一種并聯(lián)式電動汽車再生制動系統(tǒng)及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電動汽車技術領域，尤其涉及一種并聯(lián)式電動汽車再生制動系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著傳統(tǒng)能源日益緊張，電動汽車日益受人們重視，電動汽車的發(fā)展越來越受到人們的關注，受電池能量密度的限制，電動汽車的續(xù)航里程不高，而電機本身具有可作為驅(qū)動和發(fā)電的雙重特性，利用電機作為發(fā)電機，在不需要增加額外裝置的情況下，將車輛在制動過程中浪費的動能轉(zhuǎn)化為電能儲存在電源系統(tǒng)中，可有效提高能源利用率，增加續(xù)航里程，節(jié)約能源。現(xiàn)有的電動汽車再生制動系統(tǒng)計算回饋扭矩時沒有根據(jù)動力電池的SOP (State of Power,電池當前狀態(tài)下的可用功率)情況對最高回饋功率進行限制,可能因為回饋電流過大導致電池損壞或壽命減少，在某些情況下也可能導致電機損壞。
[0003]中國專利公開號CN102501772，公開日2012年6月20日，發(fā)明的名稱為電動汽車的制動回饋控制電路及方法，該申請案公開了一種電動汽車的制動回饋控制電路及方法，它包含控制器、動力電池、電機和用于控制所述的動力電池和電機之間電路的通斷的第一直流接觸器和第二直流接觸器，一制動電阻與所述的電機并聯(lián)設置，所述的制動電阻通過一第三直流接觸器和一熔斷器控制所述的制動電阻與所述的電機之間電路的通斷。其不足之處是，該制動回饋控制電路及方法沒有根據(jù)動力電池的SOP情況對最高回饋功率進行限制，可能因為回饋電流過大導致電池損壞或壽命減少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的電動汽車再生制動系統(tǒng)計算回饋扭矩時沒有根據(jù)動力電池的SOP情況對最高回饋功率進行限制，可能因為回饋電流過大導致電池損壞或壽命減少的技術問題，提供了一種并聯(lián)式電動汽車再生制動系統(tǒng)及其控制方法，其根據(jù)車速、力口速踏板位置、制動踏板位置和當前動力電池能夠接受的最大功率計算出當前的最大可用回饋扭矩，對最高回饋功率進行限制，保護動力電池。
[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn):
[0006]本發(fā)明的一種并聯(lián)式電動汽車再生制動系統(tǒng)，包括中央處理單元、車速傳感器、力口速踏板位置傳感器、制動踏板位置傳感器、電池管理系統(tǒng)、動力電池、電機控制器和電機，所述中央處理單元分別與車速傳感器、加速踏板位置傳感器、制動踏板位置傳感器、電池管理系統(tǒng)和電機控制器電連接，所述電池管理系統(tǒng)還與動力電池電連接，所述電機控制器還與電機電連接。
[0007]在本技術方案中，車速傳感器檢測當前車速；加速踏板位置傳感器檢測加速踏板是否被踩下；制動踏板位置傳感器檢測制動踏板被踩下的深度；電池管理系統(tǒng)管理動力電池，并將當前動力電池能夠接受的最大功率信息發(fā)送到中央處理單元；電機控制器控制電機工作。
[0008]當加速踏板松開時，中央處理單元首先采集車速信息，當車速小于回饋限制轉(zhuǎn)速Vl時，不進行再生制動；當車速大于等于回饋限制轉(zhuǎn)速Vl時，進行再生制動。
