本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于分層結(jié)構(gòu)的電動(dòng)汽車能量管理控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，純電動(dòng)汽車已經(jīng)成為了人們作為代步工具的一種選擇。但由于蓄電池比功率低、循環(huán)次數(shù)有限，存在動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)滯現(xiàn)象，難以滿足負(fù)載實(shí)時(shí)變化的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種基于分層結(jié)構(gòu)的電動(dòng)汽車能量管理控制系統(tǒng)。
本發(fā)明提出的一種基于分層結(jié)構(gòu)的電動(dòng)汽車能量管理控制系統(tǒng)，其中，包括車速傳感器、電流檢測(cè)單元、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、加速踏板位置傳感器、制動(dòng)踏板位置傳感器、工況識(shí)別模塊、模糊規(guī)則模塊、功率分配模塊、控制器、電機(jī)、蓄電池和超級(jí)電容；
車速傳感器用于檢測(cè)所述電動(dòng)汽車的行駛速度；
電流檢測(cè)單元用于檢測(cè)與電機(jī)連接的母線電流；
第一溫度傳感器用于檢測(cè)蓄電池的溫度；
第二溫度傳感器用于檢測(cè)超級(jí)電容的溫度；
加速踏板位置傳感器用于檢測(cè)所述電動(dòng)汽車的加速踏板位置；
制動(dòng)踏板位置傳感器用于檢測(cè)所述電動(dòng)汽車的制動(dòng)踏板位置；
工況識(shí)別模塊與車速傳感器、電流檢測(cè)單元、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、加速踏板位置傳感器、制動(dòng)踏板位置傳感器、模糊規(guī)則模塊、蓄電池、超級(jí)電容電連接；模糊規(guī)則模塊內(nèi)預(yù)設(shè)有模糊控制規(guī)則一、模糊控制規(guī)則二、模糊控制規(guī)則三；
工況識(shí)別模塊獲取制動(dòng)踏板的檢測(cè)值，能量控制模塊將制動(dòng)踏板位置傳感器與預(yù)設(shè)的第一位置值比較，并在制動(dòng)踏板位置傳感器的檢測(cè)值大于預(yù)設(shè)值時(shí)選擇預(yù)設(shè)的模糊控制規(guī)則一作為當(dāng)前模糊控制規(guī)則；
能量控制模塊在制動(dòng)踏板位置傳感器的檢測(cè)值小于或等于預(yù)設(shè)的第一位置值時(shí)，獲取加速踏板位置傳感器的檢測(cè)值、車速傳感器的檢測(cè)值、蓄電池電量值、超級(jí)電容電量值；并根據(jù)控制模塊內(nèi)預(yù)設(shè)的車速、加速度、功率對(duì)照表，查找出對(duì)應(yīng)的目標(biāo)功率值，選擇模糊控制規(guī)則二為當(dāng)前模糊控制規(guī)則；能量控制模塊還用于在充電狀態(tài)下選擇模糊控制規(guī)則三為當(dāng)前模糊控制規(guī)則；
功率分配模塊用于從模糊控制模塊獲取模糊控制結(jié)果，并按照模糊控制結(jié)果分配蓄電池、超級(jí)電容的充放電狀態(tài)及供電狀態(tài)；
控制器與功率分配模塊、蓄電池、超級(jí)電容、電機(jī)電連接，
控制器用于根據(jù)從功率分配器模塊獲得的數(shù)據(jù)，控制蓄電池、超級(jí)電容、電機(jī)的工作狀態(tài)。
優(yōu)選的，模糊控制規(guī)則一以車速、制動(dòng)踏板位置、蓄電池電量、超級(jí)電容電量為輸入量，充電類型為輸出量；在第一充電類型下，控制器控制電機(jī)給超級(jí)電容充電；在第二充電類型下，控制器控制電機(jī)給蓄電池充電；在第三充電類型下，控制器控制電機(jī)同時(shí)給蓄電池和超級(jí)電容充電。
優(yōu)選的，模糊控制規(guī)則二以車速、加速踏板位置、蓄電池電量、超級(jí)電容電量為輸入量，蓄電池供電功率、超級(jí)電容供電功率為輸出量。
優(yōu)選的，模糊控制規(guī)則三以蓄電池電量、超級(jí)電容電量為輸入量，充電模式為輸出量；第一充電模式下，控制器控制外接電源給超級(jí)電容充電；第二充電模式下，控制器控制外接電源給蓄電池充電；第二充電模式下，控制器控制外接電源同時(shí)給超級(jí)電容和蓄電池充電。
優(yōu)選的，控制器從功率分配模塊獲得的數(shù)據(jù)包括充電類型代碼、蓄電池供電功率和超級(jí)電容供電功率、充電模式代碼。
優(yōu)選的，控制器用于根據(jù)從功率分配器模塊獲得的數(shù)據(jù)中包含識(shí)別碼，控制器根據(jù)識(shí)別碼的類別控制電機(jī)、超級(jí)電容和蓄電池的工作狀態(tài)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下有益效果：
