动为紧急制动，否则，认定车辆当前的制动为非紧急制动。
由于非紧急制动存在的安全隐患较低，此时侧重考虑能量回收，因此，前轴采用再生制动为主，液压制动为辅，即在再生制动能满足前轴制动需求的情况下，前轴仅通过再生制动方式进行制动，在再生制动无法满足前轴的制动需求时，通过液压制动进行辅助制动，后轴则采用液压制动方式进行制动。
由于紧急制动存在的安全隐患较高，此时侧重考虑车辆的安全性，因此，无论是前轴还是后轴都是采用液压制动的方式进行制动。
前轴、后轴的制动是基于制动力分配曲线来分配，基于制动力分配曲线将当前所需的总制动扭矩分配给前轴和后轴，在本发明实施例中，车辆当前所需的总制动扭矩的确定方法具体如下：
获取车辆当前的车速及制动踏板的制动行程，读取当前车速及制动行程下的制动强度，基于制动强度来计算车辆当前所需制动扭矩，即上文中的总制动扭矩；
通过标定的方式获取不同车速、制动行程下的制动强度表MAP，通常制动行程越大，车速越高对应的制动强度越大。
在获取总制动力后，基于制动力分配曲线将总制动力分配给前轴及后轴，在检测到车辆处于非紧急制动的情况下，先计算车辆当前能提供的最大再生制动扭矩，其计算方法具体如下：
再生制动扭矩是基于电池允许的最大充电功率及电机允许的最大发电扭矩来确定的；
基于电池允许的最大充电功率p与转速n的比值计算为电池允许的最大发电扭矩t,电池允许的最大发电扭矩t＝9550*p/n，在电池允许的最大发电扭矩及电机允许的最大发电扭矩中取小，即为再生制动扭矩。
在检测到车辆处于紧急制动的情况下，则无需计算车辆当前能提供的最大再生制动扭矩，基于前轴及后轴分配到制动扭矩进行液压制动。
上述能量回收方法在保证车辆安全的前提下尽可能的采用再生制动，进行能量的回收，以在增大电动汽车的续航里程，缓解电动汽车的续航焦虑，此外，前轴采用再生制动为主，液压制动为辅的制动方式，在检测到电机故障时，此时可以通过液压进行制动，即提供一种冗余的制动方式，进一步提升了车辆制动的安全性。
此外，车辆在制动过程中实时检测车辆是否抱死，若检测结果为是，则激活液压ABS系统。
图2为本发明实施例提供的电动车协调式能量回收系统结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分。
该系统包括：电池管理系统BMS，电机控制器MCU，电子稳定控制系统ESC；电池管理系统BMS，电机控制器MCU，电子稳定控制系统ESC与ibooster智能刹车系统通讯连接；
ibooster智能刹车系统实时读取车辆的车速及制动踏板的制动行程，电池管理系统BMS向电池向ibooster智能刹车系统发送允许的最大充电功率，电池控制器MCU向ibooster智能刹车系统发送电机允许的最大发电扭矩，ibooster智能刹车系统基于电动车协调式能量回收方法来确定前轴、后轴的制动方式及其对应的制动扭矩，并发送至电子稳定控制系统ESC，电子稳定控制系统ESC控制前轴进行再生制动和/或液压制动，控制后轴进行液压制动。
本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电动车协调式能量回收方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：
S1、检测车辆是否处于紧急制动状态；
S2、若检测结果为是，则前轴、后轴通过液压制动方式进行制动，若检测结果为否，则前轴以再生制动为主，液压制动为辅的方式进行制动，后轴采用液压制动方式进行制动。
2.如权利要求1所述电动车协调式能量回收方法，其特征在于，紧急制动状态的检测方法具体如下：
若车辆当前制动踏板的制动行程大于行程阈值，且车速大于车速阈值时，则认定车辆当前的制动为紧急制动。
3.如权利要求1所述电动车协调式能量回收方法，其特征在于，基于制动力分配曲线将当前所需的总制动扭矩分配给前轴和后轴。
4.如权利要求3所述电动车协调式能量回收方法，其特征在于，总制动扭矩的获取方法具体如下：
获取车辆当前的车速及制动踏板的制动行程，从MAP中读取当前车速及制动行程下的制动强度，基于制动强度来计算车辆当前所需的总制动扭矩；
标定不同车速、制动行程下的制动强度，形成MAP。
5.如权利要求1所述电动车协调式能量回收方法，其特征在于，在非紧急制动状态下，先计算电机当前的再生制动扭矩，检测再生制动扭矩是否满足前轴制动需求，若检测结果为是，则前轴仅采用再生制动的方式进行制动，若检测结果为否，则前轴采用再生制动进行制动的同时，通过液压制动进行补充。
6.如权利要求1所述电动车协调式能量回收方法，其特征在于，再生制动扭矩的获取方法具体如下：
再生制动扭矩是基于电池允许的最大充电功率及电机允许的最大发电扭矩来确定的；
基于电池允许的最大充电功率与转速的比值计算为电池允许的最大发电扭矩，在电池允许的最大发电扭矩及电机允许的最大发电扭矩中取小，即为再生制动扭矩。
7.如权利要求6所述电动车协调式能量回收方法，其特征在于，在制动过程中，实时检测车辆是否抱死，若检测结果为是，则激活液压ABS系统。
8.如权利要求1所述电动车协调式能量回收方法，其特征在于，在检测到存在电池故障、电机故障时，在非紧急制动状态下，前轴通过液压制动的方式进行制动。
9.一种电动车协调式能量回收系统，其特征在于，所述系统包括：
电池管理系统BMS，电机控制器MCU，电子稳定控制系统ESC；电池管理系统BMS，电机控制器MCU，电子稳定控制系统ESC与ibooster智能刹车系统通讯连接；
ibooster智能刹车系统实时读取车辆的车速及制动踏板的制动行程，电池管理系统BMS向电池向ibooster智能刹车系统发送允许的最大充电功率，电池控制器MCU向ibooster智能刹车系统发送电机允许的最大发电扭矩，ibooster智能刹车系统基于权利要求1至8任一权利要求所述电动车协调式能量回收方法来确定前轴、后轴的制动方式及其对应的制动扭矩，并发送至电子稳定控制系统ESC，电子稳定控制系统ESC控制前轴进行再生制动和/或液压制动，控制后轴进行液压制动。
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2022
- 2022-10-13 CN CN202211254607.3A patent/CN115447394A/zh active Pending
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