一种高安全性的电动汽车制动能量回收方法技术

本发明专利技术公开了一种高安全性的电动汽车制动能量回收系统，包括电机制动系统、传统液压制动系统和辅助制动系统。基于制动能量回收系统，设计了一套电动汽车的制动能量回收方法，其方法按照车辆行驶的路面附着系数、车速和制动踏板的开度，分配前、后轮的制动力。本发明专利技术相比于现有技术，采用了前、后两个制动电机，且通过电流调节器可调节回馈制动力的分配，在保证制动能量回收率最大的同时，保持了汽车制动过程的稳定性，避免了汽车侧滑或偏移，制动能量回收安全性能高。

A high safety recovery method for electric vehicle braking energy

The invention discloses a high security electric vehicle braking energy recovery system, which includes the motor brake system, the traditional hydraulic brake system and the auxiliary brake system. Based on the braking energy recovery system, a set of braking energy recovery methods for electric vehicles is designed. The braking force of the front and rear wheels is distributed in accordance with the road adhesion coefficient, speed and the opening of the brake pedal. Compared with the existing technology, the two brake motors are adopted and the distribution of the feedback braking power can be adjusted by the current regulator. While the maximum braking energy recovery rate is guaranteed, the stability of the braking process is maintained, the vehicle side skidding or offset is avoided, and the safety performance of the braking energy recovery is high.

