CN105083026B

CN105083026B - 充电电流的控制方法和装置

Info

Publication number: CN105083026B
Application number: CN201510527960.8A
Authority: CN
Inventors: 高红博; 方啸; 周倪青; 王慧茹; 陈效华
Original assignee: Chery Automobile Co Ltd
Current assignee: Wuhu Lion Automotive Technologies Co Ltd
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2018-06-26
Anticipated expiration: 2035-08-21
Also published as: CN105083026A

Abstract

本发明是关于一种充电电流的控制方法和装置，属于新能源汽车领域。所述方法包括：获取至少两个制动控制参数；确定至少两个制动控制参数每个制动控制参数的等级得到等级组合；根据预设等级组合与控制系数的对应关系，获取等级组合对应的控制系数；根据当前充电电流和控制系数确定目标充电电流。本发明通过根据至少两个制动控制参数的等级组合关系来确定动力电池的充电电流的控制系数，并根据该控制系数调节当前的充电电流，解决了相关技术中使用最大再生制动力进行制动时充电电流可能过大，而充电电流过大会对汽车中电池的安全性与寿命产生影响的问题；达到了能够根据制动控制参数来调节充电电流大小的效果。

Description

充电电流的控制方法和装置

技术领域

本发明涉及新能源汽车领域，特别涉及一种充电电流的控制方法和装置。

背景技术

再生制动(Regenerative braking)亦称反馈制动，是一种使用在电动车辆上的制动技术。在车辆制动时把车辆的动能转化电能并储存起来。再生制动技术作为新能源汽车的一项关键节能环保技术，越来越受到车辆研发领域的关注。

相关技术中有一种充电电流的控制方法，该方法在车辆进行制动时，通常使用最大再生制动力进行制动，使用最大再生制动力进行制动时能够获得最大充电电流(充电电流为再生制动回收的电流)，可以提高动能回收效率。

发明人在实现本发明的过程中，发现上述方式至少存在如下缺陷：上述方法在使用最大再生制动力进行制动时充电电流可能过大，而充电电流过大会对汽车中电池的安全性与寿命产生影响。

发明内容

为了解决相关技术中使用最大再生制动力进行制动时充电电流可能过大，而充电电流过大会对汽车中电池的安全性与寿命产生影响的问题，本发明实施例提供了一种充电电流的控制方法和装置。所述技术方案如下：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种充电电流的控制方法，所述方法包括：

获取至少两个制动控制参数，所述制动控制参数为影响动力电池充电电流的参数；

确定所述至少两个制动控制参数每个制动控制参数的等级得到等级组合；

根据预设等级组合与控制系数的对应关系，获取所述等级组合对应的控制系数，所述控制系数为目标充电电流的调节参数；

根据当前充电电流和所述控制系数确定所述目标充电电流。

可选的，所述制动控制参数包括车速和踏板行程，所述确定所述至少两个制动控制参数每个制动控制参数的等级得到等级组合，包括：

根据所述第一预设规则获取所述车速的等级；

根据所述第二预设规则获取所述踏板行程的等级。

可选的，所述根据所述第一预设规则获取所述车速的等级，包括：

根据预设车速隶属函数计算出所述车速关于预设等级表中记录的各个等级的隶属度，所述预设等级表记录了将车速划分得到的至少两个等级；

将隶属度最大的等级确定为所述车速的等级。

可选的，所述根据所述第二预设规则获取所述踏板行程的等级，包括：

根据预设行程隶属函数计算出所述踏板行程关于预设等级表中记录的各个等级的隶属度，所述预设等级表记录了将踏板行程划分得到的至少两个等级；

将隶属度最大的等级确定为所述踏板行程的等级。

可选的，所述根据当前充电电流和所述控制系数确定所述目标充电电流之后，所述方法还包括：

根据转矩公式获取电机负转矩，所述转矩公式为：

I×U＝n×F，

其中，所述I为所述目标充电电流，所述U为当前电机工作电压，所述n为当前车速，所述F为所述电机负转矩；

根据所述电机负转矩对所述车辆进行制动，所述电机负转矩用于提供所述车辆的再生制动力。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种充电电流的控制装置，所述装置包括：

