[發明專利]一種具有復合再生制動功能的純電動汽車電機控制器

在審

• 申請號: 201510769562.7
• 申請日: 2015-11-12
• 公開（公告）號: CN105253026A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 陳國迎;宗長富;麥莉;劉文超;李春善;張冰;劉歡
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60L7/10
• 分類號: B60L7/10
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 郭耀輝

1.一種具有復合再生制動功能的純電動汽車電機控制器，其特征在于，包括：

(一)、硬件電路設計，控制器主控芯片采用的是數字信號處理器TMS320F2812，控制器結構包括了預充/放電電路(1)、MOSFET并聯隔離驅動電路(2)、雙轉子位置信號校驗電路(3)、過流過壓保護模塊(4)、主控隔離供電電路(5)以及隔離CAN通訊電路(6)等；其中，控制器設計預充/放電電路(1)由能耗電阻以及信號控制開關組構成用于保護電池及母線電路；過流過壓保護模塊(4)以防系統啟動期間產生較大電流破壞系統元器件；在功率電路設計中MOSFET并聯隔離驅動電路(2)為了降低單顆MOSFET的功率損耗，采用MOSFET并聯方式；雙轉子位置信號校驗電路(3)采用兩組霍爾傳感器，一組霍爾傳感器進行檢測，另一組霍爾傳感器對電機轉子位置校驗提高檢測精度，同時兼有故障容錯功能；主控隔離供電電路(5)由外部電源供電，極大減小了電路干擾；隔離CAN通訊電路(6)采用光耦隔離電路將CAN收發模塊與主控最小電路進行隔離，有效減小了CAN通訊電路外部干擾；

(二)、控制策略設計，純電動汽車電機控制器的復合再生制動控制策略，所述純電動汽車電機控制器的復合再生制動控制策略以最大能量回收及再生制動系統穩定性為目標，協調半橋斬波回饋制動與全橋斬波回饋制動兩種制動控制策略；所述兩種能量回饋方式中，半橋斬波回饋制動方式在高速下能提供較大制動力且有很高的能量回收效率，但低速下制動力不足；相比較，全橋斬波回饋制動控制方式在低速下仍可提供較大制動力，但在全速段能量回收效率較低；因此控制策略的設計兼顧兩種回饋制動控制策略的優勢。

2.根據權利要求1所述的純電動汽車電機控制器的復合再生制動控制策略，其特征在于：當汽車發生制動時，整車控制器以制動強度Z以及電池SOC值判定，根據制動強度切換閾值策略及電池SOC切換閾值策略對再生制動控制策略和其它制動控制策略進行切換；當汽車進入電機制動控制策略時，電機控制器以當前車速值來判定，根據車速切換閾值策略對再生制動的半橋斬波回饋制動控制策略、全橋斬波回饋制動控制策略和其它制動控制策略進行切換。

3.根據權利要求2所述的切換閾值策略，其特征在于：考慮到嚴格以制動強度Z、電池SOC及車速V為切換閾值會導致控制策略的頻繁切換，故對切換條件加入滯回環，當滯回環在進入和切出不同的控制策略時，采集量需偏離設定值百分比，控制策略才會進行切換；通過這種機制可以消除由于信號噪聲引起控制策略的頻繁切換。

4.根據權利要求1所述的半橋斬波回饋制動控制策略，其特征在于：所述PWM波每次僅調制上/下橋臂中的一個功率逆變開關管，上下橋交替使用；在高速工況下半橋斬波回饋控制策略制動力很大且能量回收效率較全橋斬波回饋制動控制策略能量回收效率高；但在低速工況下制動力很小，基本無制動能量回收且受車速變化影響很大；基于上述半橋斬波回饋制動控制策略的優缺點，在高速工況下復合再生制動控制策略采用半橋斬波回饋制動控制策略。

5.根據權利要求1所述的全橋斬波回饋制動控制策略，其特征在于：所述PWM波每次調制上、下橋臂中的兩個功率逆變開關管，所述兩個功率逆變開關管按同一PWM波進行調制，所述上、下橋臂為不同橋的上、下橋臂；在相對較低車速工況下，全橋斬波回饋制動控制策略產生的制動力較半橋斬波回饋制動控制策略產生的制動力大且仍有一定的能量回收效率；在高速工況下，全橋斬波回饋制動控制策略較半橋能量回收效率較低；基于上述優缺點，在較低車速下復合再生制動控制策略采用全橋斬波回饋制動控制策略。