[發明專利]電動車制動能量回收控制方法及其裝置

有效

• 申請號: 201010242290.2
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN102343824A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 劉前錦;楊偉斌;陳樹勇;孫增光;秦興權;李峰
• 申請（專利權）人: 北汽福田汽車股份有限公司
• 主分類號: B60L7/26
• 分類號: B60L7/26;B60L7/10;B60T8/17
• 代理公司: 北京市中聯創和知識產權代理有限公司 11364
• 代理人: 王錚;劉春生

技術領域

本發明涉及一種電動機的能量回收方法，特別涉及一種電動車制動能量回收控制方法及其裝置。

背景技術

電動車的關鍵部件是電池，動力電池儲存能量的多少是決定電動車續駛里程的重要因素。但是目前電池技術仍然是發展電動車的瓶頸，未能取得突破性進展，電動車的續駛里程還不能滿足用戶的需求。如果將車輛減速時的動能轉化為電能，回收入電池，而不是摩擦浪費掉，這無疑相當于增加了電池的容量。在現有的技術條件下，這樣做，對于提高電動車的續駛里程性能方面具有重要的意義。一般來講，在電池充電效率為100％，電機效率、制動回饋效率為50％，車輛總消耗能量的50％用于獲得車輛動能的設定條件下，基于能量守恒而解析計算得到：采用再生制動回饋能量，可提高車輛續駛里程33％。

在以前的專利中，也有涉及到電動車制動能量回收利用的制動方案，例如中國專利ZL200410070893.3公開了一種控制具有電機的電動車再生制動的控制方法，該方法包括：檢測剎車踏板；根據剎車踏板的操作計算出電動車非驅動輪上所加的非驅動輪制動力；計算出與非驅動輪制動力相對應的驅動輪的目標制動力；計算出驅動輪可獲得的再生制動力；將驅動輪的目標制動力與可獲得的再生制動力進行比較；以及根據驅動輪的目標制動力與可獲得的再生制動力的比較結果控制驅動輪的再生制動和液壓制動。該方法使得在驅動輪所需的制動力小于可獲得的再生制動力時，就僅用再生的制動力來控制驅動輪，因此，再生制動的效果，即能量回收的效率最大。當驅動輪所需的制動力大于可獲得的再生制動力時，電動車能夠消耗的效率最大，因為此時可獲得的再生制動力被完全利用，液壓制動僅用于補償不足的液壓制動力。

在中國專利ZL03108022.7中公開了一種電動汽車能量再生的輔助電源系統，該系統是在電動汽車的主電源基礎上增加一個輔助電源，即主電池提供電機運行所需的能源；輔助電源提供輔助設備所需能源，其電壓按輔助設備工作電壓選取，在對主電源進行回饋的電路基礎上，增加一路控制信號來控制輔助電源，使微處理器能同時控制主電源與輔助電源的回饋電流；因此不需要經過DC/DC降壓，直接向輔助設備供電。由于輔助設備功耗較小，因此利用電機的再生制動基本上可以滿足輔助電池的充電。

上述現有技術雖然也是從回收電動車的制動能量的角度去考慮能量的回收，而降低電動車的能耗，提高電動車的續航能力，但現有技術的再生制動的回收方法有可能影響車輛的制動效果同時，也有可能對電池過充。

發明內容

本發明的目的在于克服現有的缺陷，而提供一種電動車制動能量回收控制方法及其裝置，該方法和裝置能增加電池能量的利用率，既能保證車輛在制動過程中的平順性，又能實現制動能量回收，此外還實時監測電池的荷電狀態SOC(State?of?Charge)值，避免在下長坡的時候給電池過充而損壞電池。

為實現上述目的，本發明的一個方案在于提供一種電動車制動能量回收控制方法，該方法包括：步驟S1，實時監測并采集電動車的剎車踏板深度位置信號、油門開度信號、當前車速V以及電池荷電狀態信號SOC；步驟S2，判斷當前車速V是否大于預設的最小反饋車速V0；若是，則轉入步驟S3；步驟S3，判斷油門開度是否小于預設的油門開度反饋閾值Acc或是否存在有剎車踏板深度位置信號；若是，則轉入步驟S4；步驟S4，根據所采集的當前車速、剎車踏板深度計算反饋力矩；步驟S5，判斷檢測的電池荷電狀態值SOC是否小于預設的電池荷電狀態上限閾值SOCmax；若是，則轉入步驟S6；步驟S6，將步驟S4中計算的反饋力矩施加至電動機，以反拖電動機為電池充電。

根據上述構想，所述步驟S4中的反饋力矩的計算是通過如下公式計算得到：T＝K1V+K2Hb；其中，T為反饋力矩；V為當前車速；Hb為剎車踏板深度，且當不存在剎車信號時，則Hb為零；K1、K2分別為預設的反饋力矩與當前車速、以及與剎車踏板深度的比例系數。

根據上述構想，若當前車速V大于預設的最大比例反饋車速V1時，則計算反饋力矩時其中的當前車速V是根據預設的最大比例反饋車速V1計算，即V＝V1。

根據上述構想，系數K1、K2是根據實驗確定的電池充電的最大反饋力矩Tmax并利用反饋力矩的計算公式確定，其中Tmax＝K1V+K2Hb，若當前車速V為已知的預設的最大比例反饋車速V1時，則剎車踏板深度Hb為零，那么Tmax＝K1V1，則K1＝Tmax/V1；若當前車速V為0，則剎車踏板深度Hb為最大值100％，那么Tmax＝K2；通過上述方法獲得K1、K2值，并將其作為預設值。