[发明专利]一种基于无刷双馈电机驱动的电动汽车再生制动控制方法

说明书

本发明公开了一种基于无刷双馈电机驱动的电动汽车再生制动控制方法，包括将驾驶人的制动踏板角度信号通过传感器转换为电信号传送给整车控制器；将车轮的转速信号通过传感器转换为电信号传送给整车控制器；将储能电池系统的电池电量SOC信号转化为电信号传送给整车控制器；根据得到的数据以及汽车当前受力情况计算出对应的制动强度与再生制动力；根据计算得到的制动强度的大小，选择不同的制动方案。本对无刷双馈电机的控制绕组进行控制，通过改变控制绕组端的电压的方式可以调节无刷双馈电机定子功率绕组端的功率因数，通过控制电动汽车无刷双馈电机的方式有效的提高电动汽车再生制动力的大小，提高电动汽车的续驶里程，控制方法简单，难度小。

技术领域

本发明属于电动汽车制动的技术领域，尤其涉及一种基于无刷双馈电机驱动的电动汽车再生制动控制方法。

背景技术

在汽车制动工况时电动机转变为发电机运转，将一部分的动能或势能转化为电能储存利用，这个能量回收的过程称为再生制动，再生制动的存在可以增加电动汽车的续驶里程，提高电动汽车的续航能力。当前普遍使用的再生制动控制策略有如下三种：

(1)理想制动力控制策略：该策略是一种通过制动控制器来控制车辆前、后车轮上所需的制动力，以此来缩短车辆的制动距离和达到最优的制动效果的控制策略。该控制策略具体是指车辆制动强度z≤0.2时，车辆的制动力全部由电机再生制动提供，机械制动不参与制动过程；当z＞0.2时，驱动轮的制动力为再生制动与机械制动共同承担，若驱动轮上需要的总制动力不大于电机能产生的最大制动力时，则仅由再生制动进行制动；反之，机械制动则会参与工作以补充不足的制动力。该分配策略的优点为能够充分使用路面附着条件，提高车辆的制动效能，缺点为制动系统构造繁琐且只能将一小部分能量进行回收。

(2)并联制动力控制策略：该策略是在传统燃油车机械制动的基础上，在驱动轮上加入电机再生制动系统，将制动力按照固定比例进行分配。当制动强度z≤0.1时，车辆的制动力全部由电机再生制动力提供；当0.1＜z≤0.7时，机械制动系统和电机再生制动系统按照固定的比例共同参与到车辆的制动过程中，且随着制动强度z的变大，机械制动的占比逐渐变大，电机再生制动的占比逐渐减小；当z＞0.7时，定义为紧急状态，为了保证制动的安全性，此时电机的再生制动不参与制动过程。该策略的优点是系统结构简单，易于实现，应用价值较高，缺点是会影响制动时驾驶员的体验。

(3)最佳制动能量回收控制策略：该策略是在车辆不发生抱死的前提下，尽量采用电机再生制动系统进行制动，保证将更多的能量进行回收利用。该控制策略具体为：当制动强度z小于路面附着系数时，假如电机的最大制动力能够满足当下的制动力需求，则全都由电机再生制动为驱动轮提供制动力；当制动强度z大于路面附着系数时，驱动轮的制动力由两类制动力共同承担。该策略的优点是能够最大程度地将更多的能量进行回收利用，缺点是对制动系统的精度和实时性能要求非常高，可操作性不强。

目前，国内电动汽车驱动电机多使用永磁同步电机，虽然有结构体积小，功率因数高等优点，但同时永磁体的存在也导致价格贵，调速性能差的特点，且电动汽车的再生制动性能与异步感应电机驱动系统相比也略逊一筹。

专利CN110481552A公开了一种电动货车的制动再生的控制方法，其步骤是：以实时车速和当前电池剩余电量作为判断是否启动电动货车制动再生功能的依据，通过计算并判断制动强度将驾驶员所需要的制动力进行合理的分配，提高纯电动货车续驶里程。再生制动性能的好坏与驱动电机的发电能力有很大关系，现有的再生制动控制技术大多是从制动力分配出发，没有考虑到驱动电机特性对再生制动性能的影响，这样不仅控制成本高，而且获得的收益小。

发明内容

基于以上现有技术的不足，本发明所要解决的问题在于提供一种基于无刷双馈电机驱动的电动汽车再生制动控制方法，在制动过程中可以通过调节控制绕组的电压来调节功率绕组的功率因数，提高再生制动力的大小，增加电动汽车的续航里程。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：