[發明專利]一種電動車能量回收系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201010280141.5
• 申請日: 2010-09-10
• 公開（公告）號: CN101979259A
• 公開（公告）日: 2011-02-23
• 發明（設計）人: 劉義強
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: B60L7/10
• 分類號: B60L7/10;B60L15/20
• 代理公司: 廣州中瀚專利商標事務所 44239
• 代理人: 黃洋;蓋軍

技術領域

本發明涉及電動車能量回收技術領域，具體涉及一種電動車能量回收系統及其控制方法。

背景技術

制動能量回收是電動汽車提高能量使用率的方式之一。它能夠將汽車制動時的動能通過電動機來轉換為電池的電能存儲，然后將其利用到牽引驅動中，避免了能量變為摩擦熱能的損耗，以此提高能量的使用效率，增大電動汽車的續駛里程。

現有的制動能量回收系統的控制方法，一般是在汽車進行制動時向驅動軸施加一個固定的制動扭矩，或者以一個固定的扭矩為依據，在通過發動機轉速或車速進行修正后施加到驅動軸上進行能量回收。這種方法的特點是結構比較簡單，但是并不能滿足目前日趨成熟的電動汽車技術對能量回收率的要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種能量回收率高的電動車能量回收系統及其控制方法。

本發明的電動車能量回收系統，包括電機：可應用驅動電機或單獨加載在驅動軸上的發電機，在整車進行制動時，向驅動軸施加制動扭矩，將整車動能轉化成電能；電池：將所述電機提供的電能轉化為化學能存儲起來；壓力傳感器：采集汽車液壓制動系統制動主缸的壓力信號并且反饋給整車控制器；整車控制器：依據壓力傳感器反饋的壓力信號，進行電機制動扭矩的計算，向電機控制器輸出電機制動扭矩；電機控制器：接收整車控制器計算出的電機制動扭矩，控制電機施加制動扭矩。

本發明的電動車能量回收系統的控制方法包括以下步驟：

A、整車開始制動，壓力傳感器實時監測液壓制動系統的制動主缸的壓力信號，并且反饋給整車控制器；

B、整車控制器接收壓力信號，依據整車制動系統設計的制動力分配曲線，得到當前非驅動輪的制動力F_μ20；

C、整車控制器依據非驅動輪的制動力F_μ20以及制動系統設計的行駛在理想的同步地面附著系數的路面上的驅動輪和非驅動輪同時抱死曲線，計算出當前驅動輪的制動力F_μ10以及驅動輪上最大可以施加且驅動輪不會抱死的制動力BF；

D、整車控制器計算當前驅動輪的制動力F_μ10與驅動輪上最大可以施加且驅動輪不會抱死的制動力BF之差，即為當前驅動輪上最大允許施加的制動力F_m，將F_m轉化為扭矩，得到當前最大可施加的電機制動扭矩；

E、整車控制器將D步驟得到的電機制動扭矩發送給電機控制器，電機控制器控制電機提供制動扭矩。

根據本發明提出的電動車能量回收系統，以電動車制動主缸壓力為依據，再根據電動車制動系統設計時的制動力分配曲線和行駛在理想的同步地面附著系數的路面上的驅動輪抱死曲線，通過計算得到當前驅動輪上最大允許施加的制動力F_m，將F_m轉化為扭矩，即為當前最大可施加的電機制動扭矩，使電動車能最大限度的進行整車能量的回收。

所述D和E步驟之間還包括對D步驟得到的最大可施加的電機制動扭矩依據電機的峰值扭矩、電池的最大充電功率、電機的轉速和整車的車速進行修正。將D步驟計算得到電機制動扭矩依據電機的峰值扭矩和電池的最大充電功率進行修正，防止電機控制器施加的電機制動扭矩超出電機的峰值扭矩或者電機對電池的充電功率超過電池的最大充電功率，滿足安全性；依據電機的轉速和整車的車速對D步驟得到的電機制動扭矩進行修正，使制動能量回收系統對駕駛性的影響減小。

所述依據電機的峰值扭矩和電池的最大充電功率修正方法為：電機制動扭矩不能超過電機最大允許輸出扭矩和電池最大充電扭矩。當D步驟計算得到的當前最大可施加的電機制動扭矩大于電機最大允許輸出扭矩和電池最大充電扭矩中的較小值時，只能以該較小值作為實際的電機制動扭矩進行能量回收，保證電機和電池的安全工作。

所述依據電機轉速和整車的車速修正方法為：隨著電機轉速和整車車速的降低，逐漸降低電機制動扭矩。當電機轉速和整車車速降低時，施加的制動扭矩如果仍然以D步驟計算得到的當前最大可施加的制動扭矩進行能量回收，會使整車產生顛沛感，嚴重影響駕駛的舒適性，因此，應隨著電機轉速和整車車速的降低，降低電機制動扭矩。

所述依據電機轉速和整車的車速修正方法還包括：當整車車速降到預設車速時，電機制動扭矩降低為0。由于電機功率的特性，當車速很小時，電機給電池的充電功率很小，再加上在充電過程當中的損耗，最終充給電池的能量很小，所以這時候可以不施加制動扭矩，停止電機工作；相應措施為設定一預設車速，當整車車速降低到預設車速時，電機制動扭矩降低為0。