一种制动能量回馈控制电路及功率分配方法组成比例

本发明专利技术涉及一种制动能量回馈控制电路及功率分配方法，通过比较车辆进行制动时储能装置的最大充电功率和主电机的电制动功率的大小，根据电机的电制动功率和电池允许的最大充电功率来分配制动电阻的需求功率，本发明专利技术能在电池充电能力较弱或者电池温度较低时，保持电制动力的一致性，适当提高当前整车给制动电阻的功率，降低动力电池的充电电流，防止动力电池过冲和过放，有效解决司机踩制动踏板时电制动力变小、制动距离增加、制动不平稳的问题。

A Braking Energy Feedback Control Circuit and Power Distribution Method

The invention relates to a braking energy feedback control circuit and a power distribution method. By comparing the maximum charging power of the energy storage device and the electric braking power of the main motor when the vehicle is braking, the required power of the braking resistance is allocated according to the electric braking power of the motor and the maximum charging power allowed by the battery. It can keep the consistency of the electric braking force when the battery charging capacity is weak or the battery temperature is low, properly increase the power of the current braking resistance of the whole vehicle, reduce the charging current of the power battery, prevent the power battery from overshooting and discharging, effectively solve the problem that the electric braking force decreases, the braking distance increases and the braking system when the driver treads on the brake pedal. The problem of dynamic instability.

【技术实现步骤摘要】
一种制动能量回馈控制电路及功率分配方法
本专利技术属于纯电动和混合动力汽车领域，具体涉及一种制动能量回馈控制电路及功率分配方法。
技术介绍
制动能量回馈是纯电动汽车和混合动力汽车降低油耗的关键技术之一，现行的制动能量回馈控制方法都是把电机制动力和机械制动力进行简单叠加，但是电机制动受到电池容量的限制。当电池电量不足的时候，电池可以吸收制动回馈的能量，则电机可以制动，总的制动力为电机制动力加上机械制动力；当电池电量足时，电池无法再吸收制动回馈的能量，则电机不可以进行制动，总的制动力仅为机械制动力。例如，对于装配有制动能量回收的驱动电机的车辆在行车制动过程中，当动力电池SOC较高(92％以上)或者电池温度较低(10℃以下)时，动力电池所允许的最大充电功率会下降。当动力电池所允许的最大充电功率小于当前电机的电制动功率时，电机会降低电制动功率来满足动力电池的充电功率，在电机转速不变的情况下，表现为电机输出扭矩下降。此时，在行车制动过程中，司机踩制动踏板时会感觉到电制动力变小。由于电池电量充足与不足，会造成驾驶员踩制动踏板时存在得到不同的制动力的情况，使驾驶员的制动感觉不同。然而大部分情况下，电池都可以吸收电制动机回馈的能量，驾驶员习惯于电机制动加上机械制动的感觉，当偶尔电池电量足时，电池也不能吸收制动回馈的能量，但是驾驶员并不知道，还会按照习惯踩制动踏板，由于没有电机制动力，总的制动力变小，制动距离增加，会有安全隐患。目前，在行车制动过程中的制动力是电机的标定扭矩和当前电池的最大允许充电功率计算的电机扭矩取小，当电池的最大允许充电功率计算的电机扭矩小于电机的标定扭矩时，会降低电制动力，在下长坡过程中存在电制动力不够的情况，必然要通过制动器来维持匀速下坡。制动器长时间连续地进行较大强度工作时，其摩擦力矩会有显著下降，出现制动器的热衰退现象，对制动器的危害很大。公告号CN202541337的中国专利公开了一种混合动力汽车制动系统，如图1所示，该系统在储能装置的电能充满时，驱动电机制动回馈的电能传递给制动电阻以热能形式进行消耗，该方法虽然能在一定程度上解决了制动力变小的问题，但制动力的平稳性差，尤其是该系统的继电器K1、继电器K2在动作过程中，驱动电机的动能远大于储能装置吸收的电能，在驱动电机的动能需要转化为制动电阻的热能时，仍会存在总制动力变小的问题，没有真正的解决汽车制动的平稳问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种制动能量回馈控制电路及功率分配方法，用于解决在行车制动过程中动力电池SOC较高或者电池温度较低时，司机踩制动踏板时电制动力变小、制动距离增加、制动不平稳的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提出一种制动能量回馈的功率分配方法，包括以下解决方案：方法方案一，包括如下步骤：当车辆进行制动时，比较储能装置的最大充电功率和主电机的电制动功率的大小；当储能装置的最大充电功率大于或等于主电机的电制动功率时，不给制动电阻分配功率；当储能装置的最大充电功率小于主电机的电制动功率时，给制动电阻分配功率。方法方案二，在方法方案一的基础上，当储能装置的最大充电功率小于主电机的电制动功率时，比较当前储能装置的最大充电电流与当前储能装置的实际充电电流，若大于时，减小给制动电阻分配的功率；当储能装置的最大充电电流小于或等于当前储能装置的实际充电电流时，增大给制动电阻分配的功率。方法方案三，在方法方案二的基础上，当储能装置的最大充电电流大于当前储能装置的实际充电电流时，制动电阻分配的功率为：P3＝P1-P2-ΔP1式中，P3为制动电阻分配的功率，P1为电机的电制动功率，P2为储能装置的最大充电功率，ΔP1为设定的第一功率差值。方法方案四，在方法方案二的基础上，当储能装置的最大充电电流小于或等于当前储能装置的实际充电电流时，制动电阻分配的功率为：P3＝P1-P2+ΔP2式中，P3为制动电阻分配的功率，P1为电机的电制动功率，P2为储能装置的最大充电功率，ΔP2为设定的第二功率差值。方法方案五，在方法方案三的基础上，所述设定的第一功率差值为：ΔP1＝(I0-I)*U式中，I0为当前储能装置的最大充电电流，I为当前储能装置的实际充电电流，U为当前储能装置的电压。方法方案六，在方法方案四的基础上，所述设定的第二功率差值为：ΔP2＝(I-I0)*U式中，I0为当前储能装置的最大充电电流，I为当前储能装置的实际充电电流，U为当前储能装置的电压。为解决上述技术问题，本专利技术还提出一种制动能量回馈控制电路，包括以下解决方案：装置方案一，包括控制器，及分别与该控制器相连的电机、储能装置、制动电阻，所述控制器包括以下单元：比较单元：用于当车辆进行制动时，比较储能装置的最大充电功率和主电机的电制动功率的大小；功率分配单元：用于当储能装置的最大充电功率大于或等于主电机的电制动功率时，不给制动电阻分配功率；当储能装置的最大充电功率小于主电机的电制动功率时，给制动电阻分配功率。装置方案二，在装置方案一的基础上，所述功率分配单元用于当储能装置的最大充电功率小于主电机的电制动功率时，比较当前储能装置的最大充电电流与当前储能装置的实际充电电流，若大于时，减小给制动电阻分配的功率；当储能装置的最大充电电流小于或等于当前储能装置的实际充电电流时，增大给制动电阻分配的功率。装置方案三，在装置方案二的基础上，所述功率分配单元用于在储能装置的最大充电电流大于当前储能装置的实际充电电流时，给制动电阻分配的功率为：P3＝P1-P2-ΔP1式中，P3为制动电阻分配的功率，P1为电机的电制动功率，P2为储能装置的最大充电功率，ΔP1为设定的第一功率差值。装置方案四，在装置方案二的基础上，所述功率分配单元用于在储能装置的最大充电电流小于或等于当前储能装置的实际充电电流时，给制动电阻分配的功率为：P3＝P1-P2+ΔP2式中，P3为制动电阻分配的功率，P1为电机的电制动功率，P2为储能装置的最大充电功率，ΔP2为设定的第二功率差值。本专利技术的有益效果是：通过比较车辆进行制动时储能装置的最大充电功率和主电机的电制动功率的大小，根据电机的电制动功率和电池允许的最大充电功率来分配制动电阻的需求功率，本专利技术能在电池充电能力较弱或者电池温度较低时，保持电制动力的一致性，适当提高当前整车给制动电阻的功率，降低动力电池的充电电流，防止动力电池过冲和过放，有效解决司机踩制动踏板时电制动力变小、制动距离增加、制动不平稳的问题。附图说明图1是一种混合动力汽车制动系统示意图；图2是制动电阻控制系统高压原理图；图3是本专利技术制动电阻功率分配实施流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明。本专利技术的一种制动能量回馈的功率分配方法的实施例：当车辆进行制动时，比较储能装置的最大充电功率和主电机的电制动功率的大小，当储能装置的最大充电功率大于或等于主电机的电制动功率时，不给制动电阻分配功率，当储能装置的最大充电功率小于主电机的电制动功率时给，通过以下不同的控制策略给制动电阻分配功率。具体的，如图1所示，高压线分别与动力电池(本专利技术的储能装置)、BMS(电池管理系统)、分线盒、五合一控制器、电机、电阻控制器、制动电阻相连，车轮与主驱动电机刚性连接。电阻控制器通过分线盒并联在五合一控制器和BMS本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制动能量回馈的功率分配方法，其特征在于，包括以下步骤：当车辆进行制动时，比较储能装置的最大充电功率和主电机的电制动功率的大小；当储能装置的最大充电功率大于或等于主电机的电制动功率时，不给制动电阻分配功率；当储能装置的最大充电功率小于主电机的电制动功率时，给制动电阻分配功率。