获取模块，被配置为获取至少两个制动控制参数，所述制动控制参数为影响动力电池充电电流的参数；

确定模块，被配置为确定所述至少两个制动控制参数每个制动控制参数的等级得到等级组合；

系数获取模块，被配置为根据预设等级组合与控制系数的对应关系，获取所述等级组合对应的控制系数，所述控制系数为目标充电电流的调节参数；

电流确定模块，被配置为根据当前充电电流和所述控制系数确定所述目标充电电流。

可选的，所述制动控制参数包括车速和踏板行程，所述确定模块，包括：

第一确定子模块，被配置为根据所述第一预设规则获取所述车速的等级；

第二确定子模块，被配置为根据所述第二预设规则获取所述踏板行程的等级。

可选的，所述第一确定子模块，被配置为根据预设车速隶属函数计算出所述车速关于预设等级表中记录的各个等级的隶属度，所述预设等级表记录了将车速划分得到的至少两个等级；

将隶属度最大的等级确定为所述车速的等级。

可选的，所述第二确定子模块，被配置为根据预设行程隶属函数计算出所述踏板行程关于预设等级表中记录的各个等级的隶属度，所述预设等级表记录了将踏板行程划分得到的至少两个等级；

将隶属度最大的等级确定为所述踏板行程的等级。

可选的，所述装置还包括：

转矩获取模块，被配置为根据转矩公式获取电机负转矩，所述转矩公式为：

I×U＝n×F，

制动模块，被配置为根据所述电机负转矩对所述车辆进行制动，所述电机负转矩用于提供所述车辆的再生制动力。

本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过根据至少两个制动控制参数的等级组合关系来确定动力电池的充电电流的控制系数，并根据该控制系数调节当前的充电电流，解决了相关技术中使用最大再生制动力进行制动时充电电流可能过大，而充电电流过大会对汽车中电池的安全性与寿命产生影响的问题；达到了能够根据制动控制参数来调节充电电流大小的效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本发明实施例示出的一种充电电流的控制方法的流程图；

图2-1是根据本发明实施例示出的另一种充电电流的控制方法的流程图；

图2-2是图2-1所示实施例中获取车速的等级的流程图；

图2-3是图2-1所示实施例中预设车速隶属函数的示意图；

图2-4是图2-1所示实施例中获取踏板行程的等级的流程图；

图2-5是图2-1所示实施例中预设行程隶属函数的示意图；

图2-6是图2-1所示实施例中的控制环境示意图；

图3-1是根据本发明实施例示出的一种充电电流的控制装置的框图；

图3-2是图3-1所示实施例中确定模块的框图；

图3-3是根据本发明实施例示出的另一种充电电流的控制装置的框图。

通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据本发明实施例示出的一种充电电流的控制方法的流程图，该充电电流的控制方法能够用于控制车辆的充电电流。该充电电流的控制可以包括如下几个步骤：

在步骤101中，获取至少两个制动控制参数，制动控制参数为影响动力电池充电电流的参数。

在步骤102中，确定至少两个制动控制参数每个制动控制参数的等级得到等级组合。

在步骤103中，根据预设等级组合与控制系数的对应关系，获取等级组合对应的控制系数，控制系数为目标充电电流的调节参数。

在步骤104中，根据当前充电电流和控制系数确定目标充电电流。

综上所述，本发明实施例提供的充电电流的控制方法，通过根据至少两个制动控制参数的等级组合关系来确定动力电池的充电电流的控制系数，并根据该控制系数调节当前的充电电流，解决了相关技术中使用最大再生制动力进行制动时充电电流可能过大，而充电电流过大会对汽车中电池的安全性与寿命产生影响的问题；达到了能够根据制动控制参数来调节充电电流大小的效果。

图2-1是根据本发明实施例示出的另一种充电电流的控制方法的流程图，该充电电流的控制方法能够用于控制车辆的充电电流。该充电电流的控制可以包括如下几个步骤：

在步骤201中，获取至少两个制动控制参数，制动控制参数为影响动力电池充电电流的参数。

在使用本发明实施例提供的充电电流的控制方法时，可以首先获取至少两个制动控制参数，制动控制参数为影响动力电池充电电流的参数。示例性的，制动控制参数可以为车速和踏板行程。

