CN114633629B - 电动汽车的能量回收方法及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电动汽车的能量回收方法及电子设备，方法包括：响应于电动汽车进入能量回收模式，根据电动汽车的当前状态，确定请求回收扭矩；判断电动汽车的电池的荷电状态，如果荷电状态大于等于预设荷电状态阈值，则计算电机回收效率，根据请求回收扭矩和电机回收效率确定电机的电机回收功率，控制电机采用电机回收功率及请求回收扭矩进行能量回收。本发明在电动汽车电池荷电状态较高时，根据电机回收效率来控制电机输出电机回收扭矩来进行能量回收，通过电机回收效率，控制与请求回收扭矩所对应的电机回收功率，有效的保证再生制动力不下降，从而提高车辆的驾驶性和舒适性。

Description

电动汽车的能量回收方法及电子设备
技术领域
本发明涉及电动汽车相关技术领域，特别是一种电动汽车的能量回收方法及电子设备。
背景技术
随着汽车工业的发展、汽车电子技术的革新以及世界各国对新能源汽车政策的支持，电动汽车越来越受人们的关注和青睐，电动汽车俨然已成为未来汽车业发展的趋势。续驶里程的不足是制约电动汽车产业发展的主要瓶颈之一。而纯电动汽车的再生能量是提高汽车能量利用率的重要手段，通过对制动或滑行时能量的回收不仅可以增加一部分续驶里程，同时电机产生的再生制动力矩还可以补偿一部分制动力矩，与液压制动力矩之和形成制动时的总制动力矩。然而纯电动车在荷电状态(State Of Charge，SOC)100％时，为保证电池不过充，通常会限制电机回收功率。在现有技术中，由于采用固定的电机效率表，因此对于同样的请求回收扭矩，电机回收功率相同。因此，当限制电机回收功率时，只能降低回收扭矩，因此电机的回收扭矩将低于请求回收扭矩。从而造成再生制动不足，进而影响纯电动汽车在高SOC时，总制动力下降的现象，影响驾驶感受一致性，甚至造成追尾等事故。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术的电动汽车在高SOC时总制动力下降的技术问题，提供一种电动汽车的能量回收方法及电子设备。
本发明提供一种电动汽车的能量回收方法，包括：
响应于电动汽车进入能量回收模式，根据电动汽车的当前状态，确定请求回收扭矩；
判断电动汽车的电池的荷电状态，如果荷电状态大于等于预设荷电状态阈值，则计算电机回收效率，根据所述请求回收扭矩和所述电机回收效率确定电机的电机回收功率，控制电机采用所述电机回收功率及所述请求回收扭矩进行能量回收，其中，电机回收效率低时，请求回收扭矩所对应的电机回收功率小于等于电机回收效率高时，请求回收扭矩所对应的电机回收功率。
本发明在电动汽车电池荷电状态较高时，根据电机回收效率来控制电机输出所述电机回收扭矩来进行能量回收，通过电机回收效率，控制与请求回收扭矩所对应的电机回收功率，有效的保证再生制动力不下降，从而提高车辆的驾驶性和舒适性。
进一步地，所述计算电机回收效率，具体包括：
根据电池的荷电状态，确定在所述荷电状态下，对应的电池允许回收功率；
根据请求回收扭矩，确定所述请求回收扭矩对应的功率作为请求回收功率；
根据所述电池允许回收功率和所述请求回收功率，确定电机回收效率。
本实施例根据电池允许回收功率和请求回收功率，准确地确定电机回收效率，既满足电池要求也满足驾驶员驾驶意图。
更进一步地，所述电池允许回收功率与所述荷电状态负相关。
本实施例电池允许回收功率与荷电状态负相关，使得在荷电状态高时，电池允许回收功率下降，从而降低电机回收效率，并降低电机回收功率，避免电池过充。
更进一步地，所述根据所述电池允许回收功率和所述请求回收功率，确定电机回收效率，具体包括：
确定电机回收效率η＝PRec/PReq，其中，PRec为电池允许回收功率，PReq为请求回收功率。
本实施例准确地确定电机回收效率。
进一步地，所述根据所述请求回收扭矩和所述电机回收效率确定电机的电机回收功率，具体包括：
选择与所述电机回收效率对应的电机效率表，所述电机效率表限定与请求回收扭矩对应的回收功率；
基于所述电机效率表，确定与所述请求回收扭矩对应的回收功率作为电机回收功率。
