一种电动车四轮独立驱动系统的制动能量利用方法与流程

本发明涉及一种用于电动车四轮独立驱动系统的制动能量利用方法。

背景技术：

当今世界面对越来越严苛的排放法规，以及越来越紧缺的石油资源，汽车电动化是当下汽车产业变革的一个主要方向，而在这个大方向上，四轮独立电驱动系统的电动车成为了一个新兴的领域。四轮独立驱动的电动车以其更优的动力经济性、集成度更高的一体化设计、更少的整车占位空间、以及更灵活的布置方案进入公众视野。

技术实现要素：

本发明专利旨在提供一种用于电动车四轮独立驱动系统的制动能量高效利用方案，对于有希望当电池包soc处在满电或高位水平时，依然可以高效利用制动产生的能量的；有希望避免四轮独立电驱动系统制动能量回收产生的大电流如直接进入电池包，减少电池包使用寿命的；有希望丰富整车制动能量回收策略，对整车制动能量进行高效利用的；均可使用本专利。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种用于电动车四轮独立驱动系统的制动能量利用方法，该方法通过在电驱动系统及电池包总成中间增加制动能量回收分配单元实现，所述制动能量回收分配单元包括soc判断使能执行单元、电流判断使能执行单元以及其余信号执行单元。

在驾驶员驾驶工况满足的条件下，电动车开始进行制动能量回收：

1)soc判断使能执行单元判断电池包soc是否大于设定第一界限值α，若是则由电驱动系统电制动产生的电流为电动车内置的工作器件供电，否则执行2)；

2)电流判断使能执行单元判断由电驱动系统电制动产生的电流是否大于设定阈值β，若是则由电驱动系统电制动产生的电流为降流后进入电池包或电动车内置的耐大电流工作器件供电，否则执行3)；

3)由电驱动系统电制动产生的电流直接进入电池包。

进一步，若由电驱动系统电制动产生的电流大于β，则进一步判断电池包soc是否大于设定第二界限值α1，在电池包soc大于设定第二界限值α1时由电驱动系统电制动产生的电流为电动车内置的耐大电流工作器件供电，在电池包soc小于等于α1时由电驱动系统电制动产生的电流降流后进入电池包。

进一步，在电池包soc小于等于α1时由电驱动系统电制动产生的电流通过整流电路降流后进入电池包。

进一步，α1<α。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.高效的进行整车制动能量回收，避免电池包soc限制条件；

2.避免电池包瞬态大电流冲击，延长电池使用寿命；

3.为整车制动能量回收的优化提升，提供了更多方向；

4.可适用于纯电动汽车、氢燃料汽车、以及电电混动等电驱动汽车。

附图说明

图1是现今四轮独立电驱动系统的电动车能量流基础方案；

图2是本发明的四轮独立电驱动系统的电动车能量流方案；

图3是本发明的制动能量回收分配单元执行方案。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

现今四轮独立电驱动系统的电动车能量流基础方案如图1所示，当车辆需要驱动时，能量流由电池包流向电驱动系统，而当整车制动时，由制动能量回收产生的能量则流回电池包，进行能量的回收和再利用。

但现今这种架构方案有以下几点问题：

1.当电池包soc处在满电或高位水平时，制动能量回收率较低或无法回收；

2.四轮独立电驱动系统制动能量回收产生的大电流如直接进入电池包，减少电池包使用寿命；

架构整体控制方案较为单一，不利于整车的高效能量利用。

本发明专利在电驱动系统及电池包总成中间增加制动能量回收分配单元，由电驱动系统电制动制动产生的电流经过制动能量回收分配单元后，分为两条路径；一条路径为直接进入电池包进行能量存储，另一条路径为将电能转化为热能，给整车暖风加热、座椅加热、温水加热等使用。

具体实施方案如图2及图3所示，架构方案主要包括四轮电驱动系统、电池包总成、制动能量回收单元，制动能量回收单元里面包含三个执行子系统，分别为①soc判断使能执行单元，②电流判断使能执行单元，③其余信号执行单元；单元③在策略里处于最后判断层级，而至于策略层级里面单元①优先还是单元②优先，取决于整车选型匹配的时候电芯选型、电机匹配、行驶工况等来确定，如果采用钛酸锂、磷酸铁锂电芯，且运行工况较为平稳的车型，建议逻辑层级判断顺序为①→②→③。