在步骤202中，根据第一预设规则获取车速的等级。

在获取了车速之后，可以根据第一预设规则获取车速的等级。

如图2-2所示，本步骤可以分为下面两个子步骤：

在子步骤2021中，根据预设车速隶属函数计算出车速关于预设等级表中记录的各个等级的隶属度，预设等级表记录了将车速划分得到的至少两个等级。

在获取车速的等级时，可以首先根据预设车速隶属函数计算出车速关于预设等级表中记录的各个等级的隶属度，预设等级表记录了将车速划分得到的至少两个等级。本步骤是一个模糊化的过程，即把精确的车速模糊化为一个模糊集。示例性的，车速有3个等级，分别为低速等级、中速等级和高速等级，具体的，预设车速隶属函数可以如图2-3所示，车速与电机为对应关系，在该图中，横轴代表车速，纵轴代表隶属度，曲线q1为低速等级的隶属函数，曲线q2为中速等级的隶属函数，曲线q3为高速等级的隶属函数。当车速越接近5km/h(千米/每小时)，则车速的低速等级的隶属度就越高，当车速越接近30km/h，则车速的中速等级的隶属度就越高，当车速越接近60km/h，则车速的高速等级的隶属度就越高。通过图2-3所示的预设车速隶属函数，能够得到当前车速关于低速等级、中速等级和高速等级的隶属度，示例性的，若当前车速为30km/h，则从图2-3可知当前车速的低速等级的隶属度为0，中速等级的隶属度为1，高速等级的隶属度为0.2。

在子步骤2022中，将隶属度最大的等级确定为车速的等级。

在获取了当前车速各个等级的隶属度之后，可以将隶属度最大的等级确定为车速的等级。示例性的，当前车速的低速等级的隶属度为0，中速等级的隶属度为1，高速等级的隶属度为0.2，则可以将隶属度最大的中速等级确定为当前车速的车速等级。

需要说明的是，还可以根据其它方法来确定当前车速的等级，本发明实施例不作出限制。

在步骤203中，根据第二预设规则获取踏板行程的等级。

在获取了踏板行程之后，可以根据第二预设规则获取踏板行程的等级。

如图2-4所示，本步骤可以分为下面两个子步骤：

在子步骤2031中，根据预设行程隶属函数计算出踏板行程关于预设等级表中记录的各个等级的隶属度，预设等级表记录了将踏板行程划分得到的至少两个等级。

在获取踏板行程的等级时，可以首先根据预设行程隶属函数计算出踏板行程关于预设等级表中记录的各个等级的隶属度，预设等级表记录了将踏板行程划分得到的至少两个等级。本步骤是一个模糊化的过程，即把精确的踏板行程模糊化为一个模糊集。示例性的，踏板行程有3个等级，分别为低等级、中等级和高等级，具体的，预设行程隶属函数可以如图2-5所示，在该图中，横轴代表踏板行程，纵轴代表隶属度，曲线q4为低等级的隶属函数，曲线q5为中等级的隶属函数，q6为高等级的隶属函数。以踏板行程与踏板总行程的百分比来表示踏板行程，当踏板行程越接近10，则踏板行程的低等级的隶属度就越高，当踏板行程越接近40，则踏板行程的中等级的隶属度就越高，当踏板行程越接近80，则踏板行程的高等级的隶属度就越高。通过图2-5所示的预设行程隶属函数，能够得到当前踏板行程关于低等级、中等级和高等级的隶属度，示例性的，若当前踏板行程为30，则从图2-5可知当前踏板行程的低等级的隶属度为0.2，中等级的隶属度为0.7，高等级的隶属度为0。

在子步骤2032中，将隶属度最大的等级确定为踏板行程的等级。

在获取了当前踏板行程各个等级的隶属度之后，可以将隶属度最大的等级确定为踏板行程的等级。示例性的，当前踏板行程的低等级的隶属度为0.2，中等级的隶属度为0.7，高等级的隶属度为0，则可以将隶属度最大的中等级确定为当前踏板行程的等级。

需要说明的是，还可以根据其它方法来确定当前踏板行程的等级，本发明实施例不作出限制。

在步骤204中，根据预设等级组合与控制系数的对应关系，获取等级组合对应的控制系数，控制系数为目标充电电流的调节参数。

在获取了当前车速与踏板行程的等级之后可以根据预设等级组合与控制系数的对应关系，获取等级组合对应的控制系数，控制系数为目标充电电流的调节参数。

示例性的，该预设等级组合与控制系数的对应关系可以如表1所示。

表1

在表1中，以车速和踏板行程都分为3个等级为例，车速＝L表示车速为低速等级，车速＝M表示车速为中速等级，车速＝H表示车速为高速等级，踏板行程＝H表示踏板行程为高等级，踏板行程＝M表示踏板行程为中等级，踏板行程＝L表示踏板行程为低等级，I表示充电电流，bigger(更大)，big(大)，middle(中)，small(小)，smaller(更小)表示对充电电流的调整意见，最右侧一列为控制系数。