本实施例根据电机回收效率，从电机效率表得到准确的电机回收功率。
更进一步地，包括与第一电机回收效率对应的第一电机效率表和与第二电机回收效率对应的第二电机效率表，其中所述第一电机回收效率低于所述第二电机回收效率，对于同样的请求回收扭矩，所述第一电机效率表中对应的回收功率低于所述第二电机效率表中对应的回收功率。
本实施例通过多张电机效率表，使得机回收效率低时，请求回收扭矩所对应的电机回收功率小于等于电机回收效率高时，请求回收扭矩所对应的电机回收功率，有效的保证再生制动力不下降。
进一步地，所述根据电动汽车的当前状态，确定请求回收扭矩，具体包括：
确定电动汽车的回收模式，如果回收模式为滑行回收模式，则获取车速或电机转速作为第一参数，获取加速踏板开度作为第二参数；
根据第一参数以及第二参数，确定对应的电机回收扭矩作为请求回收扭矩。
本实施例对于滑行回收模式，根据车辆情况确定请求回收扭矩，以满足驾驶员驾驶意图。
进一步地，所述根据电动汽车的当前状态，确定请求回收扭矩，具体包括：
确定电动汽车的回收模式，如果回收模式为制动回收模式，则获取汽车电子稳定控制***请求扭矩；
获取车速或电机转速作为第一参数，获取加速踏板开度作为第二参数；
根据第一参数以及第二参数，确定对应的电机回收扭矩作为请求回收扭矩；
将所述汽车电子稳定控制***请求扭矩以及所述电机回收扭矩之和作为请求回收扭矩。
本实施例增加汽车电子稳定控制***请求扭矩，以避免制动力不足。
进一步地，还包括：如果荷电状态小于预设荷电状态阈值，则将所述请求回收扭矩作为电机的电机回收扭矩，控制电机输出所述电机回收扭矩来进行能量回收。
本实施例在荷电状态较小时，采用请求回收扭矩，以满足驾驶员驾驶员意图。
本发明提供一种电动汽车的电子设备，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及，
与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行如前所述的电动汽车的能量回收方法。
本发明在电动汽车电池荷电状态较高时，根据电机回收效率来控制电机输出所述电机回收扭矩来进行能量回收，通过电机回收效率，控制与请求回收扭矩所对应的电机回收功率，有效的保证再生制动力不下降，从而提高车辆的驾驶性和舒适性。
附图说明
图1为本发明一种电动汽车的能量回收方法的工作流程图；
图2为本发明最佳实施例一种电动汽车的能量回收方法的工作流程图；
图3为本发明最佳实施例纯电动汽车***结构图；
图4为本发明一种电动汽车的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。
如图1所示为本发明一种电动汽车的能量回收方法的工作流程图，包括：
步骤S101，响应于电动汽车进入能量回收模式，根据电动汽车的当前状态，确定请求回收扭矩；
步骤S102，判断电动汽车的电池的荷电状态，如果荷电状态大于等于预设荷电状态阈值，则计算电机回收效率，根据所述请求回收扭矩和所述电机回收效率确定电机的电机回收功率，控制电机采用所述电机回收功率及所述请求回收扭矩进行能量回收，其中，电机回收效率低时，请求回收扭矩所对应的电机回收功率小于等于电机回收效率高时，请求回收扭矩所对应的电机回收功率。
具体来说，本实施例可以应用在汽车的电子控制单元(Electronic ControlUnit，ECU)中。
当电动汽车进入能量回收模式，触发步骤S101，确定请求回收扭矩。然后步骤S102，当判断当前荷电状态较高时，则计算电机回收效率，以电机回收效率来确定电机回收功率，控制电机采用所述电机回收功率及所述请求回收扭矩进行能量回收。
电机回收功率是电机在进行能量回收时，将动能转换为电能的功率。电机回收效率低时，请求回收扭矩所对应的电机回收功率小于等于电机回收效率高时，请求回收扭矩所对应的电机回收功率，因此，能够使得请求回收扭矩不变的同时，降低电机回收功率，从而降低充电电量，避免电池过充。而由于仍然使用请求回收扭矩作为回收扭矩进行能量回收，因此，电机所产生的再生制动力矩不变，保证了再生制动力。