传统四轮独立驱动系统电动车在进行制动能量回收时通常需要考虑电池包soc，当电池包soc处于满电或能量较高时，制动能量回收利用率很低。而本发明专利则可以将制动能量回收产生的电量充分利用，如下图2、图3所示，在驾驶员驾驶工况满足的条件下，整车开始进行制动能量回收：

①soc判断使能执行单元判断电池包soc是否大于设定界限值α(此时电池包基本处于soc较高，无法进行大电流充电)，若是那么由电驱动系统电制动产生的电流为电动车内置的工作器件供电，否则执行②。根据电动车内置的工作器件的适用电流大小，进一步设计：当电流在小于b1时，电流为低电流工作器件供电；当电流在b1到b2之间时，电流进入暖风、座椅加热、ptc、小电池等工作器件；当电流大于b2时，电流为耐大电流工作器件供电，比如超级电容等。

②电流判断使能执行单元判断由电驱动系统电制动产生的电流是否大于β(由电驱动系统电制动产生的电流较大，无法直接为电池包充电)，若是则由电驱动系统电制动产生的电流为降流后进入电池包或电动车内置的耐大电流工作器件供电，否则执行③。其中，首先判断电池包soc是否大于设定界限值α1，在电池包soc大于α1时由电驱动系统电制动产生的电流为电动车内置的耐大电流工作器件(如超级电容等)供电，在电池包soc小于等于α1时由电驱动系统电制动产生的电流通过整流电路降流后进入电池包。

③其余情况制动能量回收电流直接进入电池包充电。

通过本方案，可以对整车制动能量回收系统进行精细化设计，不再使用单一方案并覆盖到所有工况，通过精细化分工况对整车制动能量回收策略进行优化，完成整车制动能量回收的高效能利用。

以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

技术特征：

1.一种用于电动车四轮独立驱动系统的制动能量利用方法，其特征在于，该方法通过在电驱动系统及电池包总成中间增加制动能量回收分配单元实现，所述制动能量回收分配单元包括soc判断使能执行单元、电流判断使能执行单元以及其余信号执行单元；

在驾驶员驾驶工况满足的条件下，电动车开始进行制动能量回收：

1)soc判断使能执行单元判断电池包soc是否大于设定第一界限值α，若是则由电驱动系统电制动产生的电流为电动车内置的工作器件供电，否则执行2)；

2)电流判断使能执行单元判断由电驱动系统电制动产生的电流是否大于设定阈值β，若是则由电驱动系统电制动产生的电流为降流后进入电池包或电动车内置的耐大电流工作器件供电，否则执行3)；

3)由电驱动系统电制动产生的电流直接进入电池包。

2.如权利要求1所述的一种用于电动车四轮独立驱动系统的制动能量利用方法，其特征在于，若由电驱动系统电制动产生的电流大于β，则进一步判断电池包soc是否大于设定第二界限值α1，在电池包soc大于设定第二界限值α1时由电驱动系统电制动产生的电流为电动车内置的耐大电流工作器件供电，在电池包soc小于等于α1时由电驱动系统电制动产生的电流降流后进入电池包。

3.如权利要求2所述的一种用于电动车四轮独立驱动系统的制动能量利用方法，其特征在于，在电池包soc小于等于α1时由电驱动系统电制动产生的电流通过整流电路降流后进入电池包。

4.如权利要求2所述的一种用于电动车四轮独立驱动系统的制动能量利用方法，其特征在于，α1<α。

技术总结
本发明公开了一种用于电动车四轮独立驱动系统的制动能量利用方法，在电驱动系统及电池包总成中间增加制动能量回收分配单元，由电驱动系统电制动制动产生的电流经过制动能量回收分配单元后，分为两条路径；一条路径为直接进入电池包进行能量存储，另一条路径为将电能转化为热能，给整车暖风加热、座椅加热、温水加热等使用。通过本发明，可以对整车制动能量回收系统进行精细化设计，不再使用单一方案并覆盖到所有工况，通过精细化分工况对整车制动能量回收策略进行优化，完成整车制动能量回收的高效能利用。

技术研发人员：宗向荣
受保护的技术使用者：的卢技术有限公司
技术研发日：2020.07.10
技术公布日：2020.10.27