[发明专利]一种纯电动矿用卡车下坡能量回收控制方法及系统

权利要求书

1.一种纯电动矿用卡车下坡能量回收控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、实时采集整车信息；

步骤2、根据采集的整车信息，计算当前坡度下的下坡车速、保持下坡车速需要的变速器目标挡位、电机制动扭矩及可回收电量；将变速器切换至所计算的目标档位，电机输出电机制动扭矩；

所述下坡车速是根据司机松油门时，步骤1中松油门时刻从变速器输出轴采集的输出轴转速信息，结合电机最高转速、轮胎半径、变速器挡位速比及后桥速比进行计算得到：

V=0.377*输出轴转速*（R/io）*（电机最高转速/ig）；

其中：V为下坡车速；

R为轮胎半径；

ig为变速器当前挡位速比；

io为后桥速比；

所述电机制动扭矩是依据步骤1中采集的车重及当前坡度信息，以及计算的下坡车速，结合轮胎半径、变速器挡位速比、后桥速比及下坡时的阻力参数计算得到：

N1=（Mg*f*cos(α)+C*A*V²/21.15-Mg*sin(α)）*R/ig/io；

其中：N1为电机制动扭矩；

M为整车总质量；

g为重力加速度；

f为滚动阻力系数；

α为坡度；

C为风阻系数；

A为迎风面积；

步骤3、根据计算得到的可回收电量，判断可回收电量是否小于电池可充电量，若是，执行步骤4，若否，则机械刹车介入，返回步骤2；

步骤4、判断电机制动扭矩是否小于变速器当前挡位制动扭矩，若是，则执行步骤6，若否，执行步骤5；

步骤5、根据变速器当前挡位制动扭矩与电机制动扭矩差值的大小，确定开启缓速器第n挡，n为小于等于缓速器最大挡位的整数；判断缓速器第n挡最大开启时间是否到达，若是，返回步骤2；若否，则执行步骤6；

步骤6、通过缓速器和电机制动，或电机制动的方式，持续工作来保持当前车速，并判断电池的剩余电量是否达到电池的充电上限，若是，则机械刹车介入，返回步骤2；若否，执行步骤7；

步骤7、判断当前坡度是否小于坡度设定值，若否，返回步骤2；若是，则能量回收结束。

2.根据权利要求1所述一种纯电动矿用卡车下坡能量回收控制方法，其特征在于：步骤1中，所述整车信息包括车重、变速器输出轴转速、电池的剩余电量，以及当前海拔高度和坡度信息。

3.根据权利要求1所述一种纯电动矿用卡车下坡能量回收控制方法，其特征在于：步骤2中，所述可回收电量依据步骤1中采集的车重、当前海拔高度和坡度信息，以及计算的下坡车速，结合下坡时的阻力参数进行计算得到。

4.根据权利要求1所述一种纯电动矿用卡车下坡能量回收控制方法，其特征在于：步骤3中，所述电池可充电量为电池总容量减去电池的剩余电量。

5.根据权利要求1所述一种纯电动矿用卡车下坡能量回收控制方法，其特征在于：步骤6中，所述电池的充电上限为95%。

6.根据权利要求1所述一种纯电动矿用卡车下坡能量回收控制方法，其特征在于：步骤7中，所述坡度设定值范围为0.5%~2%。

7.一种纯电动矿用卡车下坡能量回收控制系统，其特征在于：包括变速器、缓速器、整车机械制动器、电机及电机控制器、电池及整车控制器；

所述电机的输出轴与变速器的输入轴相连；

所述变速器的输出轴与缓速器相连；

所述缓速器经传动轴与整车驱动轮连接；

所述整车机械制动器用于整车除电制动外的机械刹车制动；

所述电机控制器输出端与电机的输入端电连接，电机控制器的输入端与电池的输出端电连接；

所述整车控制器包括存储器及处理器，所述存储器内存储了计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至6任一所述的纯电动矿用卡车下坡能量回收控制方法。

8.根据权利要求7所述一种纯电动矿用卡车下坡能量回收控制系统，其特征在于：所述电机为永磁同步电机，电动和发电额定功率为250kW。