本发明在电动汽车电池荷电状态较高时，根据电机回收效率来控制电机输出所述电机回收扭矩来进行能量回收，通过电机回收效率，控制与请求回收扭矩所对应的电机回收功率，有效的保证再生制动力不下降，从而提高车辆的驾驶性和舒适性。
在其中一个实施例中，所述计算电机回收效率，具体包括：
根据电池的荷电状态，确定在所述荷电状态下，对应的电池允许回收功率；
根据请求回收扭矩，确定所述请求回收扭矩对应的功率作为请求回收功率；
根据所述电池允许回收功率和所述请求回收功率，确定电机回收效率。
本实施例根据电池允许回收功率和请求回收功率，准确地确定电机回收效率，既满足电池要求也满足驾驶员驾驶意图。
在其中一个实施例中，所述电池允许回收功率与所述荷电状态负相关。
本实施例电池允许回收功率与荷电状态负相关，使得在荷电状态高时，电池允许回收功率下降，从而降低电机回收效率，并降低电机回收功率，避免电池过充。
在其中一个实施例中，所述根据所述电池允许回收功率和所述请求回收功率，确定电机回收效率，具体包括：
确定电机回收效率η＝PRec/PReq，其中，PRec为电池允许回收功率，PReq为请求回收功率。
本实施例准确地确定电机回收效率。
在其中一个实施例中，所述根据所述请求回收扭矩和所述电机回收效率确定电机的电机回收功率，具体包括：
选择与所述电机回收效率对应的电机效率表，所述电机效率表限定与请求回收扭矩对应的回收功率；
基于所述电机效率表，确定与所述请求回收扭矩对应的回收功率作为电机回收功率。
本实施例根据电机回收效率，从电机效率表得到准确的电机回收功率。
在其中一个实施例中，包括与第一电机回收效率对应的第一电机效率表和与第二电机回收效率对应的第二电机效率表，其中所述第一电机回收效率低于所述第二电机回收效率，对于同样的请求回收扭矩，所述第一电机效率表中对应的回收功率低于所述第二电机效率表中对应的回收功率。
本实施例通过多张电机效率表，使得机回收效率低时，请求回收扭矩所对应的电机回收功率小于等于电机回收效率高时，请求回收扭矩所对应的电机回收功率，有效的保证再生制动力不下降。
在其中一个实施例中，所述根据电动汽车的当前状态，确定请求回收扭矩，具体包括：
确定电动汽车的回收模式，如果回收模式为滑行回收模式，则获取车速或电机转速作为第一参数，获取加速踏板开度作为第二参数；
根据第一参数以及第二参数，确定对应的电机回收扭矩作为请求回收扭矩。
本实施例对于滑行回收模式，根据车辆情况确定请求回收扭矩，以满足驾驶员驾驶意图。
在其中一个实施例中，所述根据电动汽车的当前状态，确定请求回收扭矩，具体包括：
确定电动汽车的回收模式，如果回收模式为制动回收模式，则获取汽车电子稳定控制***请求扭矩；
获取车速或电机转速作为第一参数，获取加速踏板开度作为第二参数；
根据第一参数以及第二参数，确定对应的电机回收扭矩作为请求回收扭矩；
将所述汽车电子稳定控制***请求扭矩以及所述电机回收扭矩之和作为请求回收扭矩。
其中汽车电子稳定控制***请求扭矩由汽车电子稳定控制***(ElectronicStability Controller，ESC)提供。ESC根据车辆的底盘等情况确定汽车电子稳定控制***请求扭矩。
本实施例增加汽车电子稳定控制***请求扭矩，以避免制动力不足。
在其中一个实施例中，还包括：如果荷电状态小于预设荷电状态阈值，则将所述请求回收扭矩作为电机的电机回收扭矩，控制电机输出所述电机回收扭矩来进行能量回收。
本实施例在荷电状态较小时，采用请求回收扭矩，以满足驾驶员驾驶员意图。
如图2所示为本发明最佳实施例一种电动汽车的能量回收方法的工作流程图，包括：
步骤S201，当加速踏板松开且制动踏板未踩下，或者制动踏板踩下，则根据回收表或者汽车电子稳定控制***的液压制动力矩，确定请求回收扭矩；
步骤S202，如果SOC≥标定值A，则执行步骤S203，否则执行步骤S206；
步骤S203，进入高SOC回收模式，计算允许的回收功率PRec，计算请求回收功率PReq；
步骤S204，计算电机回收效率η＝PRec/PReq*100％；
步骤S205，将请求回收扭矩和电机回收效率发给电机，结束；
步骤S206，进入低SOC回收模式，将请求回收扭矩发给电机，结束。