【技术特征摘要】
1.一种制动能量回馈的功率分配方法，其特征在于，包括以下步骤：当车辆进行制动时，比较储能装置的最大充电功率和主电机的电制动功率的大小；当储能装置的最大充电功率大于或等于主电机的电制动功率时，不给制动电阻分配功率；当储能装置的最大充电功率小于主电机的电制动功率时，给制动电阻分配功率。2.根据权利要求1所述的制动能量回馈的功率分配方法，其特征在于，当储能装置的最大充电功率小于主电机的电制动功率时，比较当前储能装置的最大充电电流与当前储能装置的实际充电电流，若大于时，减小给制动电阻分配的功率；当储能装置的最大充电电流小于或等于当前储能装置的实际充电电流时，增大给制动电阻分配的功率。3.根据权利要求2所述的制动能量回馈的功率分配方法，其特征在于，当储能装置的最大充电电流大于当前储能装置的实际充电电流时，制动电阻分配的功率为：P3＝P1-P2-ΔP1式中，P3为制动电阻分配的功率，P1为电机的电制动功率，P2为储能装置的最大充电功率，ΔP1为设定的第一功率差值。4.根据权利要求2所述的制动能量回馈的功率分配方法，其特征在于，当储能装置的最大充电电流小于或等于当前储能装置的实际充电电流时，制动电阻分配的功率为：P3＝P1-P2+ΔP2式中，P3为制动电阻分配的功率，P1为电机的电制动功率，P2为储能装置的最大充电功率，ΔP2为设定的第二功率差值。5.根据权利要求3所述的制动能量回馈的功率分配方法，其特征在于，所述设定的第一功率差值为：ΔP1＝(I0-I)*U式中，I0为当前储能装置的最大充电电流，I为当前储能装置的实际充电电流，U为当前储能装置的电压。6.根据权利要求4所述的制动能量回馈的功率分配方法，其特征在于，所述设定...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈炳酉，位跃辉，杨学青，苏常军，
申请(专利权)人：郑州宇通客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41