【技术实现步骤摘要】
一种高安全性的电动汽车制动能量回收方法
本专利技术属于新能源汽车
，尤其涉及一种高安全性的电动汽车制动能量回收方法。
技术介绍
纯电动汽车鉴于其环境污染比较小、噪音低、效率高、结构简单、维修方便和经久耐用等一系列优势，使之得到各个国家的普遍关注，同时也引发了一场世界范围内的汽车革命。电动汽车制动能量回收系统，是指在车辆的制动过程中，将汽车的部分动能通过发电机转化成电能储存起来，待车辆加速或启动时为汽车提供全部或部分驱动力的系统。制动过程中，驱动轮的机械能通过能量转换装置（如电机、整流电路等）转换为电能存储在储能装置中（如蓄电池、超级电容等），实现能量的回收；在车辆加速或启动时，储能装置中的电能再反过来经过能量转换装置（如电机、逆变电路等）变换为机械能，加载到驱动轮上为车辆提供驱动力，实现了能量的再利用。尽管当今世界对汽车制动能量回收系统的研究已经有了长足的进步，但是还存在一些亟待解决或完善的方面，比如：1）能量回收效率。制动能量回收过程由于受到各方各面的因素的影响，所以能量的损耗的收集得不到充分的吸收，因此，就需要考虑提高能量回收效率高低的问题，以实现最大化。2）车辆刹车安全性问题。因为在运行过程中，车辆的速度范围非常大，因此，在刹车时所需要的制动力也会有很大的差距。而当在车辆高速运行时进行刹车所需的制动力并非电机所能提供得了的。尤其是在电机的制动力无法保证正常刹车时，就要求机械刹车器提供一定的力，而不是为了更大的动能回收，就可以无视车辆刹车的平顺性。即需要保证安全性是制动时考虑的第一要素。不仅要考虑到再生制动产生的力矩，有效的处理好摩擦制动的阻力力矩，还要尽量保证刹车时的平顺性。但是就目前来看，以上两点问题未能得到综合理想地解决。
技术实现思路
基于上述技术问题，本专利技术提供了一种高安全性的电动汽车制动能量回收系统，包括电机制动系统、传统液压制动系统和辅助制动系统；所述电机制动系统包括前轴电机和后轴电机，前轴电机通过前离合器连接前轴驱动桥，前轴驱动桥安装在前轴上，后轴电机通过后离合器连接后轴驱动桥，所述前轴电机和后轴电机分别通过导线连接电流调节器，两个电流调节器分别接入电池管理系统，电池管理系统连接车载锂离子电池，电池管理系统和整车控制器通过数据线连接；所述的传统液压制动系统包括前、后轮的液压制动器、制动踏板、ABS泵、制动主缸和储液罐，所述储液罐内装有液压油，储液罐安装在所述制动主缸上，所述制动踏板和所述制动主缸的推杆相连，所述制动主缸的出液口通过液压油管连接ABS泵，ABS泵用于分配前、后轴的液压制动力，所述ABS泵通过液压油管分别连接前、后轮的液压制动器；所述辅助制动系统包括整车控制器、路面识别模块、车速传感器和踏板开度传感器，所述整车控制器通过数据线和电池管理系统实现数据交互连接，所述整车控制器通过数据线和电流调节器、ABS泵连接，用于输出指令到电流调节器、ABS泵，路面识别模块、车速传感器和踏板开度传感器通过数据线和整车控制器17连接，用于将计算所得的路面附着系数、车速和制动踏板的开度传输到整车控制器中。一种电动汽车的制动能量回收方法，按照车辆行驶的路面附着系数、车速和制动踏板的开度，分配前、后轮的制动力，其具体为：当路面附着系数φ≤0.3、车速v≤30km/h时，驾驶员轻微踩下制动踏板，液压制动系统不工作，前离合器闭合，前轴电机转动发电，同时提供制动力矩，发电所得电能通过电流调节器流入电池管理系统中，再由电池管理系统导入车载锂离子电池内，后离合器断开，后轴电机不参与制动；当驾驶员中度踩踏制动踏板时，制动踏板部位的压力传感器将信号传递至整车控制器，所述整车控制器内预先设有车辆空载状态下理想的前、后轮制动力分配曲线，路面识别模块实时将路面的附着系数值传输到整车控制器中，整车控制器根据附着系数确定后轮制动力与前轮制动力的比值β1，后轮制动力与前轮制动力的线性曲线正好经过附着系数值对应的理想曲线的数值，然后整车控制系统输出信号同时闭合前离合器和后离合器，再按照β1值输出指令调节两个电流调节器，使得后轴电机和前轴电机的制动力比值为β1；当驾驶员重度踩踏制动踏板时，前离合器和后离合器断开，整车控制器启动液压制动系统将前后车轮同时抱死；当路面附着系数φ≤0.3、车速v＞30km/h时，驾驶员踩踏制动踏板的开度≤总开度的70%时，整车控制器同时闭合前离合器和后离合器，并输出指令调节两个电流调节器，使得前轴电机和后轴电机的制动力比值为β1，当驾驶员踩踏制动踏板的开度＞总开度的70%时，前离合器和后离合器断开，整车控制器启动液压制动系统将前后车轮同时抱死；当路面附着系数0.3＜φ≤0.9、车速≤30km/h时，驾驶员轻微踩下制动踏板，液压制动系统不工作，前离合器闭合，前轴电机转动发电，进行能量回收，同时提供制动力矩，后离合器断开，后轴电机不参与制动；当驾驶员中度踩踏制动踏板时，先由前轴电机单独提供制动力，当前轴电机最大制动力不能满足制动踏板开度对应的制动力时，后轴电机参与制动，使得总制动力和制动踏板开度对应的制动力相等；当驾驶员重度踩踏制动踏板时，整车控制器根据附着系数与车辆空载状态下理想的前、后轮制动力分配曲线确定后轮制动力与前轮制动力的比值β2，整车控制器首先判断制动踏板开度对应的制动力按照β2分配到前、后轴后，是否均小于前轴电机和后轴电机最大制动力，如果小于，则同时闭合前离合器和后离合器，调节两个电流调节器，按照β2分配前轴电机和后轴电机的制动力，进行能量回收，同时保持车的稳定性，如果制动踏板开度对应的制动力按照β2分配到前、后轴后，其中有一个或两个均大于前轴电机或后轴电机最大制动力，断开前离合器和后离合器，前轴电机和后轴电机均不产生回馈制动力，分配前、后轴的液压制动力，使得前、后轴总制动力满足β2值，当制动踏板的开度为总开度的90%以上时，液压制动系统同时抱死前后轴进行制动；当路面附着系数0.3＜φ≤0.9、车速＞30km/h时，驾驶员轻微踩下制动踏板，液压制动系统不工作，整车控制器同时闭合前离合器和后离合器，并输出指令调节两个电流调节器，使得前轴电机和后轴电机的制动力比值为β3，所述β3为整车控制器根据附着系数与车辆空载状态下理想的前、后轮制动力分配曲线确定后轮制动力与前轮制动力的比值，当驾驶员中度或重度踩踏制动踏板时，前离合器和后离合器断开，前轴电机和后轴电机不参加制动，整车控制器启动液压制动系统进行制动，前、后轴制动力按照β3分配；当路面附着系数φ＞0.9时，整车控制器根据附着系数与车辆空载状态下理想的前、后轮制动力分配曲线确定后轮制动力与前轮制动力的比值β4，当驾驶员轻微踩下制动踏板，整车控制器按照β4值的1.5～2倍分配前、后轴的制动力，通过调节两个电流调节器，使得后轴电机和前轴电机产生的制动力按照所述β4值的1.5～2倍分配进行制动，同时进行能量回收；当驾驶员中度踩踏制动踏板时，后轴电机和前轴电机产生的制动力按照所述β4值的1.5～2倍分配进行制动，当分配给后轴电机或前轴电机的制动力其中任意一个大于后轴电机或前轴电机最大制动力矩时，整车控制器不开启前离合器和后离合器，而采用液压制动系统按照β4值分配前、后轴的液压制动力进行制动；当驾驶员重度踩踏制动踏板时，整车控制器不开启前离合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高安全性的电动汽车制动能量回收系统，其特征在于，包括电机制动系统、传统液压制动系统和辅助制动系统；所述电机制动系统包括前轴电机和后轴电机，前轴电机通过前离合器连接前轴驱动桥，前轴驱动桥安装在前轴上，后轴电机通过后离合器连接后轴驱动桥，所述前轴电机和后轴电机分别通过导线连接电流调节器，两个电流调节器分别接入电池管理系统，电池管理系统连接车载锂离子电池，电池管理系统和整车控制器通过数据线连接；所述的传统液压制动系统包括前、后轮的液压制动器、制动踏板、ABS泵、制动主缸和储液罐，所述储液罐内装有液压油，储液罐安装在所述制动主缸上，所述制动踏板和所述制动主缸的推杆相连，所述制动主缸的出液口通过液压油管连接ABS泵，ABS泵用于分配前、后轴的液压制动力，所述ABS泵通过液压油管分别连接前、后轮的液压制动器；所述辅助制动系统包括整车控制器、路面识别模块、车速传感器和踏板开度传感器，所述整车控制器通过数据线和电池管理系统实现数据交互连接，所述整车控制器通过数据线和电流调节器、ABS泵连接，用于输出指令到电流调节器、ABS泵，路面识别模块、车速传感器和踏板开度传感器通过数据线和整车控制器17连接，用于将计算所得的路面附着系数、车速和制动踏板的开度传输到整车控制器中。...

