一种电动汽车经济驾驶模式控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明揭示了一种电动汽车经济驾驶模式控制系统，控制系统设有控制单元，所述的控制单元接收电池管理系统的剩余电量信号、电池温度传感器的电池包温度信号、车速信号、车辆电机温度传感器的驱动电机温度信号、安装在逆变器上的温度传感器的逆变器温度信号，同时输出控制信号至逆变器。本发明经济驾驶模式控制系统及其控制方法能够充分考虑动力电池、驱动电机工作特性，调节驱动电机工作点，使动力电池和驱动电机尽可能的工作在高效率点，充分利用动力电池能量；另外增加再生制动扭矩，尽可能多的回收制动能量，最终达到延长续航里程目的。
【专利说明】一种电动汽车经济驾驶模式控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及纯电动汽车控制领域。
【背景技术】
[0002]由于世界石油资源的日益匮乏，以及汽车尾气的排放而造成的环境污染，新能源汽车成为个汽车厂家研究的重点。特别是随着动力电池的发展，混合动力汽车和电动汽车成为比较普遍的发展方向。而纯电动汽车具有运行成本低、零排放、噪音低、能充分利用波谷电等优点，可以满足用户上班代步、外出办事、休闲娱乐等出行基本需求，深受广大购车用户的青睐。但是纯电动汽车由于动力电池的瓶颈技术影响，充一次能够续航里程有限，也不能像汽油车那样，没有油了直接到最近加油站几分钟就可以把油箱加满油。纯电动汽车随时可能因能量消耗尽而停车，续航里程短这个问题成为使用纯电动汽车用户的最大的担忧。为了缓解纯电动车目前续航里程短这个问题，在电池瓶颈突破之前，只能通过先进的控制方法尽可能的延长纯电动车的续航里程，减少用户的对纯电动汽车续航里程短的担忧。
[0003]目前纯电动汽车续航里程有限，电池充电时间又较长，正常充电下，充满电需8小时，快速充电虽能实现30分钟充满80%左右，但可能严重影响动力电池的寿命，导致使用成本增加；另一方面充电不便捷，当前纯电汽车使用的充电桩、充电站基础设施没有全面铺开，可能有的地方“有车无电”，即使有充电设施，随时充电也为用户带来麻烦。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是实现一种可以提高纯电动汽车续航能力的控制方法。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为:一种电动汽车经济驾驶模式控制系统，控制系统设有控制单元，所述的控制单元接收电池管理系统的剩余电量信号、电池温度传感器的电池包温度信号、车速信号、车辆电机温度传感器的驱动电机温度信号、安装在逆变器上的温度传感器的逆变器温度信号，同时输出控制信号至逆变器。
[0006]所述的控制单元接收油门踏板位置信号。
[0007]—种电动汽车经济驾驶模式控制方法:
[0008]控制单元采集动力电池的剩余电量SOC和动力电池包温度Tbatt,获得动力电池允许的可持续放电功率P_—limit和温度修正系数Kbatt，得出动力电池允许最大的经济放电功率
^batt limit ?
[0009]控制单元采集当前车辆车速，驱动电机温度Tm(rtOT，逆变器温度Tinve_，根据车速获得允许的最大驱动功率Pnrot,根据驱动电机温度Tm(rtOT和逆变器温度Tinvwte获得电驱动系统温度修正系数K_t，得出驱动电机允许的最大经济驱动功率Pnwt limit ；
[0010]上述动力电池允许的最经济放电功率Pbatt liDlit和驱动电机允许的最大经济驱动功率P-—limit两者取最小得到经济驾驶模式下允许驾驶员请求的最大功率Plimit ；
[0011]最后将经济驾驶模式下允许驾驶员请求的最大功率Plimit转换为允许的请求的最大扭矩。
[0012]进一步的，经济驾驶模式下限定最高行驶车速，车辆不能超出最大经济车速。
[0013]进一步的,所述的控制单元根据SOC状态查表Lookup Tablel得到动力电池允许的可持续放电功率p_—limit，根据动力电池包温度Tbatt查表Lookup Table2得到温度修正系数Kbatt，最大的经济放电功率
Pbatt_limit Peon—limit
X Kbatt。
[0014]进一步的，所述的控制单元根据当前车辆车速查表Lookup Table3得到在经济模式下驱动电机允许的最大驱动功率Pnrot,根据驱动电机温度Tm(rtOT，逆变器温度Tinvwte分别查表 Lookup Table4 和 Lookup Table5 得到修正系数 Km()tOT, Kinverter ；Kmotor, Kinverter 两者取最小值得到电驱动系统温度修正系数K_t，驱动电机允许的最大经济驱动功率Pmtrt
