[發明專利]電動汽車能量回饋控制方法

有效

• 申請號: 201811285148.9
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109435700B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 王立存;王旭東;張賢明;敖文剛
• 申請（專利權）人: 重慶工商大學
• 主分類號: B60L7/18
• 分類號: B60L7/18;B60L7/26;B60T7/12
• 代理公司: 杭州宇信知識產權代理事務所(普通合伙) 33231
• 代理人: 張宇娟

1.一種電動汽車能量回饋控制方法，其特征在于：包括行車電腦，所述行車電腦上連接設有電機控制器、動力電池、超級電容系統和路面環境監測系統，所述電機控制器連接電機；

其控制方法包括如下步驟：

1）當制動踏板和加速踏板均未起作用，車輛處于滑行狀態下，所述行車電腦會根據當前車輛行駛的環境情況，計算在保證車輛安全行駛條件下所需的滑行最小制動力矩；

①當該滑行最小制動力矩在電機能夠提供的最大力矩范圍內時，根據電機發電效率特性，計算出當前路面環境條件下電機的最優制動力矩曲線，所述電機控制器控制電機以該最優制動力矩曲線提供制動力矩，實現制動能量回收；

②當該滑行最小制動力矩超出了電機能夠提供的最大力矩范圍之外時，所述電機控制器控制電機提供其能夠提供的最大力矩，并結合機械剎車實現安全行駛和能量回收；

2）當踩下制動踏板時，車輛處于制動狀態，所述行車電腦會根據當前的剎車踏板行程計算對應的剎車制動力矩；同時，所述行車電腦會根據當前車輛行駛的環境情況，計算在保證車輛安全行駛條件下所需的剎車最小制動力矩；

當所述剎車最小制動力矩小于所述剎車制動力矩時，根據以下兩種情況實現制動和能量回收：

①當該剎車制動力矩在電機能夠提供的最大力矩范圍內時，所述電機控制器控制電機提供該剎車制動力矩，實現制動能量回收；

②當該剎車制動力矩超出了電機能夠提供的最大力矩范圍之外時，所述電機控制器控制電機提供其能夠提供的最大力矩，并結合機械剎車補償所需剎車制動力矩，并實現能量回收；

當所述剎車最小制動力矩大于所述剎車制動力矩時，根據以下幾種情況實現制動和能量回收：

①當該剎車最小制動力矩在電機能夠提供的最大力矩范圍內時，根據電機發電效率特性，計算出當前路面環境條件下電機的最優制動力矩曲線，所述電機控制器控制電機以該最優制動力矩曲線提供制動力矩，實現制動能量回收；

②當該剎車最小制動力矩在電機能夠提供的最大力矩范圍之外時，所述電機控制器控制電機提供其能夠提供的最大力矩，并結合機械剎車補償所需剎車制動力矩，并實現能量回收；

所述滑行最小制動力矩和剎車最小制動力矩的計算方法如下：

①當路面前方具有靜止阻擋物、或紅綠燈停止線、或檢測到未設紅綠燈的人行道上具有行人時，所述路面環境監測系統測量車輛與靜止阻擋物或紅綠燈停止線或人行道停止線之間的距離，根據車輛當前車速計算車輛安全行駛所需的滑行最小制動力矩或剎車最小制動力矩；

②當路面前方具有運動的阻擋物時，所述路面環境監測系統測量該所述阻擋物的運動速度以及車輛與該阻擋物之間的距離，根據車輛當前車速和阻擋物的運動速度計算車輛安全行駛所需的滑行最小制動力矩或剎車最小制動力矩。

2.根據權利要求1所述的電動汽車能量回饋控制方法，其特征在于：所述動力電池上連接設有直流保護電路，所述直流保護電路包括分流電路、放大電路、比較電路、鎖定觸發電路和可控開關；所述直流保護電路的一端與所述電機相連；

所述分流電路與所述動力電池相連并用于獲取預設比例的電流分量；

所述放大電路用于將所述電流分量放大設定倍數；

所述比較電路用于將所述放大的電流分量和設定閾值進行比較，在所述放大的電流分量大于所述設定閾值時輸出過流信號；

所述鎖定觸發電路用于在接收到所述過流信號時，鎖定出發所述可控開關；

所述可控開關在受到所述鎖定觸發電路鎖定觸發時，保持斷開并切斷所述直流保護電路和所述電機。

3.根據權利要求2所述的電動汽車能量回饋控制方法，其特征在于：所述直流保護電路上設有控制開關，當所述行車電腦檢測到所述動力電池當前電量與其容量之間的比例大于設定閾值時，所述行車電腦控制所述控制開關打開切斷所述直流保護電路和所述電機；當所述行車電腦檢測到所述動力電池當前電量與其容量之間的比例小于等于設定閾值時，所述行車電腦控制所述控制開關閉合連通所述直流保護電路和所述電機。

4.根據權利要求3所述的電動汽車能量回饋控制方法，其特征在于：所述電機與所述超級電容系統之間設有充電電路，所述可控開關在受到所述鎖定觸發電路鎖定觸發時或所述控制開關打開時，所述充電電路連通所述電機與所述超級電容系統，實現對所述超級電容系統充電。

5.根據權利要求1-4任一項所述的電動汽車能量回饋控制方法，其特征在于：所述路面環境監測系統包括視頻攝像頭、雷達傳感器和激光測距器；

所述激光測距器安裝在電動汽車車頂，用于對周圍環境進行掃描，所述行車電腦根據所述激光測距器的掃描數據生成周圍環境的3D地圖；

所述視頻攝像頭分別安裝在電動汽車的車頭和車尾，用于實時拍攝電動汽車前方和后方圖像，所述行車電腦根據拍攝的圖像判斷前方和后方是否有移動的物體以及移動物體的類別；

所述雷達傳感器分別安裝在電動汽車的車頭和車尾，用于檢測電動汽車前后左右各個方向距離各個物體間的距離。