电动汽车的再生制动能量回收系统和控制方法与流程

本发明涉及电动汽车的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种电动汽车的再生制动能量回收系统和控制方法。

背景技术：

电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。根据动力来源的种类，电动汽车简单地可以划分为纯电动汽车(bev)、混合动力汽车(phev)、燃料电池汽车(fcev)三种类型。无论对于哪种类型的电动汽车，制动性能都是电动汽车的重要性能指标，再生制动能量的回收控制除了可以提高综合能效以外，还可以减少机械、液压制动等导致的机械磨损。然而现有技术的电机制动能量回馈力矩基于车速、制动灯开关信号进行控制，再生制动能量回馈过程中，加速踏板处于完全释放状态。如图1所示，在现有技术中再生制动能量的回收工况分为滑行回馈工况(加速踏板和制动踏板均处于完全释放状态)、制动回馈工况(加速踏板完全释放，制动踏板有一定开度)，但这两种工况下的电机回馈力矩均随车速固定变化，无法实现动态调节，能量回收效率还有待进一步提高。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种电动汽车的再生制动能量回收系统和控制方法。

为了解决发明所述的技术问题并实现发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种电动汽车的再生制动能量回收系统，所述电动汽车包括整车控制器、电机控制器、驱动电机、动力电池、车速传感器和加速踏板开度传感器；其特征在于：所述车速传感器用于采集车轮的转速，所述加速踏板开度传感器用于采集加速踏板的开度值；所述整车控制器用于判断所述加速踏板的开度值是否大于预设开度门限值，如果开度值大于预设开度门限值，基于所述加速踏板的开度值和转速计算驱动扭矩进行驱动控制；如果开度值不大于预设开度门限值，所述整车控制器基于所述加速踏板的开度值和转速计算回馈扭矩，并将所述回馈扭矩发送到所述电机控制器；所述电机控制器用于控制所述驱动电机发电并向所述动力电池输出对应于所述回馈扭矩的充电电流。

其中，所述开度门限值为15％(tbd)。

其中，所述电动汽车为纯电动汽车或混合动力汽车。

本发明的第二方面，还涉及一种电动汽车的再生制动能量回收控制方法。

所述控制方法包括以下步骤：

利用车速传感器采集车轮的转速，利用加速踏板开度传感器采集加速踏板的开度值；

通过整车控制器判断所述加速踏板的开度值是否大于预设开度门限值，如果开度值大于预设开度门限值，基于所述加速踏板的开度值和转速计算驱动扭矩进行驱动控制；如果开度值不大于预设开度门限值，整车控制器基于加速踏板的开度值和转速计算回馈扭矩，并将所述回馈扭矩发送到电机控制器；

电机控制器用于控制所述驱动电机发电并向动力电池输出对应于所述回馈扭矩的充电电流以对动力电池进行充电。

其中，所述开度门限值为15％(tbd)。

其中，所述电动汽车为纯电动汽车或混合动力汽车。

与最接近的现有技术相比，本发明的电动汽车的再生制动能量回收系统和控制方法具有以下有益效果：

本发明的系统不改变现有机械制动系统结构，成本无增加，而通过加速踏板控制电机回馈扭矩能更大限度的实现制动能量回馈，使得再生制动回收率得到显著提升；而且可实现通过加速踏板对回馈扭矩大小进行动态控制；当加速踏板完全释放时，回馈力矩较大，改变了驾驶员原有驾驶习惯。

附图说明

图1为现有技术中电动汽车能量回收扭矩与车速的关系图。

图2为本发明的电动汽车的再生制动能量回收系统的结构框图。

图3为本发明的再生制动能量回收驱动扭矩、回馈扭矩与车速(电机转速)的关系图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明所述的电动汽车的再生制动能量回收控制方法做进一步的阐述，以期对本发明的技术方案做出更完整和清楚的说明。

实施例1

在本发明中所述的汽车是指机动车辆，例如可以包括轿车、suv、公共汽车、巴士、商务车、卡车、越野车等多种形式的机动车辆。电动汽车主要是指纯电动汽车或混合动力汽车。

如图2所示，本实施例的电动汽车的再生制动能量回收系统，包括整车控制器、电机控制器、驱动电机、动力电池、车速传感器和加速踏板开度传感器。车速传感器用于采集车轮的转速，加速踏板开度传感器用于采集加速踏板的开度值；整车控制器用于判断所述加速踏板的开度值是否大于预设开度门限值，如果开度值大于预设开度门限值(可设为15％(tbd))，基于图3所示的map图，根据加速踏板的开度值和转速计算驱动扭矩进行驱动控制；如果开度值不大于预设开度门限值，基于图3所示的map图，整车控制器根据加速踏板的开度值和转速计算回馈扭矩，并将所述回馈扭矩发送到所述电机控制器；所述电机控制器用于控制所述驱动电机发电并向所述动力电池输出对应于所述回馈扭矩的充电电流。本实施例的制动能量回收系统通过在低加速踏板开度区域设置0扭矩过渡带，该区域以上实现驱动控制，该区域以下实现回馈控制，通过控制加速踏板开度实现驱动扭矩和回馈扭矩的动态调节；当再生制动回馈力矩能满足减速需求时，能最大限度的使用电机对制动能量进行回馈控制，实现类似解耦式制动能量回收系统的回收效果。

本实施例的再生制动能量回收控制方法包括以下步骤：

①利用车速传感器采集车轮的转速，利用加速踏板开度传感器采集加速踏板的开度值；

②通过整车控制器判断所述加速踏板的开度值是否大于预设开度门限值，如果开度值大于预设开度门限值，基于所述加速踏板的开度值和转速计算驱动扭矩进行驱动控制；如果开度值不大于预设开度门限值，整车控制器基于加速踏板的开度值和转速计算回馈扭矩，并将所述回馈扭矩发送到电机控制器；

③电机控制器用于控制所述驱动电机发电并向动力电池输出对应于所述回馈扭矩的充电电流以对动力电池进行充电。

本实施例的系统不改变现有机械制动系统结构，成本无增加，而通过加速踏板控制电机回馈扭矩能更大限度的实现制动能量回馈，而且可实现通过加速踏板对回馈扭矩大小进行动态控制；当加速踏板完全释放时，回馈力矩较大，改变了驾驶员原有驾驶习惯。本发明涉及的再生制动能量回收控制技术应用于本公司的phev和ev整车控制器，经验证发现能使得再生制动回收率得到显著提升，具有良好的实用性效果。

对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是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。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种电动汽车的再生制动能量回收系统和控制方法，属于电动汽车的技术领域。本发明的能量回收系统和控制方法，通过整车控制器判断加速踏板的开度值是否大于预设开度门限值，如果大于，基于加速踏板的开度值和转速计算驱动扭矩进行驱动控制；如果不大于，整车控制器基于加速踏板的开度值和转速计算回馈扭矩，并将回馈扭矩发送到电机控制器；电机控制器用于控制所述驱动电机发电并向动力电池输出充电电流。本发明的系统不改变现有机械制动系统结构，成本无增加，而通过加速踏板控制电机回馈扭矩能更大限度的实现制动能量回馈，使得再生制动回收率得到显著提升；而且可实现通过加速踏板对回馈扭矩大小进行动态控制。

技术研发人员：刘吉顺;王国军;王守军;王发
受保护的技术使用者：阿尔特汽车技术股份有限公司
技术研发日：2017.04.21
技术公布日：2017.07.07