复合电源电动汽车的能量回收方法、能量回收装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种复合电源电动汽车的能量回收方法、能量回收装置，其中，所述方法包括以下步骤：根据I曲线和f曲线和ECE制动法规进行前后轮制动力分配策略，并根据分配策获取汽车的前、后轮制动力；获取汽车的车速、制动强度和超级电容的SOC，并输入至模糊控制器中，采用混合PSO算法对模糊控制器隶属度函数值进行优化，得到新的模糊控制器，并将其代入新的模糊控制器以获取再生制动力比例K；根据前、后轮制动力和K获取电机再生制动力。本发明专利技术将ECE制动法规与理想制动分配I曲线以及f曲线相结合，并采用混合PSO算法对所述模糊控制器隶属度函数值进行优化，从而可以大大提高电机回收的能量，延长行驶里程，且控制简单、易于实施。

【技术实现步骤摘要】
复合电源电动汽车的能量回收方法、能量回收装置
本专利技术涉及汽车
，尤其涉及一种复合电源电动汽车的能量回收方法、复合电源电动汽车的能量回收装置和非临时性计算机可读存储介质。
技术介绍
目前，电动汽车行驶里程不足是限制其发展的一个主要制约因素，其中，对于纯电动汽车，在汽车制动时进行能量回收可以提高汽车的行驶里程。相关技术中，电动汽车常用的制动力分配方式有如下三种：1、基于I曲线的理想制动力分配控制策略：理想制动力分配策略从I曲线的基础上演化而来，目的是使汽车在制动过程中前后轮能够同时抱死。这种控制策略回收的能量较少，且控制系统比较复杂，对硬件和控制精度要求较高不易实施。2、基于最佳制动能量回收的控制策略：最佳制动能量回收控制策略的基本思想如下：制动过程中，使电机最大程度上参与制动。这种控制策略制动能量回收效果最好，但是控制太过复杂，制动稳定性较差(很容易造成制动力不足，出现危险状况)因此实用价值不高。3、基于并联再生制动力的分配控制策略：基于并联再生制动力的分配控制具体如下：当制动强度较低时，电机独自提供所需的制动力。当制动强度较高但没有达到紧急制动时，再生制动力、前轮摩擦制动力、后轮制动力按固定比例分配。该策略响应迅速，应用广泛。但是，这种控制策略电机参与制动过程较少，回收能量有限。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题，提供了一种复合电源电动汽车的能量回收方法，将ECE(EconomicCommissionofEurope，联合国欧洲经济委员会汽车法规)制动法规与理想制动分配I曲线以及f曲线相结合，并采用混合PSO(ParticleSwarmOptimization，粒子群优化算法)算法对所述模糊控制器隶属度函数值进行优化，从而可以大大提高电机回收的能量，延长行驶里程，且控制简单、易于实施。本专利技术还提出一种复合电源电动汽车的能量回收装置。本专利技术还提出一种非临时性计算机可读存储介质。本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术第一方面实施例提出了一种复合电源电动汽车的能量回收方法，所述复合电源电动汽车为蓄电池-超级电容的复合电源电动汽车，所述方法包括以下步骤：根据汽车参数获取所述汽车的理想制动分配I曲线和f曲线；根据所述I曲线和f曲线和ECE制动法规进行前后轮制动力分配策略，并根据所述前后轮制动力分配策略获取所述汽车的前轮制动力和后轮制动力；获取所述汽车的车速、制动强度和超级电容的SOC(StateOfCharge，荷电状态)，并输入至模糊控制器中，采用混合PSO算法对所述模糊控制器隶属度函数值进行优化，得到新的模糊控制器，并将所述汽车的车速、制动强度和超级电容的SOC代入新的模糊控制器以获取再生制动力比例K；根据所述前轮制动力、所述后轮制动力和所述再生制动力比例K获取电机再生制动力，以根据所述电机再生制动力进行能量回收。根据本专利技术的一个实施例，获取所述汽车的理想制动分配I曲线包括：所述汽车制动时的前、后轮同时抱死时，根据以下公式(1)获取所述汽车的前轮、后轮地面的制动力关系：其中，FXb1为地面对前轮的制动力，FXb2为地面对后轮的制动力，G为汽车的重力，hg为质心的高度，L为轴距，b为后轴中心到汽车质心的距离；根据所述汽车的前轮、后轮地面的制动力关系绘制所述汽车的理想制动分配I曲线包括。根据本专利技术的一个实施例，获取所述汽车的f曲线：所述汽车制动时的前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死，根据以下公式(2)获取所述汽车的前轮、后轮地面的制动力关系：其中，FXb1为地面对前轮的制动力，FXb2为地面对后轮的制动力，FZ2为地面对后轮的方向反作用力，为附着系数，G为汽车的重力，hg为质心的高度，L为轴距，b为后轴中心到汽车质心的距离；根据所述汽车的前轮、后轮地面的制动力关系绘制所述汽车的f曲线。