表1可以认为是利用If then规则建立的模糊控制的控制推理表，即可以根据之前步骤获取的参考量，如车速的等级和踏板行程的等级来获取对应的充电电流的调整意见。示例性的，第一行“If车速＝H and踏板行程＝H then I is bigger 1”可以表示如果车速为高速等级，且踏板行程为高等级，则充电电流的调整意见为更大，调整系数可以为1。

需要说明的是，表1所示的模糊控制推理表是根据实验经验而建立的，还可以建立有其它的控制推理表，例如控制系数可以设置为其它数值，本发明实施例不作出限制。

需要说明的是，本发明实施例所获取的控制参数还可以包括动力电池的剩余电量，即电池SOC(荷电状态，State of Charge)，控制思路可以概括为在电池剩余电量较多时，尽量避免采用大电流充电，以免发生过充而造成电池电量过多，温度迅速升高，无法控制的问题，即在电池剩余电流较多时应采用小电流充电，在电池剩余电量较少时采用大电流充电。

在步骤205中，根据当前充电电流和控制系数确定目标充电电流。

在获取了充电电流的控制系数之后，可以根据当前充电电流和控制系数确定目标充电电流。示例性的，可以将当前充电电流和控制系数的乘积作为目标充电电流。可选的，由于车辆在制动的过程中，车速与踏板行程均在不断的变化，因而目标充电电流也会相应的变化，而每次变化后得到的当前充电电流都可以作为下一次调整充电电流的初始值，示例性的，可以根据充电电流循环公式来获取目标充电电流，充电电流循环公式可以为：

其中，I为最终得到的目标充电电流，β_i为车速的隶属度，z_i为表1中的控制系数与对应充电电流的乘积，i为表1中最左边一列的编号。在选择车速的隶属度时，可以选择当前车速关于高速等级，中速等级和低速等级任一等级的隶属度，本发明实施例不作出限制。

在步骤206中，根据转矩公式获取电机负转矩。

在获取了当前的目标充电电流后，可以根据转矩公式获取电机负转矩。

转矩公式可以为：

I×U＝n×F。

其中，I为目标充电电流，U为当前电机工作电压，n为当前车速，F为电机负转矩。

在步骤207中，根据电机负转矩对车辆进行制动，电机负转矩用于提供车辆的再生制动力。

在获取了电机负转矩之后，可以根据电机负转矩对车辆进行制动，电机负转矩用于提供车辆的再生制动力。

需要说明的是，本发明实施例提供的充电电流的控制方法的控制环境可以如图2-6所示，在图2-6中，模糊控制器21的输入包括:踏板行程(司机对制动踏板的控制)以及车速(电机转速)。模糊控制器21的输出为充电电流的百分值(控制系数)，监视器22检测电池25的电量并计算出电池25可接收的最大的充电电流值，然后与模糊控制器21的输出的控制参数相乘得到目标充电电流，并通过转矩公式算出电机23实际所需负转矩大小，电机23将负转矩传递给制动***24进行制动，制动***24在制动时会回收电流并给电池25充电。

需要补充说明的是，本发明实施例提供的充电电流的控制方法，通过得到的目标充电电流计算出电机负转矩，并根据该电机负转矩来进行车辆的制动，达到了提高车辆的再生制动的能量回收效率的效果。

需要补充说明的是，本发明实施例提供的充电电流的控制方法，通过隶属函数来确定车速和踏板行程在各个等级的隶属度，并根据隶属度来确定车速和踏板行程的等级，达到了提高确定车速和踏板行程的等级准确性的效果。