本發(fā)明提出的一話種基于分層結(jié)構(gòu)的電動(dòng)汽車能量管理控制系統(tǒng)，通過(guò)增加超級(jí)電容，通過(guò)超級(jí)電容器的快速充放電，能夠防止動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)滯的現(xiàn)象。減少蓄電池的充放電次數(shù)，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。同時(shí)，本發(fā)明通過(guò)分層優(yōu)化控制的方法，在上層通過(guò)工況識(shí)別模塊獲取各個(gè)傳感器的值，并對(duì)所述電動(dòng)汽車的工況進(jìn)行判斷，并選擇相應(yīng)的模糊規(guī)則作為當(dāng)前的模糊控制規(guī)則，使得能量控制系統(tǒng)的控制更加精確，同時(shí)得出功率分配數(shù)據(jù)，控制器根據(jù)功率分配數(shù)據(jù)控制蓄電池、超級(jí)電容給電機(jī)供電，或者向蓄電池、超級(jí)電容內(nèi)充電。從而使動(dòng)力系統(tǒng)高效穩(wěn)定地運(yùn)行。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
如圖1所示，圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，包括車速傳感器、電流檢測(cè)單元、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、加速踏板位置傳感器、制動(dòng)踏板位置傳感器、工況識(shí)別模塊、模糊規(guī)則模塊、功率分配模塊、控制器、電機(jī)、蓄電池和超級(jí)電容；
車速傳感器用于檢測(cè)所述電動(dòng)汽車的行駛速度；
電流檢測(cè)單元用于檢測(cè)與電機(jī)連接的母線電流；
第一溫度傳感器用于檢測(cè)蓄電池的溫度；
第二溫度傳感器用于檢測(cè)超級(jí)電容的溫度；
加速踏板位置傳感器用于檢測(cè)所述電動(dòng)汽車的加速踏板位置；
制動(dòng)踏板位置傳感器用于檢測(cè)所述電動(dòng)汽車的制動(dòng)踏板位置；
工況識(shí)別模塊與車速傳感器、電流檢測(cè)單元、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、加速踏板位置傳感器、制動(dòng)踏板位置傳感器、模糊規(guī)則模塊、蓄電池、超級(jí)電容電連接；模糊規(guī)則模塊內(nèi)預(yù)設(shè)有模糊控制規(guī)則一、模糊控制規(guī)則二、模糊控制規(guī)則三；
工況識(shí)別模塊獲取制動(dòng)踏板的檢測(cè)值，能量控制模塊將制動(dòng)踏板位置傳感器與預(yù)設(shè)的第一位置值比較，并在制動(dòng)踏板位置傳感器的檢測(cè)值大于預(yù)設(shè)值時(shí)選擇預(yù)設(shè)的模糊控制規(guī)則一作為當(dāng)前模糊控制規(guī)則；具體實(shí)施時(shí)，模糊控制規(guī)則一以車速、制動(dòng)踏板位置、蓄電池電量、超級(jí)電容電量為輸入量，充電類型為輸出量；在第一充電類型下，控制器控制電機(jī)給超級(jí)電容充電；在第二充電類型下，控制器控制電機(jī)給蓄電池充電；在第三充電類型下，控制器控制電機(jī)同時(shí)給蓄電池和超級(jí)電容充電。如此，能夠通過(guò)模糊規(guī)則一在制動(dòng)過(guò)程中回收的能量用給超級(jí)電容或者蓄電池充電。同時(shí)能夠根據(jù)不同的減速工況調(diào)節(jié)能量回收的模式，使能量的回收更加高效。
能量控制模塊在制動(dòng)踏板位置傳感器的檢測(cè)值小于或等于預(yù)設(shè)的第一位置值時(shí)，獲取加速踏板位置傳感器的檢測(cè)值、車速傳感器的檢測(cè)值、蓄電池電量值、超級(jí)電容電量值；并根據(jù)控制模塊內(nèi)預(yù)設(shè)的車速、加速度、功率對(duì)照表，查找出對(duì)應(yīng)的目標(biāo)功率值，選擇模糊控制規(guī)則二為當(dāng)前模糊控制規(guī)則；具體實(shí)施時(shí)，模糊控制規(guī)則二以車速、加速踏板位置、蓄電池電量、超級(jí)電容電量為輸入量，蓄電池供電功率、超級(jí)電容供電功率為輸出量。能量控制模塊還用于在充電狀態(tài)下選擇模糊控制規(guī)則三為當(dāng)前模糊控制規(guī)則；具體實(shí)施時(shí)，模糊控制規(guī)則三以蓄電池電量、超級(jí)電容電量為輸入量，充電模式為輸出量；第一充電模式下，控制器控制外接電源給超級(jí)電容充電；第二充電模式下，控制器控制外接電源給蓄電池充電；第二充電模式下，控制器控制外接電源同時(shí)給超級(jí)電容和蓄電池充電。由于首先通過(guò)工況識(shí)別模塊對(duì)所述電動(dòng)車的不同工況進(jìn)行判斷，再根據(jù)不同的工況選擇相應(yīng)的模糊控制規(guī)則，從而將復(fù)雜的電動(dòng)汽車供電狀態(tài)進(jìn)行簡(jiǎn)化，使控制更加精確。
功率分配模塊用于從模糊控制模塊獲取模糊控制結(jié)果，并按照模糊控制結(jié)果分配蓄電池、超級(jí)電容的充放電狀態(tài)及供電狀態(tài)。
控制器與功率分配模塊、蓄電池、超級(jí)電容、電機(jī)電連接。
控制器用于根據(jù)從功率分配器模塊獲得的數(shù)據(jù)，控制蓄電池、超級(jí)電容、電機(jī)的工作狀。具體實(shí)施時(shí)，控制器從功率分配模塊獲得的數(shù)據(jù)包括充電類型代碼、蓄電池供電功率和超級(jí)電容供電功率、充電模式代碼?？刂破饔糜诟鶕?jù)從功率分配器模塊獲得的數(shù)據(jù)中包含識(shí)別碼，控制器根據(jù)識(shí)別碼的類別控制電機(jī)、超級(jí)電容和蓄電池的工作狀態(tài)。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。