一种VCU系统保护扭矩控制方法、充放电控制方法技术方案

一种VCU系统保护扭矩控制方法、充放电控制方法，属于新能源汽车充电控制技术领域。VCU系统保护扭矩控制方法包括：步骤S01,根据电池管理系统的最大放电电流、最大回充电流、电池电压计算电机允许的放电功率和回充功率；步骤S02,依据电机当前转速和电机允许的放电功率和回充功率查找二维MAP，获得最大扭矩，以提供给MCU。充放电控制方法包括：MCU依据上述VCU系统保护扭矩控制方法获得电机的最大扭矩；CU在检测到抖动时，以上述最大扭矩为限值控制电机充放电。本发明专利技术能合理输出电机所需的最大扭矩限值，能防止电池过放电、过充电情况发生。

A control method of protection torque and charge discharge in VCU system

【技术实现步骤摘要】
一种VCU系统保护扭矩控制方法、充放电控制方法
本专利技术属于新能源汽车充电控制
，具体涉及一种VCU系统保护扭矩控制方法、充放电控制方法。
技术介绍
现有系统保护扭矩的控制方法为：整车控制单元VCU计算出当前的电池最大放电功率和最大回充功率后，利用N=9550*P/n公式计算最大扭矩，并将其作为当前的电机允许的最大扭矩通过CAN网络输出给MCU。存在缺点：1.用这种计算方法在电机低转速段以及电机效率低阶段不适用，会造成对电池的过放电、过充电、回充能量浪费情况发生；2.目前大部分厂家的MCU都自带防抖功能，在检测到抖动的时刻，MCU会根据VCU请求的扭矩根据预先做好的控制方法在目标扭矩上下波动抵消抖动，使整车具有较好的驾驶感。在波动的同时也会造成对电池的过放电、过充电情况发生。并且，电池过冲和过放，还会造成电动汽车起火。专利技术专利申请CN201611113321.8公开了一种调控增程式前驱混动汽车制动扭矩的方法，并具体公开了方法包括车辆进入刹车系统制动和自然制动状态后的能量回收制动扭矩的调控。在车速大于阈值时，整车控制器VCU将得到的车轮驱动轴扭矩与当前驱动轴的转速相乘，得到再生制动请求功率，再将再生制动请求功率与高压电池允许的最大充电功率Pmax进行比较，取较小者作为限制后的再生制动请求功率；以限制后的再生制动请求功率除以驱动轴转速，即可得到经过限制的再生制动扭矩请求值。该方法对增程式前驱混动汽车在制动能量回收过程中进行前驱动力源电动/发电机制动扭矩的调控，但该方法也是对车轮驱动轴扭矩基于转速进行处理，也存在上述问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，提出了一种VCU系统保护扭矩控制方法、充放电控制方法，能解决现有过放电、过充电、回充能量浪费的问题，。本专利技术是通过以下技术方案得以实现的：一种VCU系统保护扭矩控制方法，其特征在于，包括：步骤S01,根据电池管理系统的最大放电电流、最大回充电流、电池电压计算电机允许的放电功率和回充功率；步骤S02,依据电机当前转速和电机允许的放电功率和回充功率查找二维MAP，获得最大扭矩，以提供给MCU。电机允许的放电功率和回充功率查找二维MAP是经过多次重复试验获得的，考虑了防抖情况，比直接利用公式进行统一修正功率更贴合实际，能避免过放、过充情况的发生。作为优选，步骤S01中对于电机允许的放电功率计算还需考虑其他高压负载同时工作产生的功率，则对于电机允许的放电功率=最大放电电流*电池电压-其他高压负载同时工作产生的功率。作为优选，所述其他高压负载同时工作产生的功率包括：DCDC电源给整车低压供电产生的功率，空调除霜除雾模式工作产生的功率。作为优选，VCU通过CAN网络获得电池管理系统的最大放电电流、最大回充电流、电池电压。作为优选，步骤S02具体包括：依据电机当前转速和电机允许的放电功率查找第一二维MAP，获得最大放电扭矩；依据电机当前转速和电机允许的回充功率查找第二二维MAP，获得最大充电扭矩；将最大放电扭矩和最大充电扭矩提供给MCU。作为优选，所述第一二维MAP和第二二维MAP中的初始值，是基于MCU台架标定数据为基础进行初始标定参数标定。作为优选，所述第一二维MAP和第二二维MAP是通过多次重复试验获得的，基于转速和功率为索引值查找的扭矩表。作为优选，所述第一二维MAP和第二二维MAP是在考虑MCU触发防抖工况以及开启整车所有高低压负载情况下，通过多次重复试验获得的。一种充放电控制方法，包括：MCU依据上述VCU系统保护扭矩控制方法获得电机的最大扭矩；MCU在检测到抖动时，以上述最大扭矩为限值控制电机充放电。采用该充放电控制方法时，由于最大扭矩获得是基于二维表获得，使得电机在进行防抖时，不会超过这个二维表中的限值，也不会造成过充和过放。本专利技术具有以下有益效果：一种VCU系统保护扭矩控制方法、充放电控制方法，在放电工况下，既能保证在允许的放电功率下电机表现出最优越的动力，又能保证放电功率不会超过电池的允许放电功率；在回充工况下，既能保证电机在允许的回充功率下回收能量达到最大化，又能保证回充功率不会超过电池的允许回充功率。