limit ^mot ^ ^emot °
[0015]进一步的,所述的Lookup Tablel和Lookup Table2为预设数据。
[0016]进一步的,所述的Lookup Table3、Lookup Table4 和 Lookup Table5 为预设数据。
[0017]一种电动汽车经济驾驶模式启动方法:控制单元采集经济驾驶模式开关状态，同时采集油门踏板位置 信号，只有当油门踏板处于松开状态，开启或关闭经济驾驶模式的动作才视为有效，并锁存该状态。
[0018]本发明经济驾驶模式控制系统及其控制方法能够充分考虑动力电池、驱动电机工作特性，调节驱动电机工作点，使动力电池和驱动电机尽可能的工作在高效率点，充分利用动力电池能量；另外增加再生制动扭矩，尽可能多的回收制动能量，最终达到延长续航里程目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0020]图1为经济驾驶模式有效性判断；
[0021]图2为经济驾驶模式下限制扭矩计算示意图；
[0022]图3为动力电池SOC与持续功率查表图；
[0023]图4为动力电池包温度修正系数；
[0024]图5为车速一经济特性曲线；
[0025]图6为驱动电机/逆变器温度修正系数。
【具体实施方式】
[0026]为了使充一次电能够让纯电动汽车尽可能的跑的远一些，本专利提供一种经济驾驶模式下控制方法，充分考虑动力电池、驱动电机工作特性，调节驱动电机工作点，使动力电池和驱动电机尽可能的工作在高效率点，充分利用动力电池能量；另外增加再生制动扭矩，尽可能多的回收制动能量，最终达到延长续航里程目的。
[0027]具体的说，本系统设有控制单元，该控制单元接收电动汽车上设置的各个传感器单元的监测信号，包括电池管理系统的剩余电量信号、电池温度传感器的电池包温度信号、车速信号、车辆电机温度传感器的驱动电机温度信号、安装在逆变器上的温度传感器的逆变器温度信号，同时输出控制信号至逆变器。此外配合系统启闭功能，控制单元还接收油门踏板位置信号。[0028]通过上述系统可以根据动力电池系统和当前车速设定在经济驾驶模式下允许最大功率，并通过动力电池和驱动电机/逆变器的温度进行修正后得到允许驾驶员请求的最大功率。然后根据电机的转速得到相应的允许驾驶员请求的最大扭矩，在经济驾驶模式下，驾驶员的请求扭矩不能超过这个允许驾驶员请求的最大扭矩，从而控制电池的放电电流，从而节约能源，达到增加续航里程的目的。另一方面在保证制动安全的情况下尽可能的加大再生制动扭矩，尽可能多的回收制动能量供驱动时使用，达到延长续航里程的目的。
[0029]下面就该系统的具体控制方法叙述如下:
[0030]如图1所示，控制单元采集经济驾驶模式开关状态，同时采集油门踏板位置信号，当经济驾驶模式开关状态为TRUE且油门踏板松开时，经济驾驶模式有效信号置为TRUE，并且锁存该状态，进入经济驾驶模式；当检测到经济驾驶模式开关状态为FALSE且油门踏板松开时，对锁存的经济驾驶模式有效信号复位为FALSE,退出经济驾驶模式。
[0031]如图2所示，控制单元采集动力电池的剩余电量S0C，动力电池包温度Tbatt，根据SOC状态查表Lookup Tablel得到动力电池允许的可持续放电功率P_—limit，根据动力电池包温度Tbatt查表Lookup Table2得到温度修正系数Kbatt，动力电池允许的最大经济放电功
Pbatt—limit，即'^batt limit Peon—limit
X Kbatt。
[0032]控制单元同时采集当前车辆车速，驱动电机转速N，驱动电机温度TMtOT，逆变器温度TinvOTte，首先根据当前车辆车速查表Lookup Table3得到在经济模式下驱动电机允许的最大驱动功率Pmtrt,然后再根据驱动电机温度Tm()tOT，逆变器温度Tinvertw分别查表LookupTable4 和 Lookup Table5 得到修正系数 Km()tOT，Kinverter ；Kmotor, Kinverter 两者取最小值得到电驱动系统温度修正系数1(_ ;最后得到驱动电机允许的最大经济驱动功率Pnrot limit，即:Pm(rt
limit ^mot ^ ^emot °`
[0033]有动力电池允许的最经济放电功率Pbatt liDlit和驱动电机允许的最大经济驱动功率Pm()t—limit两者取最小得到经济驾驶模式下允许驾驶员请求的最大功率Plimit，即:
Plimit mill (Pbatt—limit，Pmot—limit) ?