【技术特征摘要】
1.一种高安全性的电动汽车制动能量回收系统，其特征在于，包括电机制动系统、传统液压制动系统和辅助制动系统；所述电机制动系统包括前轴电机和后轴电机，前轴电机通过前离合器连接前轴驱动桥，前轴驱动桥安装在前轴上，后轴电机通过后离合器连接后轴驱动桥，所述前轴电机和后轴电机分别通过导线连接电流调节器，两个电流调节器分别接入电池管理系统，电池管理系统连接车载锂离子电池，电池管理系统和整车控制器通过数据线连接；所述的传统液压制动系统包括前、后轮的液压制动器、制动踏板、ABS泵、制动主缸和储液罐，所述储液罐内装有液压油，储液罐安装在所述制动主缸上，所述制动踏板和所述制动主缸的推杆相连，所述制动主缸的出液口通过液压油管连接ABS泵，ABS泵用于分配前、后轴的液压制动力，所述ABS泵通过液压油管分别连接前、后轮的液压制动器；所述辅助制动系统包括整车控制器、路面识别模块、车速传感器和踏板开度传感器，所述整车控制器通过数据线和电池管理系统实现数据交互连接，所述整车控制器通过数据线和电流调节器、ABS泵连接，用于输出指令到电流调节器、ABS泵，路面识别模块、车速传感器和踏板开度传感器通过数据线和整车控制器17连接，用于将计算所得的路面附着系数、车速和制动踏板的开度传输到整车控制器中。2.利用权利要求1所述的制动能量回收系统进行制动能量回收的方法，其特征在于，按照车辆行驶的路面附着系数、车速和制动踏板的开度，分配前、后轮的制动力，其具体为：当路面附着系数φ≤0.3、车速v≤30km/h时，驾驶员轻微踩下制动踏板，液压制动系统不工作，前离合器闭合，前轴电机转动发电，同时提供制动力矩，发电所得电能通过电流调节器流入电池管理系统中，再由电池管理系统导入车载锂离子电池内，后离合器断开，后轴电机不参与制动；当驾驶员中度踩踏制动踏板时，制动踏板部位的压力传感器将信号传递至整车控制器，所述整车控制器内预先设有车辆空载状态下理想的前、后轮制动力分配曲线，路面识别模块实时将路面的附着系数值传输到整车控制器中，整车控制器根据附着系数确定后轮制动力与前轮制动力的比值β1，后轮制动力与前轮制动力的线性曲线正好经过附着系数值对应的理想曲线的数值，然后整车控制系统输出信号同时闭合前离合器和后离合器，再按照β1值输出指令调节两个电流调节器，使得后轴电机和前轴电机的制动力比值为β1；当驾驶员重度踩踏制动踏板时，前离合器和后离合器断开，整车控制器启动液压制动系统将前后车轮同时抱死；当路面附着系数φ≤0.3、车速v＞30km/h时，驾驶员踩踏制动踏板的开度≤总开度的70%时，整车控制器同时闭合前离合器和后离合器，并输出指令调节两个电流调节器，使得前轴电机和后轴电机的制动力比值为β1，当驾驶员踩踏制动踏板的开度＞总开度的70%时，前离合器和后离合器断开，整车控制器启动液压制动系统将前后车轮同时抱死；当路面附着系数0.3＜φ≤0.9、车速≤30km/h时，驾驶员轻微踩...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨军平，
申请(专利权)人：南昌工程学院，
类型：发明
国别省市：江西,36