在电池状态允许回收能量时，回收能量的大小主要取决于制动距离和发电效率。
具体来说，如图3所示为纯电动汽车***结构图，包括：电池包1、电机管理***2、电机3、驱动轮4和从动轮5，电池包1设置有电池管理***(Battery Management System，BMS)，电机3通过主减速器6与驱动轮4连接。
步骤S201根据驾驶员对加速踏板和制动踏板的操纵判定是制动回收还是滑行回收。所述制动回收即驾驶员在仅踩下制动踏板时，通过发电机将制动机械能转化为电能的过程；所述滑行回收即在不踩制动踏板，加速踏板完全松开或踩下(单踏板)的开度小于某一标定值的情况下，将电机制动能量转化为电能的过程。如果是滑行回收模式，则根据车速(或电机转速)和加速踏板开度查回收Map得到请求的电机回收扭矩作为请求回收扭矩；若是制动回收模式，则将ESC请求的回收扭矩叠加查回收Map的扭矩和作为请求的电机回收扭矩作为请求回收扭矩。
之后步骤S202判断电池SOC的大小，若SOC小于A(标定值)，则执行步骤S206进入低SOC回收模式，即将上述请求的电机回收扭矩直接发给电机。若SOC大于等于A，则执行步骤S203，先根据实际SOC计算出电池允许的回收功率PRec，同时根据上述请求回收扭矩计算出请求回收功率PReq。其中：
电池允许回收功率计算：
PRec＝U*I
U---电池包电压
I---电池包允许充电电流，根据电池实际SOC及温度等查表获得。SOC越大，则电池包允许充电电流越小。
电机请求回收功率计算：
PReq＝F*V/η
PReq---表示请求的电机回收功率
F---制动力
η---电机发电效率，根据请求的回收扭矩及电机转速查电机效率Map得。
然后步骤S204计算出电机回收效率η＝PRec/PReq*100％。
式中，η---表示请求的电机回收效率；
PRec---表示电池允许的回收功率；
PReq---表示请求的回收功率。
最后步骤S205将请求回收扭矩和电机回收效率发给电机，电机接受到请求回收扭矩时，根据电机回收效率，选择对应的电机效率表。对于同样的请求回收扭矩，越低的电机回收效率，所对应的电机效率表中，其所对应的电机回收功率越低。这样就可以实现同等车速下，以更小的充电功率，实现更高或接近低SOC时的制动力。
如图4所示为本发明一种电动汽车的电子设备的硬件结构示意图，电子设备包括：
至少一个处理器401；以及，
与至少一个所述处理器401通信连接的存储器402；其中，
所述存储器402存储有可被至少一个所述处理器401执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器401执行，以使至少一个所述处理器401能够执行如前所述的电动汽车的能量回收方法。
具体来说，电子设备可以为汽车的电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)，例如BMS的ECU。图4中以一个处理器401为例。
处理器401、存储器402可以通过总线或者其他方式连接，图中以通过总线连接为例。
存储器402作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的电动汽车的能量回收方法对应的程序指令/模块，例如，图1所示的方法流程。处理器401通过运行存储在存储器402中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的电动汽车的能量回收方法。
存储器402可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电动汽车的能量回收方法的使用所创建的数据等。此外，存储器402可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器402可选包括相对于处理器401远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至执行电动汽车的能量回收方法的装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