下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。

图3-1是根据本发明实施例示出的一种充电电流的控制装置的框图，该充电电流的控制装置可以包括：

获取模块310，被配置为获取至少两个制动控制参数，制动控制参数为影响动力电池充电电流的参数。

确定模块320，被配置为确定至少两个制动控制参数每个制动控制参数的等级得到等级组合。

系数获取模块330，被配置为根据预设等级组合与控制系数的对应关系，获取等级组合对应的控制系数，控制系数为目标充电电流的调节参数。

电流确定模块340，被配置为根据当前充电电流和控制系数确定目标充电电流。

综上所述，本发明实施例提供的充电电流的控制装置，通过根据至少两个制动控制参数的等级组合关系来确定动力电池的充电电流的控制系数，并根据该控制系数调节当前的充电电流，解决了相关技术中使用最大再生制动力进行制动时充电电流可能过大，而充电电流过大会对汽车中电池的安全性与寿命产生影响的问题；达到了能够根据制动控制参数来调节充电电流大小的效果。

可选的，制动控制参数包括车速和踏板行程。

如图3-2所示，确定模块320，包括：

第一确定子模块321，被配置为根据第一预设规则获取车速的等级。

第二确定子模块322，被配置为根据第二预设规则获取踏板行程的等级。

可选的，第一确定子模块321，被配置为根据预设车速隶属函数计算出车速关于预设等级表中记录的各个等级的隶属度，预设等级表记录了将车速划分得到的至少两个等级。将隶属度最大的等级确定为车速的等级。

可选的，第二确定子模块322，被配置为根据预设行程隶属函数计算出踏板行程关于预设等级表中记录的各个等级的隶属度，预设等级表记录了将踏板行程划分得到的至少两个等级。将隶属度最大的等级确定为踏板行程的等级。

可选的，如图3-3所示，该装置还包括：

转矩获取模块350，被配置为根据转矩公式获取电机负转矩，转矩公式为：

I×U＝n×F。

制动模块360，被配置为根据电机负转矩对车辆进行制动，电机负转矩用于提供车辆的再生制动力。

需要补充说明的是，本发明实施例提供的充电电流的控制制造，通过得到的目标充电电流计算出电机负转矩，并根据该电机负转矩来进行车辆的制动，达到了提高车辆的再生制动的能量回收效率的效果。

需要补充说明的是，本发明实施例提供的充电电流的控制制造，通过隶属函数来确定车速和踏板行程在各个等级的隶属度，并根据隶属度来确定车速和踏板行程的等级，达到了提高确定车速和踏板行程的等级准确性的效果。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种充电电流的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取至少两个制动控制参数，所述制动控制参数为影响动力电池充电电流的参数，所述制动控制参数包括车速和踏板行程；

根据当前充电电流和所述控制系数确定所述目标充电电流；

所述确定所述至少两个制动控制参数每个制动控制参数的等级得到等级组合，包括：

根据第一预设规则获取所述车速的等级；

根据第二预设规则获取所述踏板行程的等级。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第一预设规则获取所述车速的等级，包括：

将隶属度最大的等级确定为所述车速的等级。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第二预设规则获取所述踏板行程的等级，包括：

将隶属度最大的等级确定为所述踏板行程的等级。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述根据当前充电电流和所述控制系数确定所述目标充电电流之后，所述方法还包括：

根据转矩公式获取电机负转矩，所述转矩公式为：

I×U＝n×F，

根据所述电机负转矩对车辆进行制动，所述电机负转矩用于提供所述车辆的再生制动力。

5.一种充电电流的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，被配置为获取至少两个制动控制参数，所述制动控制参数为影响动力电池充电电流的参数，所述制动控制参数包括车速和踏板行程；

电流确定模块，被配置为根据当前充电电流和所述控制系数确定所述目标充电电流；

所述确定模块，包括：

第一确定子模块，被配置为根据第一预设规则获取所述车速的等级；

第二确定子模块，被配置为根据第二预设规则获取所述踏板行程的等级。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述第一确定子模块，被配置为根据预设车速隶属函数计算出所述车速关于预设等级表中记录的各个等级的隶属度，所述预设等级表记录了将车速划分得到的至少两个等级；

将隶属度最大的等级确定为所述车速的等级。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述第二确定子模块，被配置为根据预设行程隶属函数计算出所述踏板行程关于预设等级表中记录的各个等级的隶属度，所述预设等级表记录了将踏板行程划分得到的至少两个等级；

将隶属度最大的等级确定为所述踏板行程的等级。

8.根据权利要求5至7任一所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

I×U＝n×F，

制动模块，被配置为根据所述电机负转矩对车辆进行制动，所述电机负转矩用于提供所述车辆的再生制动力。