[0009]進入再生制動后，中央處理單元檢測制動踏板是否被踩下。如果制動踏板被踩下，則中央處理單元根據(jù)車速傳感器檢測的當前車速V、制動踏板位置傳感器檢測的制動踏板被踩下的深度S以及電池管理系統(tǒng)發(fā)送的當前動力電池能夠接受的最大功率Pmaxl計算出當前的最大可用回饋扭矩Tl;如果制動踏板沒有被踩下，中央處理單元根據(jù)車速傳感器檢測的當前車速V以及電池管理系統(tǒng)發(fā)送的當前動力電池能夠接受的最大功率Pmaxl計算出滑行回饋扭矩T2。
[0010]中央處理單元將計算出的最大可用回饋扭矩Tl或滑行回饋扭矩T2發(fā)送給電機控制器，電機控制器控制電機以給定回饋扭矩工作，此時電機作為發(fā)電機，將制動損失的動能轉(zhuǎn)化為電能對動力電池充電。
[0011]作為優(yōu)選，所述中央處理單元還與ABS系統(tǒng)電連接。進入再生制動后，當制動踏板被踩下時，如果此時ABS系統(tǒng)工作，則不進行再生制動，保證車輛制動安全性。
[0012]作為優(yōu)選，所述中央處理單元通過CAN總線與電池管理系統(tǒng)和電機控制器電連接。
[0013]作為優(yōu)選，所述中央處理單元為整車控制器。
[0014]本發(fā)明的一種并聯(lián)式電動汽車再生制動系統(tǒng)控制方法，包括以下步驟:
[0015]S1:中央處理單元實時監(jiān)測加速踏板的狀態(tài)；
[0016]S2:當加速踏板沒有被踩下時，加速踏板位置傳感器檢測到該信息，中央處理單元通過車速傳感器檢測當前車速，如果當前車速小于回饋限制轉(zhuǎn)速VI，則跳轉(zhuǎn)至步驟SI，如果當前車速大于等于回饋限制轉(zhuǎn)速VI，則執(zhí)行步驟S3 ；
[0017]S3:中央處理單元檢測制動踏板是否被踩下，如果制動踏板被踩下，則執(zhí)行步驟S4，否則執(zhí)行步驟S7;
[0018]S4:中央處理單元檢測ABS系統(tǒng)是否工作，如果ABS系統(tǒng)工作，則跳轉(zhuǎn)至步驟SI，否則執(zhí)行步驟S5 ；
[0019]S5:中央處理單元根據(jù)車速傳感器檢測的當前車速V、制動踏板位置傳感器檢測的制動踏板被踩下的深度S以及電池管理系統(tǒng)發(fā)送的當前動力電池能夠接受的最大功率Pfflaxl計算出當前的最大可用回饋扭矩Tl ；
[0020]S6:中央處理單元將計算出的最大可用回饋扭矩Tl發(fā)送給電機控制器，電機控制器控制電機以回饋扭矩Tl工作，電機作為發(fā)電機，將制動損失的動能轉(zhuǎn)化為電能對動力電池充電；
[0021]S7:中央處理單元根據(jù)車速傳感器檢測的當前車速V以及電池管理系統(tǒng)發(fā)送的當前動力電池能夠接受的最大功率Pmaxl計算出滑行回饋扭矩T2 ；
[0022]S8:中央處理單元將計算出的滑行回饋扭矩T2發(fā)送給電機控制器，電機控制器控制電機以回饋扭矩T2工作，電機作為發(fā)電機，將制動損失的動能轉(zhuǎn)化為電能對動力電池充電。
[0023]作為優(yōu)選，所述步驟S5中計算當前的最大可用回饋扭矩Tl包括以下步驟:
[0024]先根據(jù)車速V計算出最大回饋扭矩Tmaxl,
[0025]當Vl 彡 V<V2 時，Tmaxl=Kl X (V-Vl)，
[0026]當V2 彡 VS V3 時，TmaxlTmax2,
[0027]當V>V3 時，TmaxlK2XPmax2 / V,
[0028]其中，Kl、K2為設定的常數(shù)，Tmax2為設定的電機最大回饋扭矩，Pmax2為設定的電機最大回饋功率，
[0029]接著根據(jù)電機轉(zhuǎn)速N和最大回饋扭矩Tmaxl，計算出該車速下的最大充電功率Pl，Pl=TfflaxlXN / 9550，
