专利名称：一种纯电动汽车能量回收方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及纯电动汽车控制领域，尤其涉及一种纯电动汽车能量回收方法和装置。
背景技术：
目前，人们日益重视环境的保护和能源的有效、合理使用。因此，高效、节能、环保 的电动汽车就成为汽车行业的发展趋势。电动汽车可以分为纯电动汽车和混合动力汽车。 在电动车辆松开油门和踩下刹车时需要回收机械能量，以提高电动车的续航里程，同时还 要保证安全的刹车距离。通常减速的做法是在驾驶员踩下刹车时控制器将直接发出与转速方向相反的制 动转矩使电动车停下来，制动转矩通常根据踏板深度线性控制。但通过实验发现这种方法 会带来三个方面的问题①普通的线性踏板的输出信号是0至1的模拟量，随着踏板深度的 增加，此模拟量线性增加，因此用户会感觉到一个明显的刹车动作，有“前倾”的现象；②能 量回收效率低，通常小于5% ；③电机和控制器会承受一个短时间的冲击电流，影响系统的 寿命和安全性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种纯电动汽车能量回收方法和装置，以提高松 开油门和踩下刹车时的能量回收效率、刹车舒适度和安全性。为了实现以上目的，本发明提供的纯电动汽车能量回收方法包括判断以下条件 是否满足电机处于运转状态、大电池处于连接状态、油门踏板松开、整车无故障；如果所 述条件满足，则根据刹车踏板的信号和电机的转速给出相应的制动转矩，以获得预定的刹 车舒适度和能量回收效率，否则不给出制动转矩。优选地，所述刹车踏板为两位式刹车踏板。优选地，当所述刹车踏板的信号有效时或者当所述刹车踏板的信号无效并且电机 的当前转速大于预定值时，根据电机的当前转速所属的等级给出与电机允许的最大转矩成 预定比例的制动转矩，当所述刹车踏板的信号无效时并且电机的当前转速不大于预定值 时，根据电机的当前转速所属的等级给出预定制动转矩。相应地，提供一种纯电动汽车能量回收装置，包括判断单元，其用于判断以下条 件是否满足电机处于运转状态、大电池处于连接状态、油门踏板松开、整车无故障；能量 回收单元，其用于在判断单元判断所述条件满足的情况下根据刹车踏板的信号和电机的转 速给出相应的制动转矩，以获得预定的刹车舒适度和能量回收效率，否则不给出制动转矩。优选地，能量回收单元执行以下步骤当所述刹车踏板的信号有效时或者当所述 刹车踏板的信号无效并且电机的当前转速大于预定值时，根据电机的当前转速所属的等级 给出与电机允许的最大转矩成预定比例的制动转矩，当所述刹车踏板的信号无效时并且电 机的当前转速不大于预定值时，根据电机的当前转速所属的等级给出预定制动转矩。
本发明通过综合分析电机转速、油门踏板和刹车踏板状态、大电池连接状态、整 车故障状态给出三种工作模式，以适应纯电动汽车的不同工况，从而实现一种高效可靠的 纯电动汽车能量回收方法，不仅提高了松开油门和踩下刹车时的能量回收效率和刹车舒适 度，而且还提高了松开油门和踩下刹车时的安全性和可靠性。
图1是现有纯电动汽车的驱动电机、驱动轮和控制器的结构图；图2是根据本发明的能量回收装置的框图；图3是根据本发明实施例的纯电动汽车能量回收方法的流程图。
具体实施例方式本发明的技术构思在于利用简单的两位式刹车踏板代替传统的线性踏板，并根据 电机转速和两位式刹车踏板信号采取不同的回收策略，提高能量回收效率和刹车舒适度。 以下，将参照附图和实施例对本发明进行描述。图1是现有纯电动汽车的驱动电机、驱动轮和控制器的结构图。如图1所示，驱动 轮5通过驱动电机1驱动，控制器4控制根据刹车踏板2和油门踏板3的信号，即，是否被 踩下来对驱动电机1进行控制。这里，驱动电机1是指纯电动汽车所使用的永磁同步电机 或感应电机。在本发明中，刹车踏板2为一个两位式刹车踏板，即，踏板的输出信号只有1和0， 踏板信号有效时输出1，踏板信号无效时输出0。另外，本发明新增了一个能量回收装置，其用于根据电机转速和两位式刹车踏板 信号采取不同的回收策略。如图2所示，该能量回收装置包括判断单元10和能量回收单元 20，其中，判断单元10用于判断以下条件是否满足电机1处于运转状态、大电池(S卩，电动 汽车上的动力供电电池)处于连接状态、油门踏板3松开、整车无故障；能量回收单元20用 于在判断单元10判断上述条件均满足的情况下根据刹车踏板2的信号和电机1的转速给 出相应的制动转矩，以获得预定的刹车舒适度和能量回收效率，否则不给出制动转矩。例如，可按照以下方式给出制动转矩当刹车踏板2的信号有效(即，刹车踏板2 被踩下)时或者当刹车踏板2的信号无效(即，刹车踏板2没有被踩下)并且电机1的当 前转速大于预定值时，根据电机1的当前转速所属的等级给出与电机1允许的最大转矩成 预定比例的制动转矩；当刹车踏板2的信号无效(即，刹车踏板2没有被踩下)时并且电机 1的当前转速不大于预定值时，根据电机1的当前转速所属的等级给出预定制动转矩。这里指出，根据本发明的能量回收装置可通过硬件或软件来实现，并可嵌入到控 制器4中，或者也可如图2所示作为单独的装置与控制器4连接。能量回收装置从控制器4 获取电机1、油门踏板2、刹车踏板3的工作状态、大电池的连接状态和整车故障信号，控制 器4根据能量回收装置给出的制动转矩发出制动转矩使驱动轮5停止转动。图3是由上述能量回收装置执行的纯电动汽车能量回收方法的流程图。具体地讲，在步骤S301中，判断电机1是否处于运转状态，如果是，则执行步骤 S302,否则返回。