[发明专利]一种纯电动车再生制动控制系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纯电动车再生制动控制系统及其方法，属于电动 汽车能量回收技术领域。

背景技术

汽车保有量的增加，交通事故逐年增多、消费者安全意识逐步提 高、各国政府安全法规愈加严格、各企业之间的激烈竞争等都促进了 汽车安全性研究的发展。传统的安全技术已经不能满足人们的要求, 传统的安全技术已经不能满足人们的要求,开始将声、光、电等领域 的新技术应用到汽车的安全性研究领域。纯电动汽车具有高效、低噪 声、零排放等显著优点，在环保和节能方面具有不可比拟的优势，其 应用和普及已成为汽车工业可持续发展的必然趋势。迄今为止，续驶 里程不足仍然是制约纯电动汽车商业化的瓶颈。

制动回能是纯电动汽车一项关键技术，同时实现节能和机械制动 两个目的，在满足纯电动汽车正常行驶所要求的动力性、安全稳定性 以及舒适性的前提下，能够最大化的优化能量输出，实现电动车能量 的高效利用；其次，在电动汽车处于减速制动状态时，根据电机的特 性来发电，将制动时的机械能转化为电能存储到动力电池和超级电容 中。

但现有技术中，对再生制动系统缺乏合理控制，对其制动回能也 缺乏很好的利用，以至于常常再生制动与机械制动同时存在，再生制 动与机械制动分配比值小，制动能量得不到充分回收，而且电池的放 电量也过大。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种纯电动车再生制动控制 系统及其方法，该纯电动车再生制动控制系统及其方法通过合理而全 面的判断及控制，能对再生制动与机械制动两种制动方式进行合理选 择，还能对制动回能的利用方式进行合理选择，从而充分回收制动能 量。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种纯电动车再生制动控制系统，包括电能储存单 元、永磁同步电机、电池管理系统BMS、电机控制器MCU、整车控制 器VCU、再生制动系统、雷达传感器、机械制动系统、制动踏板行程 传感器；所述电能储存单元通过依次连接的电池管理系统BMS、电机 控制器MCU为永磁同步电机供电，永磁同步电机机械传动带动车辆动 力轴；所述整车控制器VCU通信连接雷达传感器和制动踏板行程传感 器并接收雷达传感器和制动踏板行程传感器的信号；整车控制器VCU 连接控制再生制动系统、机械制动系统和电机控制器MCU。

所述电能储存单元通过并行连接的超级电容和磷酸铁锂电池供 电；所述再生制动系统电流输出接入至电能储存单元的电流输入，电 能储存单元按不高于额定电流的充电电流向磷酸铁锂电池充电，并按 再生制动系统的制动电流高于额定电流的差值向超级电容充电。

所述整车控制器VCU通过高速CAN总线网络连接控制再生制动系 统；整车控制器VCU通过连接控制机械制动器真空泵、机械制动器真 空泵机械带动机械制动系统实现对机械制动系统的控制。

所述整车控制器VCU还连接控制冷却系统。

所述雷达传感器测量本车与前方障碍物的距离，将测量结果发送 至整车控制器VCU，所述制动踏板行程传感器检测制动踏板的制动强 度；所述整车控制器VCU根据雷达传感器传输的距离信号、制动踏板 行程传感器传输的制动强度信号和电机控制器MCU传输的超级电容 和磷酸铁锂电池SOC状态，判断并选择机械制动或再生制动。

再生制动能量回收方式除了踏板制动回收模式外，还设置再生制 动档位回收模式。

本发明还提供一种纯电动车再生制动控制方法，包括如下步骤：

①实时接收雷达传感器传输的本车与前方障碍物的距离、制动踏 板行程传感器传输的制动强度，制动强度的测量值在0～1之间；

②判断是否距离小于设定值或制动强度大于预定值，如是则进行 机械制动；

③接收电池管理系统BMS通过电机控制器MCU传输的超级电容 和磷酸铁锂电池SOC状态；

④判断超级电容和磷酸铁锂电池SOC状态是否达到或超过超级电 容和磷酸铁锂电池的容量上限，达到或超过则进行机械制动；

⑤如上述判断后没有进行机械制动，则进行再生制动，并实时监 测再生制动电流；

⑥判断再生制动电流是否高于磷酸铁锂电池的额定充电电流，不 高于则将再生制动电流全部向磷酸铁锂电池充电，如高于则以额定电 流向磷酸铁锂电池充电，并以再生制动电流高于额定电流的电流差值 向超级电容充电。

所述步骤②中预定值为0.7。