[0034]最后将经济驾驶模式下允许请求的最大功率Plimit转换为允许的请求的最大扭矩。
[0035]另外在经济驾驶模式下限定最高行驶车速，车辆不能超出最大经济车速。最大经济车速的设定根据动力电池放电特性及驱动电机的效率map确定，使最大经济车速下的动力电池和驱动电机工作在高效率区间内。经济驾驶模式下在保证制动安全的情况下尽可能的加大再生制动扭矩，尽可能多的回收制动能量。
[0036]上述所说的Lookup TableK Lookup Table2、Lookup Table3、Lookup Table4 和Lookup Table5均为预设数据，数据是根据电池的实验得到的，不同电池所对应的表格不同，下面举例说明:图3 (Lookup Tablel)为动力电池SOC与持续放电功率表；图4 (LookupTable2)为电池在常温下放电不用做限制，在温度较高时对放电功率进行限制，防止电池升温较快导致电池放电效率降低；图5 (Lookup Table3)为根据当前车辆车速，得到驱动电机工作的经济曲线，数据根据多种工况实验得到；图6 (Lookup Table3/4)为在温度较高时允许最大驱动功率进行限制，防止驱动电机或者逆变器升温过快，导致驱动电机效率降低。
[0037]上面结合附图对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。
【权利要求】
1.一种电动汽车经济驾驶模式控制系统，其特征在于:控制系统设有控制单元，所述的控制单元接收电池管理系统的剩余电量信号、电池温度传感器的电池包温度信号、车速信号、车辆电机温度传感器的驱动电机温度信号、安装在逆变器上的温度传感器的逆变器温度信号，同时输出控制信号至逆变器。
2.根据权利要求1所述的电动汽车经济驾驶模式控制系统其特征在于:所述的控制单元接收油门踏板位置信号。
3.一种电动汽车经济驾驶模式控制方法，其特征在于: 控制单元采集动力电池的剩余电量SOC和动力电池包温度Tbatt,获得动力电池允许的可持续放电功率p_—limit和温度修正系数Kbatt,得出动力电池允许最大的经济放电功率^batt limit ? 控制单元采集当前车辆车速，驱动电机温度TMtOT，逆变器温度TinvOTtOT，根据车速获得允许的最大驱动功率Pnrot,根据驱动电机温度Tm(rtOT和逆变器温度Tinvwte获得电驱动系统温度修正系数K_t,得出驱动电机允许的最大经济驱动功率PMt—limit ； 上述动力电池允许的最经济放电功率pbatt—liniit和驱动电机允许的最大经济驱动功率Pmotjifflit两者取最小得到经济驾驶模式下允许驾驶员请求的最大功率Plimit ； 最后将经济驾驶模式下允许驾驶员请求的最大功率Plimit转换为允许的请求的最大扭矩。
4.根据权利要求3所述的电动汽车经济驾驶模式控制方法，其特征在于:经济驾驶模式下限定最高行驶车速，车辆不能超出最大经济车速。
5.根据权利要求3所述的电动汽车经济驾驶模式控制方法，其特征在于:所述的控制单元根据SOC状态查表Lookup Tablel得到动力电池允许的可持续放电功率P_—limit，根据动力电池包温度Tbatt查表Lookup Table2得到温度修正系数Kbatt,最大的经济放电功率^batt limit Peon—limit 父 Kbatt ?
6.根据权利要求3所述的电动汽车经济驾驶模式控制方法，其特征在于:所述的控制单元根据当前车辆车速查表Lookup Table3得到在经济模式下驱动电机允许的最大驱动功率Pnrot，根据驱动电机温度Tm()tOT，逆变器温度Tinverte,分别查表Lookup Table4和LookupTable5得到修正系数Km()tOT，Kinvwte ；Kmotor, K1-两者取最小值得到电驱动系统温度修正系数K_t，驱动电机允许的最大经济驱动功率Pm(rt—limit=Pm()t X Kemot。
7.根据权利要求5所述的电动汽车经济驾驶模式控制方法，其特征在于:所述的Lookup Tablel 和 Lookup Table2 为预设数据。
8.根据权利要求6所述的电动汽车经济驾驶模式控制方法，其特征在于:所述的Lookup Table3、Lookup Table4 和 Lookup Table5 为预设数据。
9.一种电动汽车经济驾驶模式启动方法，其特征在于:控制单元采集经济驾驶模式开关状态，同时采集油门踏板位置信号，只有当油门踏板处于松开状态，开启或关闭经济驾驶模式的动作才视为有效，并锁存该状态。
【文档编号】B60L11/18GK103692925SQ201310710981
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】孔令静, 林新峰 申请人:奇瑞汽车股份有限公司