附图说明图1为本专利技术一种VCU系统保护扭矩控制方法的总流程图；图2为采用上述方法的VCU系统结构示意图。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。如图1，一种VCU系统保护扭矩控制方法，包括：步骤S01,根据电池管理系统的最大放电电流、最大回充电流、电池电压计算电机允许的放电功率和回充功率；步骤S02,依据电机当前转速和电机允许的放电功率和回充功率查找二维MAP，获得最大扭矩，以提供给MCU。在步骤S01中，电机允许的放电功率为最大放电电流*电池电压；电机允许的回充功率为最大回充电流*电池电压。然而，在实际工作中，电机允许的放电功率还需要考虑其他因素。VCU需要考虑到其他高压负载同时工作的情况，所以制定了优先级：DCDC电源需要给整车低压供电故优先级最高，其次是空调除霜除雾模式的功率，再其次是给电机使用、空调制冷制热是优先级最后的。为此，步骤S01中对于电机允许的放电功率计算还需考虑其他高压负载同时工作产生的功率，则对于电机允许的放电功率=最大放电电流*电池电压-其他高压负载同时工作产生的功率。即VCU计算的总的功率需要减掉DCDC电源和空调除霜除雾模式工作消耗的功率后得出的功率给电机使用。如图2，整车控制器VCU通过CAN网络获得电池管理系统的最大放电电流、最大回充电流、电池电压。整车控制器VCU根据上述计算模型进行计算，分别获得电机允许的放电功率和电机允许的回充功率。所述步骤S02具体包括：依据电机当前转速和电机允许的放电功率查找第一二维MAP，获得最大放电扭矩；依据电机当前转速和电机允许的回充功率查找第二二维MAP，获得最大充电扭矩；将最大放电扭矩和最大充电扭矩提供给MCU。根据步骤S01计算的放电功率和回充功率，结合转速分别查表（参考表一，实际是以功率为X轴，转速为Y轴的MATLAB制成的MAP表）。所述第一二维MAP和第二二维MAP是在考虑MCU触发防抖工况以及开启整车所有高低压负载情况下，通过多次重复试验获得的，基于转速和功率为索引值查找的扭矩表。该表更贴近使用情况，周全考虑了防抖工况和高低负载情况，在查表的情况下能获得准确的最大扭矩限值输出。电机在搭载整车之前，电机供应商都会在自己家公司台架上做实验，为此，所述第一二维MAP和第二二维MAP中的初始值，是基于MCU台架标定数据为基础进行初始标定参数标定。而在多次试验下，后续值会根据试验情况发生变化。表一：第一二维MAP或第二二维MAP的表格式样例转速rpm放电功率/回充功率最大充电扭矩/最大放电扭矩Nm500690.18W10.3500202030.91000129710.310003741.0130.715001868.0110.11500539830.6采用上述方法后，放电工况下：既可以保证在允许的放电功率下电机表现出最优越的动力，又可以保证放电功率不会超过电池的允许放电功率。回充工况下：既可以保证电机在允许的回充功率下回收能量达到最大化，又可以保证回充功率不会超过电池的允许回充功率。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种VCU系统保护扭矩控制方法，其特征在于，包括：步骤S01,根据电池管理系统的最大放电电流、最大回充电流、电池电压计算电机允许的放电功率和回充功率；步骤S02,依据电机当前转速和电机允许的放电功率和回充功率查找二维MAP，获得最大扭矩，以提供给MCU。

【技术特征摘要】
1.一种VCU系统保护扭矩控制方法，其特征在于，包括：步骤S01,根据电池管理系统的最大放电电流、最大回充电流、电池电压计算电机允许的放电功率和回充功率；步骤S02,依据电机当前转速和电机允许的放电功率和回充功率查找二维MAP，获得最大扭矩，以提供给MCU。2.根据权利要求1所述的一种VCU系统保护扭矩控制方法，其特征在于，步骤S01中对于电机允许的放电功率计算还需考虑其他高压负载同时工作产生的功率，则对于电机允许的放电功率=最大放电电流*电池电压-其他高压负载同时工作产生的功率。3.根据权利要求2所述的一种VCU系统保护扭矩控制方法，其特征在于，所述其他高压负载同时工作产生的功率包括：DCDC电源给整车低压供电产生的功率，空调除霜除雾模式工作产生的功率。4.根据权利要求1所述的一种VCU系统保护扭矩控制方法，其特征在于，VCU通过CAN网络获得电池管理系统的最大放电电流、最大回充电流、电池电压。5.根据权利要求1所述的一种VCU系统保护扭矩控制方法，其特征在于，步骤S02具体包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李璞，肖岩，曲帅，
申请(专利权)人：浙江合众新能源汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33