在所述一个或者多个模块存储在所述存储器402中，当被所述一个或者多个处理器401运行时，执行上述任意方法实施例中的电动汽车的能量回收方法。
本发明在电动汽车电池荷电状态较高时，根据电机回收效率来控制电机输出所述电机回收扭矩来进行能量回收，通过电机回收效率，控制与请求回收扭矩所对应的电机回收功率，有效的保证再生制动力不下降，从而提高车辆的驾驶性和舒适性。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种电动汽车的能量回收方法，其特征在于，包括：
响应于电动汽车进入能量回收模式，根据电动汽车的当前状态，确定请求回收扭矩；
判断电动汽车的电池的荷电状态，如果荷电状态大于等于预设荷电状态阈值，则计算电机回收效率，根据所述请求回收扭矩和所述电机回收效率确定电机的电机回收功率，控制电机采用所述电机回收功率及所述请求回收扭矩进行能量回收，其中，电机回收效率低时请求回收扭矩所对应的电机回收功率小于等于电机回收效率高时请求回收扭矩所对应的电机回收功率；
所述计算电机回收效率，具体包括：
根据电池的荷电状态，确定在所述荷电状态下，对应的电池允许回收功率；
根据请求回收扭矩，确定所述请求回收扭矩对应的功率作为请求回收功率；
根据所述电池允许回收功率和所述请求回收功率，确定电机回收效率；
所述根据所述电池允许回收功率和所述请求回收功率，确定电机回收效率，具体包括：确定电机回收效率η＝PRec/PReq，其中，PRec为电池允许回收功率，PReq为请求回收功率；
所述根据所述请求回收扭矩和所述电机回收效率确定电机的电机回收功率，具体包括：
选择与所述电机回收效率对应的电机效率表，所述电机效率表限定与请求回收扭矩对应的回收功率，包括与第一电机回收效率对应的第一电机效率表和与第二电机回收效率对应的第二电机效率表，其中所述第一电机回收效率低于所述第二电机回收效率，对于同样的请求回收扭矩，所述第一电机效率表中对应的回收功率低于所述第二电机效率表中对应的回收功率；
基于所述电机效率表，确定与所述请求回收扭矩对应的回收功率作为电机回收功率。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的能量回收方法，其特征在于，所述电池允许回收功率与所述荷电状态负相关。
3.根据权利要求1所述的电动汽车的能量回收方法，其特征在于，所述根据电动汽车的当前状态，确定请求回收扭矩，具体包括：
确定电动汽车的回收模式，如果回收模式为滑行回收模式，则获取车速或电机转速作为第一参数，获取加速踏板开度作为第二参数；
根据第一参数以及第二参数，确定对应的电机回收扭矩作为请求回收扭矩。
4.根据权利要求1所述的电动汽车的能量回收方法，其特征在于，所述根据电动汽车的当前状态，确定请求回收扭矩，具体包括：
确定电动汽车的回收模式，如果回收模式为制动回收模式，则获取汽车电子稳定控制***请求扭矩；
获取车速或电机转速作为第一参数，获取加速踏板开度作为第二参数；
根据第一参数以及第二参数，确定对应的电机回收扭矩作为请求回收扭矩；
将所述汽车电子稳定控制***请求扭矩以及所述电机回收扭矩之和作为请求回收扭矩。
5.根据权利要求1所述的电动汽车的能量回收方法，其特征在于，还包括：如果荷电状态小于预设荷电状态阈值，则将所述请求回收扭矩作为电机的电机回收扭矩，控制电机输出所述电机回收扭矩来进行能量回收。
6.一种电动汽车的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
至少一个处理器；以及，
与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被至少一个所述处理器执行的指令，所述指令被至少一个所述处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行如权利要求1至5任一项所述的电动汽车的能量回收方法。
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