电动车辆控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电动车辆控制系统，包括：SOC估计模块，用于获取电池SOC值S；判断模块，用于当判定估计值S大于设定的阈值时，进入智能驾驶模式；第一获取模块，用于获取车辆的档位和加速踏板信息；第二获取模块，用于获取至少包括驾驶员选定路况和弯道信息的路况信息；调整模块，用于根据获取到的路况信息，设定车辆阻尼基准值Z和胎压基准值P。本发明专利技术提高了电动车的操控性和舒适性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自动控制领域，特别涉及一种电动车辆控制系统。
技术介绍
电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆，电动汽车行驶不会排放有毒气体,即零排放电动汽车(ZeroEmissionVehicle),与传统内燃机汽车相比,电动汽车具有如下优点:不排放有毒气体,对大气无污染；能源效率高,尤其适合频繁地起步停车；噪声低,电动机的噪声远小于内燃机车；结构简单易维修,传动部件少,操纵简单；能源多样化,可利用煤炭、水力、核能、风力、太阳能等能源转化为电能供电，上述优点决定了电动汽车在环保和节能上具有不可比拟的优势,使其前景被广泛看好。同时,电能来源广泛,人们对电力的使用也积累了丰富的经验,发展电动汽车目前被认为是解决未来能源与环境问题的最有希望的措施之一,已成为各国开发绿色汽车的主方向。然而目前的电动车辆在驾驶感受和乘坐舒适性方面与传统的内燃车辆还有一定差距。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种电动车辆控制系统。一种电动车辆控制系统，包括：SOC估计模块，用于获取动力电池端的电压和电流信号，根据所建立的动力电池的数学模型，采用安时积分、状态观测器和自适应扩展卡尔曼滤波法分别估计电池SOC，对估计值进行加权计算，得到动力电池当前的SOC值S；判断模块，用于当判定估计值S大于设定的阈值时，进入智能驾驶模式；当判定估计值S小于或等于设定的阈值时，开始计时，当计时时长T大于设定的时长T0后，当判定估计值S小于或等于设定的阈值时，退出智能驾驶模式；第一获取模块，用于获取车辆的档位和加速踏板信息；第二获取模块，用于获取至少包括驾驶员选定路况和弯道信息的路况信息，所述弯道信息包括弯道长度、弯道曲度、和预定距离内弯道的数量；调整模块，用于根据获取到的路况信息，设定车辆阻尼基准值Z和胎压基准值P；根据档位信息和加速踏板信息基于车辆阻尼基准值Z和胎压基准值P计算第一阻尼修Z1正值和第一胎压修正值P1；根据弯道信息基于第一阻尼修Z1正值和第一胎压修正值P1计算第二阻尼修正值Z2和第二胎压修正值P2。可选的，所述动力电池的数学模型为：Xk=1ηΔtC01Xk-1+-ηΔtC0im(k-1)+w1(k-1)w2(k-1)=Φk-1Xk-1+Γk-1im(k-1)+wk-1---(1)]]>yk=g1(Xk,imk,vk)=E0-R(imk-isk)-K0SOCk-K1SOCk+K2ln(SOCk)+K3ln(1-SOCk)+vk---(2)]]>式中，Xk表示电池组的状态矢量，yk表示电池端电压，η为库伦效率因子，C为总容量，E0为充满电状态下的开路电压,R为电池内阻，K0、K1、K2、K3为电池极化内阻，△t为采样周期，imk为电流测量值，isk为电流传感器电流漂移估计值，W1和W2、Vk为相互独立的白噪声，SOC为电池电量，K代表第K个状态值，K＝0、1、2、3、4、5……。可选的，分别采用安时积分法、状态观测器法和自适应扩展卡尔曼滤波法分别估计电池SOC值，得到SOC状态估计值S1、S2、S3，然后对S1、S2、S3进行加权计算，得到最终的SOC估计值S；S＝ω1S1+ω2s2+ω3s3(3)其中ω1、ω2、ω3为加权系数，ω1+ω2+ω3＝1。