[发明专利]一种基于无级变速式飞轮与动力电池的复合系统制动控制策略在审

专利信息
申请号: 202110233182.7 申请日: 2021-03-03
公开(公告)号: CN113022528A 公开(公告)日: 2021-06-25
发明(设计)人: 孙宾宾;胡自豪;李文涛;张铁柱;谭草 申请(专利权)人: 山东理工大学
主分类号: B60W10/02 分类号: B60W10/02;B60W10/04;B60W10/08;B60W10/18;B60W20/14;B60W20/40;B60W40/08;B60W40/105
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 255086 山东省淄博*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 无级 变速 飞轮 动力电池 复合 系统 制动 控制 策略
【说明书】:

一种基于无级变速式飞轮与动力电池的复合系统制动控制策略属于电动汽车控制领域,其特征在于能够依据车辆、动力电池和基于无级变速式飞轮的状态,控制复合能源系统运行于多种制动模式。高制动强度工况下,由于动力电池功率密度较低,为了保证动力电池的安全性与使用寿命,动力电池将不能参与再生制动能量的回馈,车辆优先运行于飞轮再生制动模式,不足的制动功率由机械制动弥补。中低制动强度工况下,车辆优先运行于飞轮再生制动模式,不足的制动功率由动力电池弥,若飞轮最大允许制动功率与动力电池最大允许制动功率之和小于车辆需求制动功率,则飞轮与动力电池均按最大允许制动功率运行,不足的制动功率由机械制动补充。

技术领域

发明涉及电动汽车控制领域,特别是关于一种基于无级变速式飞轮与动力电池的复合系统制动控制策略。

背景技术

目前,由于车用动力电池的能量密度不高,导致电动汽车的续驶里程低于传统汽车,再加上快速充电设施不完善,充电桩数量较少等问题,使得电动汽车不能很好地满足人们的使用需求。为了提高电动汽车的续驶里程,人们开始将目光放在再生制动能量回收领域。如今,很多电动汽车依靠动力电池来回收再生制动能量,但是这种方法存在很大的弊端,由于动力电池功率密度较低,为了保证动力电池的安全性与使用寿命,在高制动工况下,动力电池将不能参与再生制动能量回馈,这样势必会导致一部分制动能量的损失,影响车辆经济性。为了解决单一动力电池回收再生制动能量的弊端,可以考虑将具有高功率密度优势的基于无级变速式飞轮设计为车载动力电池的辅助储能装置。在高制动工况下,借助合理的制动控制方法控制基于无级变速式飞轮介入再生制动能量的回收,能够有效地提升再生制动能量的回馈量,延长电动汽车的续驶里程。

发明内容

本发明提供一种基于无级变速式飞轮与动力电池的复合系统制动控制策略,用以解决在中高制动工况下,动力电池无法进行再生制动能量回收的问题。

本发明技术方案是: 提供一种基于无级变速式飞轮与动力电池的复合系统制动控制策略,实现该控制算法的控制系统包括整车控制器、离合器、动力电池管理系统、机械制动控制系统、CAN总线。整车控制器执行基于无级变速式飞轮与动力电池的复合系统制动控制策略,依据车辆工况特征,输出与之相适应的控制指令;离合器、动力电池管理系统执行整车控制器发送的控制指令,并反馈部件相关状态信息参数;基于无级变速式飞轮与动力电池的复合系统制动控制策略的特征在于:

(1)控制方法主程序设计用于检测车辆运行于何种状态,通过读取驱动踏板开度数据、制动踏板开度数据、车速信号数据,判断车辆是否运行于驱动、制动或故障模式;若运行于制动模式,则进一步调用制动控制子程序1;若运行于滑行模式,则进一步调用制动控制子程序2;

(2)控制方法子程序1设计用于判断车辆制动需求功率是否不小于标定数值,如果车辆制动需求功率不小于标定数值,说明制动功率较大,为了保证动力电池的安全性和使用寿命,动力电池将不参与再生制动,调用子程序3;否则,调用子程序4;

(3)子程序2设计用于判断飞轮转速是否大于设定的最大转速值,若大于给定的最大转速值,说明飞轮无法参与制动能量回馈,则调用子程序5;否则,飞轮可以参与再生制动,调用子程序6;

(4)子程序3设计用于判断较高制动功率需求的工况下,飞轮是否参与再生制动,以及飞轮参与的再生制动模式下,飞轮制动功率与机械制动功率的分配关系;若飞轮不大于设定的最大允许转速,则允许其参与再生制动;否则,车辆仅有机械制动;在飞轮参与的再生制动模式下,整车制动功率优先分配给飞轮,不足的功率由机械制动弥补;

(5)子程序4设计用于判断车辆是否运行于单独飞轮再生制动、单独动力电池再生制动、飞轮加动力电池复合再生制动或飞轮加动力电池加机械复合再生制动模式;若飞轮转速大于给定值,则飞轮不参与再生制动,车辆优先运行于动力电池再生制动模式,不足的功率由机械制动弥补;若飞轮转速不大于给定的值,则调用子程序7,进一步判断车辆制动模式;

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