[0030]如果Pl ( Pmaxl，則最大可用回饋扭矩Tl=K3XTmaxl，
[0031]如果PDPmaxl，則最大可用回饋扭矩T1=K3 XK2 XPmaxl / V,
[0032]其中，K3=S / SI，SI為制動踏板被踩到底的深度。
[0033]作為優(yōu)選，所述步驟S7中計算滑行回饋扭矩T2包括以下步驟:
[0034]先根據(jù)車速V計算出最大回饋扭矩Tmaxl,
[0035]當Vl 彡 V<V2 時，Tmaxl=Kl X (V-Vl)，
[0036]當V2 彡 VS V3 時，TmaxlTmax2,
[0037]當V>V3 時，TmaxlK2XPmax2 / V,
[0038]其中，K1、K2為設定的常數(shù)，Tmax2為設定的電機最大回饋扭矩，Pmax2為設定的電機最大回饋功率，
[0039]接著根據(jù)電機轉(zhuǎn)速N和最大回饋扭矩Tmaxl，計算出該車速下的最大充電功率P2，P2=K4XTmaxlXN / 9550，K4 為設定的常數(shù)，
[0040]如果P2 ( Pmaxl，則滑行回饋扭矩T2=K4XTmaxl，
[0041]如果P2>Pmaxl，則滑行回饋扭矩 T2=K4XK2XPmaxl / V。
[0042]本發(fā)明的實質(zhì)效果是:(1)根據(jù)車速、加速踏板位置、制動踏板位置和當前動力電池能夠接受的最大功率計算出當前的最大可用回饋扭矩，對最高回饋功率進行限制，最大程度進行能量回收，提高車輛經(jīng)濟性，同時保護動力電池和電機控制器。(2)根據(jù)制動踏板深度對再生制動進行控制，駕駛舒適性好。(3)增加ABS動作信息，保證車輛制動的安全性。
【附圖說明】
[0043]圖1是本發(fā)明的一種電路原理連接框圖；
[0044]圖2是本發(fā)明的流程圖；
[0045]圖3是車速V與最大回饋扭矩Tmaxl的關系圖。
[0046]圖中:1、中央處理單元，2、車速傳感器，3、加速踏板位置傳感器，4、制動踏板位置傳感器，5、電池管理系統(tǒng)，6、動力電池,7、電機控制器，8、電機,9、ABS系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0047]下面通過實施例，并結合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步具體的說明。
[0048]實施例:本實施例的一種并聯(lián)式電動汽車再生制動系統(tǒng)，如圖1所示,包括中央處理單元1、車速傳感器2、加速踏板位置傳感器3、制動踏板位置傳感器4、電池管理系統(tǒng)5、動力電池6、電機控制器7和電機8,中央處理單兀I通過CAN總線與電池管理系統(tǒng)5和電機控制器7，中央處理單元I還分別與車速傳感器2、加速踏板位置傳感器3、制動踏板位置傳感器4和ABS系統(tǒng)9電連接，電池管理系統(tǒng)5還與動力電池6電連接，電機控制器7還與電機8電連接，中央處理單元I為整車控制器。
[0049]車速傳感器2檢測當前車速；加速踏板位置傳感器3檢測加速踏板是否被踩下；制動踏板位置傳感器4檢測制動踏板被踩下的深度；電池管理系統(tǒng)5管理動力電池6，并將當前動力電池6能夠接受的最大功率信息發(fā)送到中央處理單元I ;電機控制器7控制電機8工作。
[0050]當加速踏板松開時，中央處理單元I首先采集車速信息，當車速小于回饋限制轉(zhuǎn)速Vl時，不進行再生制動；當車速大于等于回饋限制轉(zhuǎn)速Vl時，進行再生制動。
[0051]進入再生制動后，中央處理單元I檢測制動踏板