可选的，还包括充电电路，用于当SOC估计值S小于设定阈值时通过充电电路为动力电池进行充电，220V交流电经D1-D4整流，C5滤波得到300V左右直流电，此电压给C4充电，经TF1高压绕组、TF2主绕组和V2形成启动电流，TF2反馈绕组产生感应电压，使V1，V2轮流导通，在TF1低压供电绕组产生电压，经D9,D10整流，C8滤波，给IR3M02,LM2902,V3,和V4供电；IR3M028脚，11脚轮流输出脉冲，推动V3,V4，经TF2反馈绕组激励V1,V2，使V1,V2,由自激状态转入受控状态，TF2输出绕组电压上升，此电压经R29、R26,R27分压后反馈给IR3M02的1脚使输出电压稳定在45V上，R30是电流取样电阻，充电时R30产生压降，此电压经R11,R12反馈给IR3M02的15脚使充电电流恒定在2.8A左右，充电电流在D20上产生压降，经R42到达LM2902的3脚，使2脚输出高电压点亮充电灯，同时7脚输出低电压，浮充灯熄灭，充电器进入恒流充电阶段，7脚低电压拉低D19阳极的电压，使IR3M02的1脚电压降低，导致充电器最高输出电压达到50V，当电池电压上升至46V时，进入恒压阶段，当充电电流降低到0.1A—0.2A时LM2902的3脚电压降低，1脚输出低电压，充电灯熄灭，同时7脚输出高电压，浮充灯点亮，7脚高电压抬高D19阳极的电压，IR3M02的1脚电压上升，输出电压降低到45V。可选的，所述第一获取模块包括档位检测单元，所述档位检测单元包括换挡拨片、第一检测模块、第二检测模块和比较模块，换挡拨片与第一检测模块和第二检测模块连接，第一检测模块和第二检测模块与比较模块连接，当驾驶者通过换挡拨片发出换挡/档位信号后，第一检测模块和第二检测模块接收换挡拨片发出的信号，第一检测模块和第二检测模块将检测到的第一档位信息和第二档位信息发送至比较模块，比较模块比较第一档位信息和第二档位信息当二者一致时则将第一档位信息或第二档位信息作为当前档位信息，发送给车辆的控制系统，当二者不一致时，则判定换挡机构存在故障。可选的，所述第二获取模块包括存储模块，所述存储模块预存储多条道路的路况信息，第二获取模块根据车辆所处位置判断车辆所在道路，从存储模块中读取该道路的弯道信息。可选的，所述调整模块包括读取模块，所述读取模块，用于接收驾驶者通过选择按键选择的路况，从预存储的数据中读取对应的阻尼基准值Z和胎压基准值P，将选定的基准值发送至电子调节单元，通过电子调节单元调节车辆阻尼和胎压大小，以达到基准值。可选的，所述调整模块包括第一计算模块，用于当车辆处于高档位且加速踏板踩下量大于设定的阈值时，在阻尼基准值Z的基础上加上设定值△Z1以获得第一阻尼修正值Z1，在胎压基准值P的基础上减去设定值△P1以获得第一胎压修正值P1，即：Z1＝Z+△Z1,P1＝P-△P1；当车辆处于高档位且加速踏板踩下量小于或等于设定的阈值时，维持车辆阻尼基准值Z和胎压基准值P不变，即Z1＝Z,P1＝P；当车辆处于低档位且加速踏板踩下量大于设定阈值时，在阻尼基准值Z的基础上减去设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车辆控制系统，其特征在于，包括：SOC估计模块，用于获取动力电池端的电压和电流信号，根据所建立的动力电池的数学模型，采用安时积分、状态观测器和自适应扩展卡尔曼滤波法分别估计电池SOC，对估计值进行加权计算，得到动力电池当前的SOC值S；判断模块，用于当判定估计值S大于设定的阈值时，进入智能驾驶模式；当判定估计值S小于或等于设定的阈值时，开始计时，当计时时长T大于设定的时长T0后，当判定估计值S小于或等于设定的阈值时，退出智能驾驶模式；第一获取模块，用于获取车辆的档位和加速踏板信息；第二获取模块，用于获取至少包括驾驶员选定路况和弯道信息的路况信息，所述弯道信息包括弯道长度、弯道曲度、和预定距离内弯道的数量；调整模块，用于根据获取到的路况信息，设定车辆阻尼基准值Z和胎压基准值P；根据档位信息和加速踏板信息基于车辆阻尼基准值Z和胎压基准值P计算第一阻尼修Z1正值和第一胎压修正值P1；根据弯道信息基于第一阻尼修Z1正值和第一胎压修正值P1计算第二阻尼修正值Z2和第二胎压修正值P2。

