[发明专利]一种基于多约束条件下的电动汽车再生制动控制方法

权利要求书

1.一种基于多约束条件下的电动汽车再生制动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、根据电池充电电流计算再生制动力

（1.1）、估算电动汽车电池的荷电状态SOC

（1.1.1）、通过对锂离子电池进行训练，得到温度和充电倍率对电池SOC的影响因子η_T、η_i；

（1.1.2）、结合温度和充电倍率影响因子η_T、η_i，采用自适应卡尔曼滤波的方估算出电池的荷电状态SOC；

（1.2）、根据马斯曲线得到电池最大充电电流与荷电状态SOC的关系式，如下：

I_c＝αQ_n(1-SOC_t)（1）

其中，I_c为电池最大充电电流；α为充电电流的充电接受比，又称固有接受比；Q_n为电池标称容量；SOC为t时刻的SOC值；

（1.3）、计算电动汽车允许的最大再生制动力

（1.3.1）、输入电动汽车机械传动系统的瞬时功率P₁：

P₁＝F_rev（2）

其中，F_re表示再生制动力；v表示电动汽车车速；

（1.3.2）、输入的发电机瞬时功率P₂：

P₂＝K₁P₁（3）

其中，K₁为机械传动效率，当车辆的型号固定时，则车辆机械传动效率K₁为固定值；

（1.3.3）、输入蓄电池的瞬时功率P₃：

P₃＝K₂P₂＝K₂K₁P₁（4）

其中，K₂为发电机发电效率；

（1.3.4）、回收能量功率P₄：

P₄＝K₃P₃＝K₃K₂K₁P₁（5）

其中，K₃为电池的充电效率；

（1.3.5）、根据当前刻电池的最大可接受电流I_c，结合式（2）～（5）得最大可接受再生制动力：

F_{re_c}＝P₁/v＝P₄/K₁K₂K₃v＝UI_c/K₁K₂K₃v（6）

其中，U表示电池端电压；

（2）、多约束条件下的再生制动控制策略

在基于ECE法规下，结合制动强度z，将电机再生制动力在电动汽车上进行分配，具体分配如下：

（2.1）、当制动强度z为轻度制动时，即z≤z_light，则电动汽车总制动力全部由前轮制动力承担：

（2.1.1）、当前轮的实际总制动力小于或等于最大可接受再生制动力F_{re_c}时，前轮再生制动力完全由再生制动力来提供：

Fre=mgzFf_f=0Fr=0---(7)]]>

其中，F_{f_f}表示前轮总制动力，F_re表示再生制动力等效于前轮制动力，F_r表示后轮制动力，g表示重力加速度，m表示电动汽车总质量；

（2.1.2）、当前轮的实际总制动力大于最大可接受再生制动力F_{re_c}时，前轮制动力由机械摩擦力和再生制动力共同来提供，且应保证再生制动力为最大可接受值：

Fre=Fre_cFf=mgz-FreFr=0---(8)]]>

（2.2）、当制动强度z为中度制动时，则电动汽车总制动力由前、后轮制动力共同承担，其中，将中度制动分为z_mid1～z_mid3三阶段，即：

（2.2.1）、当z_light＜z≤z_mid1时：

（a）、当前轮的实际总制动力小于和等于最大可接受再生制动力F_{re_c}时，前轮制动力完全由再生制动力来提供：

Fre=k1mgFf_f=0Fr=mgz-Fre---(9)]]>

其中，k₁为常数；

（b）、当前轮的实际总制动力大于最大可接受再生制动力F_{re_c}时，前轮制动力由机械摩擦力和再生制动力共同来提供，且应保证再生制动力为最大可接受值：

Fre=Fre_cFf_f=k1mg-FreFr=mgz-Ff_f-Fre---(10)]]>

（2.2.2）、当z_mid1＜z≤z_mid2时：

（a）、当前轮的实际总制动力小于或等于最大可接受再生制动力F_{re_c}时，前轮制动力完全由再生制动力来提供：

Fre=k2mgzFf_f=0Fr=mgz-Fre---(11)]]>

其中，k₂为常数；

（b）、当前轮的实际总制动力大于最大可接受再生制动力F_{re_c}时，前轮制动力由机械摩擦力和再生制动力共同来提供，且应保证再生制动力为最大可接受值：

Fre=Fre_cFf_f=k2mgz-FreFr=mgz-Ff_fFre---(12)]]>

（2.2.3）、当z_mid2＜z≤z_mid3时，前轮及后轮的总制动力分配为：

（a）、当前轮的实际总制动力小于或等于最大可接受再生制动力F_re时，前轮制动力完全由再生制动力来提供：

Fre=mgz(b+z)hgLFf_f=0Fr=L-k3hgk3hg(Ff_f+Fre)-mgbhg---(13)]]>

其中，k₃为常数，L表示轴距，b表示质心距后轴距离，h_g表示质心高；

（b）、当前轮的实际总制动力大于最大可接受再生制动力F_{re_c}时，前轮制动力由机械摩擦力和再生制动力共同来提供，且应保证再生制动力为最大可接受值：

Fre=Fre_cFf_f=mgz(b+z)hgL-FreFr=L-k3hgk3hg(Ff_f+Fre)-mgbhg---(14)]]>

（2.3）、当制动强度z为重度制动时，则不考虑再生制动，电动汽车总制动力由前、后轮制动力共同承担，其中，将重度制动以z_high为临界点，分阶段为：

（2.3.1）、当z_mid3＜z≤z_high时，前轮及后轮的总制动力分配为：

Fre=0Ff_f=k4mgzFr=mgz-Ff_f---(15)]]>

其中，k₄为常数；

（2.3.2）、当z＞z_high时，前轮及后轮的总制动力分配为：

Fre=0Ff_f=mgz(b+zhg)LFr=mgz-Ff_f---(16)]]>