根据本专利技术的一个实施例，根据所述I曲线和f曲线和ECE制动法规进行前后轮制动力分配策略，包括：获取汽车的制动强度；当所述制动强度小于第一预设强度时，由电机提供再生制动力，其中，所述第一预设制动强度小于所述汽车的最大再生制动力对应的制动强度；在所述制动强度等于所述第一预设强度与x轴的交点为起点做ECE线的切线，并获取出切点处B的制动强度；当所述制动强度大于或等于所述第一预设强度且小于所述切点处B的制动强度时，则根据所述切线分配所述汽车的前轮制动力和后轮制动力；获取过所述切点处B的f曲线与所述I曲线的交点处C的制动强度，当所述制动强度大于或等于所述切点处的制动强度且小于或等于所述交点处C的制动强度，则根据所述f曲线分配所述汽车的前轮制动力和后轮制动力；当所述制动强度大于所述交点处C的制动强度时，则根据所述I曲线分配所述汽车的前轮制动力和后轮制动力。根据本专利技术的一个实施例，根据所述前轮制动力、所述后轮制动力和所述再生制动力比例K获取电机再生制动力，包括：将所述再生制动力比例K与前轮制动力相乘，获取所述电机再生制动力。根据本专利技术的一个实施例，采用混合PSO算法对所述模糊控制器隶属度函数值进行优化，包括：设置杂交粒子群算法的个体数目N、学习因子c1和c2、惯性权重w、杂交概率bc、杂交池大小比例bs、最大迭代次数Y、空间搜索维数D；根据目标函数评价每个粒子适应度，并通过粒子群算法随机设置各个粒子的速度Vi、位置xid、个体最优值pBest和全局最优极值gBest；根据以下公式(3.1)和(3.2)对当前粒子位置和速度进行更新：Xij(t+1)＝Xij(t)+Vij(t+1)，i＝1…n，j＝1…d(3.1)Vij(t+1)＝w*Vij(t)+c1*r1*(Pij-xij(t))+c2*r2*(Pgj-xij(t))(3.2)其中，xij(t+1)为第t代的第i个粒子进化到第t+1代的第j维的位置，Vij(t+1)为第t代的第i个粒子进化到第t+1代的第j维的速度，c1和c2为所述学习因子，Pij为个体最优粒子位置，r1和r2为[0,1]范围内的两个随机数，w为所述惯性权重；将每个粒子的适应值和粒子的最好位置进行比较，若相近，则将当前值作为粒子的最好位置，并比较当前所有的个体最优值pBest和全局最优极值gBest，对全局最优极值gBest进行更新；根据设定的杂交概率选取指定数量的粒子放入杂交池中，并将其两两杂交产生相同数目的子代粒子n，并用子代粒子n替代亲代粒子m，其中，根据以下公式(3.3)和(3.4)计算子代粒子n的位置n(x)和速度n(v)：n(x)＝p*ml(x)+(1-p)*m2(x)(3.3)n(v)＝|m1(v)|[(m1(v)+m2(v))/(|m1(v)+m2(v)|)](3.4)其中，n(x)为所述子代粒子n的位置，n(v)为所述子代粒子n的速度，p是[0，1]之间的随机数，ml(x)为两两杂交时一个亲代粒子的位置，m2(x)为两两杂交时另一个亲代粒子的位置，m1(v)为两两杂交时一个亲代粒子的速度，m2(v)为两两杂交时另一个亲代粒子的速度；判断是否达到停止本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合电源电动汽车的能量回收方法，其特征在于，所述复合电源电动汽车为蓄电池-超级电容的复合电源电动汽车，所述方法包括以下步骤：/n根据汽车参数获取所述汽车的理想制动分配I曲线和f曲线；/n根据所述I曲线和f曲线和ECE制动法规进行前后轮制动力分配策略，并根据所述前后轮制动力分配策略获取所述汽车的前轮制动力和后轮制动力；/n获取所述汽车的车速、制动强度和超级电容的SOC，并输入至模糊控制器中，采用混合PSO算法对所述模糊控制器隶属度函数值进行优化，得到新的模糊控制器，并将所述汽车的车速、制动强度和超级电容的SOC代入新的模糊控制器以获取再生制动力比例K；/n根据所述前轮制动力、所述后轮制动力和所述再生制动力比例K获取电机再生制动力，以根据所述电机再生制动力进行能量回收。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合电源电动汽车的能量回收方法，其特征在于，所述复合电源电动汽车为蓄电池-超级电容的复合电源电动汽车，所述方法包括以下步骤：
根据汽车参数获取所述汽车的理想制动分配I曲线和f曲线；
根据所述I曲线和f曲线和ECE制动法规进行前后轮制动力分配策略，并根据所述前后轮制动力分配策略获取所述汽车的前轮制动力和后轮制动力；
获取所述汽车的车速、制动强度和超级电容的SOC，并输入至模糊控制器中，采用混合PSO算法对所述模糊控制器隶属度函数值进行优化，得到新的模糊控制器，并将所述汽车的车速、制动强度和超级电容的SOC代入新的模糊控制器以获取再生制动力比例K；
根据所述前轮制动力、所述后轮制动力和所述再生制动力比例K获取电机再生制动力，以根据所述电机再生制动力进行能量回收。