【技术特征摘要】
1.一种电动车辆控制系统，其特征在于，包括：
SOC估计模块，用于获取动力电池端的电压和电流信号，根据所建立的动力
电池的数学模型，采用安时积分、状态观测器和自适应扩展卡尔曼滤波法分别
估计电池SOC，对估计值进行加权计算，得到动力电池当前的SOC值S；
判断模块，用于当判定估计值S大于设定的阈值时，进入智能驾驶模式；
当判定估计值S小于或等于设定的阈值时，开始计时，当计时时长T大于设定
的时长T0后，当判定估计值S小于或等于设定的阈值时，退出智能驾驶模式；
第一获取模块，用于获取车辆的档位和加速踏板信息；
第二获取模块，用于获取至少包括驾驶员选定路况和弯道信息的路况信息，
所述弯道信息包括弯道长度、弯道曲度、和预定距离内弯道的数量；
调整模块，用于根据获取到的路况信息，设定车辆阻尼基准值Z和胎压基
准值P；根据档位信息和加速踏板信息基于车辆阻尼基准值Z和胎压基准值P计
算第一阻尼修Z1正值和第一胎压修正值P1；根据弯道信息基于第一阻尼修Z1
正值和第一胎压修正值P1计算第二阻尼修正值Z2和第二胎压修正值P2。
2.根据权利要求1所述的电动车辆控制系统，其特征在于所述动力电池的
数学模型为：
Xk=1ηΔtC01Xk-1+-ηΔtC0im(k-1)+w1(k-1)w2(k-1)=Φk-1Xk-1+Γk-1im(k-1)+wk-1---(1)]]>yk=g1(Xk,imk,vk)=E0-R(imk-isk)-K0SOCk-K1SOCk+K2ln(SOCk)+K3ln(1-SOCk)+vk---(2)]]>式中，Xk表示电池组的状态矢量，yk表示电池端电压，η为库伦效率因子，
C为总容量，E0为充满电状态下的开路电压,R为电池内阻，K0、K1、K2、K3为电
池极化内阻，△t为采样周期，imk为电流测量值，isk为电流传感器电流漂移估

\t计值，W1和W2、Vk为相互独立的白噪声，SOC为电池电量，K代表第K个状态值，
K＝0、1、2、3、4、5……。
3.根据权利要求1所述的电动车辆控制系统，其特征在于分别采用安时积
分法、状态观测器法和自适应扩展卡尔曼滤波法分别估计电池SOC值，得到SOC
状态估计值S1、S2、S3，然后对S1、S2、S3进行加权计算，得到最终的SOC估
计值S；
S＝ω1S1+ω2s2+ω3s3(3)
其中ω1、ω2、ω3为加权系数，ω1+ω2+ω3＝1。
4.根据权利要求1所述的电动车辆控制系统，其特征在于，还包括充电电
路，用于当SOC估计值S小于设定阈值时通过充电电路为动力电池进行充电，
220V交流电经D1-D4整流，C5滤波得到300V左右直流电，此电压给C4充电，
经TF1高压绕组、TF2主绕组和V2形成启动电流，TF2反馈绕组产生感应电压，
使V1，V2轮流导通，在TF1低压供电绕组产生电压，经D9,D10整流，C8滤波，
给IR3M02,LM2902,V3,和V4供电；IR3M028脚，11脚轮流输出脉冲，推动V3,V4，
经TF2反馈绕组激励V1,V2，使V1,V2,由自激状态转入受控状态，TF2输出绕
组电压上升，此电压经R29、R26,R27分压后反馈给IR3M02的1脚使输出电压
稳定在45V上，R30是电流取样电阻，充电时R30产生压降，此电压经R11,R12
反馈给IR3M02的15脚使充电电流恒定在2.8A左右，充电电流在D20上产生压
降，经R42到达LM2902的3脚，使2脚输出高电压点亮充电灯，同时7脚输出
低电压，浮充灯熄灭，充电器进入恒流充电阶段，7脚低电压拉低D19阳极的
电压，使IR3M02的1脚电压降低，导致充电器最高输出电压达到50V，当电池
电压上升至46V时，进入恒压阶段，当充电电流降低到0.1A—0.2A时LM2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘淼，
申请(专利权)人：刘淼，
类型：发明
国别省市：河北;13