在步骤S302中，判断大电池是否处于连接状态，如果是，则执行步骤S303， 否则返回。在步骤S303中，判断油门踏板3是否松开，如果是，则执行步骤304，否则返回。在步骤S304中，判断整车是否无故障，如果是，则执行步骤S305，否则返回。也就是说，只有 在电机1处于运转状态、大电池处于连接状态、油门踏板3松开并且整车无故障的情况下， 才执行以下步骤。在步骤S305中，判断刹车踏板2是否被踩下(即，判断刹车踏板2的信号是否有 效)。如果刹车踏板2被踩下(S卩，刹车踏板2的信号有效)，则执行步骤S306-S308。如果 刹车踏板2没有被踩下(即，刹车踏板2的信号无效)，则执行步骤S309-S315。在刹车踏板2被踩下的情况下，首先，在步骤S306中，进入能量回收模式1，并在步 骤S307中，按照以下公式(1)和( 根据电机1的当前转速所属的等级给出制动转矩，然 后在步骤S308中申请获得转矩并返回。T = FactorlXTmaxl (1)其中，T为制动转矩，Tmaxl为刹车踏板2被踩下时电机1允许的最大转矩， Factorl为比例因子，按照以下公式(2)取值
权利要求
1.一种纯电动汽车能量回收方法，包括判断以下条件是否满足电机处于运转状态、大电池处于连接状态、油门踏板松开、整车无故障；如果所述条件满足，则根据刹车踏板的信号和电机的转速给出相应的制动转矩，以获 得预定的刹车舒适度和能量回收效率，否则不给出制动转矩。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述刹车踏板为两位式刹车踏板。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述刹车踏板的信号有效时或者当所述刹车踏板的信号无效并且电机的当前转速 大于预定值时，根据电机的当前转速所属的等级给出与电机允许的最大转矩成预定比例的 制动转矩，当所述刹车踏板的信号无效时并且电机的当前转速不大于预定值时，根据电机的当前 转速所属的等级给出预定制动转矩。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述刹车踏板的信号有效时，按照以下公式(1)给出制动转矩 T = Factorl XTmaxl (1)其中，τ为制动转矩，Tmaxl为所述刹车踏板的信号有效时电机允许的最大转矩， Factorl为比例因子，按照以下公式(2)取值FactorX -00 < 5 < 8000800 < S <10000.41000 <5 <13000.81300 <5· <15000.851500 <5 <20000.92000 <5< 300013000 <S< 40001S > 4000⑵其中，S为电机的当前转速，当所述刹车踏板的信号无效并且电机的当前转速大于1000时，按照以下公式(3)给出 制动转矩T = Factor2 X Tmax2 (3)其中，Tmax2为所述刹车踏板的信号无效时电机允许的最大转矩，Factorf为比例因 子，按照以下公式⑷取值
5.一种纯电动汽车能量回收装置，包括判断单元，其用于判断以下条件是否满足电机处于运转状态、大电池处于连接状态、 油门踏板松开、整车无故障；能量回收单元，其用于在判断单元判断所述条件满足的情况下根据刹车踏板的信号和 电机的转速给出相应的制动转矩，以获得预定的刹车舒适度和能量回收效率，否则不给出 制动转矩。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述刹车踏板为两位式刹车踏板。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，能量回收单元执行以下步骤当所述刹车踏板的信号有效时或者当所述刹车踏板的信号无效并且电机的当前转速 大于预定值时，根据电机的当前转速所属的等级给出与电机允许的最大转矩成预定比例的 制动转矩，当所述刹车踏板的信号无效时并且电机的当前转速不大于预定值时，根据电机的当前 转速所属的等级给出预定制动转矩。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，能量回收单元执行以下步骤当所述刹车踏板的信号有效时，按照以下公式(1)给出制动转矩T = Factorl XTmaxl (1)其中，τ为制动转矩，Tmaxl为所述刹车踏板的信号有效时电机允许的最大转矩， Factorl为比例因子，按照以下公式(2)取值
全文摘要
本发明提供一种纯电动汽车能量回收方法，包括判断以下条件是否满足电机处于运转状态、大电池处于连接状态、油门踏板松开、整车无故障；如果所述条件满足，则根据刹车踏板的信号和电机的转速给出相应的制动转矩，以获得预定的刹车舒适度和能量回收效率，否则不给出制动转矩。相应地，提供一种能量回收装置。本发明通过综合分析电机转速、油门踏板和刹车踏板状态、大电池连接状态、整车故障状态给出三种工作模式，以适应纯电动汽车的不同工况，不仅提高了松开油门和踩下刹车时的能量回收效率和刹车舒适度，而且还提高了松开油门和踩下刹车时的安全性和可靠性。
文档编号B60L7/10GK102050029SQ20101060280
公开日2011年5月11日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者刘爱华, 宋波, 王金磊 申请人:奇瑞汽车股份有限公司