2.根据权利要求1所述的复合电源电动汽车的能量回收方法，其特征在于，获取所述汽车的理想制动分配I曲线包括：
所述汽车制动时的前、后轮同时抱死时，根据以下公式(1)获取所述汽车的前轮、后轮地面的制动力关系：



其中，FXb1为地面对前轮的制动力，FXb2为地面对后轮的制动力，G为汽车的重力，hg为汽车质心的高度，L为轴距，b为后轴中心到汽车质心的距离；
根据所述汽车的前轮、后轮地面的制动力关系绘制所述汽车的理想制动分配I曲线。


3.根据权利要求1所述的复合电源电动汽车的能量回收方法，其特征在于，获取所述汽车的f曲线包括：
所述汽车制动时的前轮先抱死拖滑，然后后轮抱死，根据以下公式(2)获取所述汽车的前轮、后轮地面的制动力关系：



其中，FXb1为地面对前轮的制动力，FXb2为地面对后轮的制动力，FZ2为地面对后轮的方向反作用力，为附着系数，G为汽车的重力，hg为汽车质心的高度，L为轴距，b为后轴中心到汽车质心的距离；
根据所述汽车的前轮、后轮地面的制动力关系绘制所述汽车的f曲线。


4.根据权利要求1所述的复合电源电动汽车的能量回收方法，其特征在于，根据所述I曲线和f曲线和ECE制动法规进行前后轮制动力分配策略，包括：
获取汽车的制动强度；
当所述制动强度小于第一预设强度时，由电机提供再生制动力，其中，所述第一预设制动强度小于所述汽车的最大再生制动力对应的制动强度；
在所述制动强度等于所述第一预设强度与x轴的交点为起点做ECE线的切线，并获取出切点处B的制动强度；
当所述制动强度大于或等于所述第一预设强度且小于所述切点处B的制动强度时，则根据所述切线分配所述汽车的前轮制动力和后轮制动力；
获取过所述切点处B的f曲线与所述I曲线的交点处C的制动强度，当所述制动强度大于或等于所述切点处的制动强度且小于或等于所述交点处C的制动强度，则根据所述f曲线分配所述汽车的前轮制动力和后轮制动力；
当所述制动强度大于所述交点处C的制动强度时，则根据所述I曲线分配所述汽车的前轮制动力和后轮制动力。


5.根据权利要求1所述的复合电源电动汽车的能量回收方法，其特征在于，根据所述前轮制动力、所述后轮制动力和所述再生制动力比例K获取电机再生制动力，包括：
将所述再生制动力比例K与前轮制动力相乘，获取所述电机再生制动力。


6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜苏杰，汪伟，罗金，张焱，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32