一种并联式电动汽车再生制动系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种并联式电动汽车再生制动系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]随着传统能源日益紧张，电动汽车日益受人们重视，电动汽车的发展越来越受到人们的关注，受电池能量密度的限制，电动汽车的续航里程不高，而电机本身具有可作为驱动和发电的双重特性，利用电机作为发电机，在不需要增加额外装置的情况下，将车辆在制动过程中浪费的动能转化为电能储存在电源系统中，可有效提高能源利用率，增加续航里程，节约能源。现有的电动汽车再生制动系统计算回馈扭矩时没有根据动力电池的SOP (State of Power,电池当前状态下的可用功率)情况对最高回馈功率进行限制,可能因为回馈电流过大导致电池损坏或寿命减少，在某些情况下也可能导致电机损坏。
[0003]中国专利公开号CN102501772，公开日2012年6月20日，发明的名称为电动汽车的制动回馈控制电路及方法，该申请案公开了一种电动汽车的制动回馈控制电路及方法，它包含控制器、动力电池、电机和用于控制所述的动力电池和电机之间电路的通断的第一直流接触器和第二直流接触器，一制动电阻与所述的电机并联设置，所述的制动电阻通过一第三直流接触器和一熔断器控制所述的制动电阻与所述的电机之间电路的通断。其不足之处是，该制动回馈控制电路及方法没有根据动力电池的SOP情况对最高回馈功率进行限制，可能因为回馈电流过大导致电池损坏或寿命减少。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有的电动汽车再生制动系统计算回馈扭矩时没有根据动力电池的SOP情况对最高回馈功率进行限制，可能因为回馈电流过大导致电池损坏或寿命减少的技术问题，提供了一种并联式电动汽车再生制动系统及其控制方法，其根据车速、力口速踏板位置、制动踏板位置和当前动力电池能够接受的最大功率计算出当前的最大可用回馈扭矩，对最高回馈功率进行限制，保护动力电池。
[0005]为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现:
[0006]本发明的一种并联式电动汽车再生制动系统，包括中央处理单元、车速传感器、力口速踏板位置传感器、制动踏板位置传感器、电池管理系统、动力电池、电机控制器和电机，所述中央处理单元分别与车速传感器、加速踏板位置传感器、制动踏板位置传感器、电池管理系统和电机控制器电连接，所述电池管理系统还与动力电池电连接，所述电机控制器还与电机电连接。
[0007]在本技术方案中，车速传感器检测当前车速；加速踏板位置传感器检测加速踏板是否被踩下；制动踏板位置传感器检测制动踏板被踩下的深度；电池管理系统管理动力电池，并将当前动力电池能够接受的最大功率信息发送到中央处理单元；电机控制器控制电机工作。
[0008]当加速踏板松开时，中央处理单元首先采集车速信息，当车速小于回馈限制转速Vl时，不进行再生制动；当车速大于等于回馈限制转速Vl时，进行再生制动。
[0009]进入再生制动后，中央处理单元检测制动踏板是否被踩下。如果制动踏板被踩下，则中央处理单元根据车速传感器检测的当前车速V、制动踏板位置传感器检测的制动踏板被踩下的深度S以及电池管理系统发送的当前动力电池能够接受的最大功率Pmaxl计算出当前的最大可用回馈扭矩Tl;如果制动踏板没有被踩下，中央处理单元根据车速传感器检测的当前车速V以及电池管理系统发送的当前动力电池能够接受的最大功率Pmaxl计算出滑行回馈扭矩T2。
[0010]中央处理单元将计算出的最大可用回馈扭矩Tl或滑行回馈扭矩T2发送给电机控制器，电机控制器控制电机以给定回馈扭矩工作，此时电机作为发电机，将制动损失的动能转化为电能对动力电池充电。
[0011]作为优选，所述中央处理单元还与ABS系统电连接。进入再生制动后，当制动踏板被踩下时，如果此时ABS系统工作，则不进行再生制动，保证车辆制动安全性。
[0012]作为优选，所述中央处理单元通过CAN总线与电池管理系统和电机控制器电连接。
[0013]作为优选，所述中央处理单元为整车控制器。
[0014]本发明的一种并联式电动汽车再生制动系统控制方法，包括以下步骤:
[0015]S1:中央处理单元实时监测加速踏板的状态；
[0016]S2:当加速踏板没有被踩下时，加速踏板位置传感器检测到该信息，中央处理单元通过车速传感器检测当前车速，如果当前车速小于回馈限制转速VI，则跳转至步骤SI，如果当前车速大于等于回馈限制转速VI，则执行步骤S3 ；
[0017]S3:中央处理单元检测制动踏板是否被踩下，如果制动踏板被踩下，则执行步骤S4，否则执行步骤S7;
[0018]S4:中央处理单元检测ABS系统是否工作，如果ABS系统工作，则跳转至步骤SI，否则执行步骤S5 ；
[0019]S5:中央处理单元根据车速传感器检测的当前车速V、制动踏板位置传感器检测的制动踏板被踩下的深度S以及电池管理系统发送的当前动力电池能够接受的最大功率Pfflaxl计算出当前的最大可用回馈扭矩Tl ；
[0020]S6:中央处理单元将计算出的最大可用回馈扭矩Tl发送给电机控制器，电机控制器控制电机以回馈扭矩Tl工作，电机作为发电机，将制动损失的动能转化为电能对动力电池充电；
[0021]S7:中央处理单元根据车速传感器检测的当前车速V以及电池管理系统发送的当前动力电池能够接受的最大功率Pmaxl计算出滑行回馈扭矩T2 ；
[0022]S8:中央处理单元将计算出的滑行回馈扭矩T2发送给电机控制器，电机控制器控制电机以回馈扭矩T2工作，电机作为发电机，将制动损失的动能转化为电能对动力电池充电。
[0023]作为优选，所述步骤S5中计算当前的最大可用回馈扭矩Tl包括以下步骤:
[0024]先根据车速V计算出最大回馈扭矩Tmaxl,
[0025]当Vl 彡 V<V2 时，Tmaxl=Kl X (V-Vl)，
[0026]当V2 彡 VS V3 时，TmaxlTmax2,
[0027]当V>V3 时，TmaxlK2XPmax2 / V,
[0028]其中，Kl、K2为设定的常数，Tmax2为设定的电机最大回馈扭矩，Pmax2为设定的电机最大回馈功率，
[0029]接着根据电机转速N和最大回馈扭矩Tmaxl，计算出该车速下的最大充电功率Pl，Pl=TfflaxlXN / 9550，
[0030]如果Pl ( Pmaxl，则最大可用回馈扭矩Tl=K3XTmaxl，
[0031]如果PDPmaxl，则最大可用回馈扭矩T1=K3 XK2 XPmaxl / V,
[0032]其中，K3=S / SI，SI为制动踏板被踩到底的深度。
[0033]作为优选，所述步骤S7中计算滑行回馈扭矩T2包括以下步骤:
[0034]先根据车速V计算出最大回馈扭矩Tmaxl,
[0035]当Vl 彡 V<V2 时，Tmaxl=Kl X (V-Vl)，
[0036]当V2 彡 VS V3 时，TmaxlTmax2,
[0037]当V>V3 时，TmaxlK2XPmax2 / V,
[0038]其中，K1、K2为设定的常数，Tmax2为设定的电机最大回馈扭矩，Pmax2为设定的电机最大回馈功率，
[0039]接着根据电机转速N和最大回馈扭矩Tmaxl，计算出该车速下的最大充电功率P2，P2=K4XTmaxlXN / 9550，K4 为设定的常数，
[0040]如果P2 ( Pmaxl，则滑行回馈扭矩T2=K4XTmaxl，
[0041]如果P2>Pmaxl，则滑行回馈扭矩 T2=K4XK2XPmaxl / V。
[0042]本发明的实质效果是:(1)根据车速、加速踏板位置、制动踏板位置和当前动力电池能够接受的最大功率计算出当前的最大可用回馈扭矩，对最高回馈功率进行限制，最大程度进行能量回收，提高车辆经济性，同时保护动力电池和电机控制器。(2)根据制动踏板深度对再生制动进行控制，驾驶舒适性好。(3)增加ABS动作信息，保证车辆制动的安全性。
【附图说明】
[0043]图1是本发明的一种电路原理连接框图；
[0044]图2是本发明的流程图；
[0045]图3是车速V与最大回馈扭矩Tmaxl的关系图。
[0046]图中:1、中央处理单元，2、车速传感器，3、加速踏板位置传感器，4、制动踏板位置传感器，5、电池管理系统，6、动力电池,7、电机控制器，8、电机,9、ABS系统。
【具体实施方式】
[0047]下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0048]实施例:本实施例的一种并联式电动汽车再生制动系统，如图1所示,包括中央处理单元1、车速传感器2、加速踏板位置传感器3、制动踏板位置传感器4、电池管理系统5、动力电池6、电机控制器7和电机8,中央处理单兀I通过CAN总线与电池管理系统5和电机控制器7，中央处理单元I还分别与车速传感器2、加速踏板位置传感器3、制动踏板位置传感器4和ABS系统9电连接，电池管理系统5还与动力电池6电连接，电机控制器7还与电机8电连接，中央处理单元I为整车控制器。
[0049]车速传感器2检测当前车速；加速踏板位置传感器3检测加速踏板是否被踩下；制动踏板位置传感器4检测制动踏板被踩下的深度；电池管理系统5管理动力电池6，并将当前动力电池6能够接受的最大功率信息发送到中央处理单元I ;电机控制器7控制电机8工作。
[0050]当加速踏板松开时，中央处理单元I首先采集车速信息，当车速小于回馈限制转速Vl时，不进行再生制动；当车速大于等于回馈限制转速Vl时，进行再生制动。
[0051]进入再生制动后，中央处理单元I检测制动踏板