一种纯电动汽车再生制动控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种纯电动汽车再生制动控制系统，该纯电动汽车再生制动控制系统包括电能储存单元、永磁同步电机、电池管理系统BMS、电机控制器MCU、整车控制器VCU、再生制动系统、雷达传感器、机械制动系统、制动踏板行程传感器；所述电能储存单元通过依次连接的电池管理系统BMS、电机控制器MCU为永磁同步电机供电，永磁同步电机机械传动带动车辆动力轴。本实用新型专利技术通过合理而全面的判断及控制，能对再生制动与机械制动两种制动方式进行合理选择，还能对制动回能的利用方式进行合理选择，从而充分回收制动能量，进而能够解决纯电动汽车续驶里程短的问题，同时提高动力电池的循环使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种纯电动汽车再生制动控制系统，属于电动汽车能量回收

技术介绍
汽车保有量的增加，交通事故逐年增多、消费者安全意识逐步提高、各国政府安全法规愈加严格、各企业之间的激烈竞争等都促进了汽车安全性研究的发展。传统的安全技术已经不能满足人们的要求,传统的安全技术已经不能满足人们的要求,开始将声、光、电等领域的新技术应用到汽车的安全性研究领域。纯电动汽车具有高效、低噪声、零排放等显著优点，在环保和节能方面具有不可比拟的优势，其应用和普及已成为汽车工业可持续发展的必然趋势。迄今为止，续驶里程不足仍然是制约纯电动汽车商业化的瓶颈。制动回能是纯电动汽车一项关键技术，同时实现节能和机械制动两个目的，在满足纯电动汽车正常行驶所要求的动力性、安全稳定性以及舒适性的前提下，能够最大化的优化能量输出，实现电动车能量的高效利用；其次，在电动汽车处于减速制动状态时，根据电机的特性来发电，将制动时的机械能转化为电能存储到动力电池和超级电容中。但现有技术中，对再生制动系统缺乏合理控制，对其制动回能也缺乏很好的利用，以至于常常再生制动与机械制动同时存在，再生制
动与机械制动分配比值小，制动能量得不到充分回收，而且电池的放电量也过大。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供了一种纯电动汽车再生制动控制系统，该纯电动汽车再生制动控制系统能通过合理而全面的判断及控制，对再生制动与机械制动两种制动方式进行合理选择，还能对制动回能的利用方式进行合理选择，从而充分回收制动能量。本技术通过以下技术方案得以实现。本技术提供的一种纯电动汽车再生制动控制系统，包括电能储存单元、永磁同步电机、电池管理系统BMS、电机控制器MCU、整车控制器VCU、再生制动系统、雷达传感器、机械制动系统、制动踏板行程传感器；所述电能储存单元通过依次连接的电池管理系统BMS、电机控制器MCU为永磁同步电机供电，永磁同步电机机械传动带动车辆动力轴；所述整车控制器VCU通信连接雷达传感器和制动踏板行程传感器并接收雷达传感器和制动踏板行程传感器的信号；整车控制器VCU连接控制再生制动系统、机械制动系统和电机控制器MCU。所述电能储存单元通过并行连接的超级电容和磷酸铁锂电池供电；所述再生制动系统电流输出接入至电能储存单元的电流输入，电能储存单元按不高于额定电流的充电电流向磷酸铁锂电池充电，并按再生制动系统的制动电流高于额定电流的差值向超级电容充电。所述整车控制器VCU通过高速CAN总线网络连接控制再生制动系统；整车控制器VCU通过连接控制机械制动器真空泵、机械制动器真空泵机械带动机械制动系统实现对机械制动系统的控制。所述整车控制器VCU还连接控制冷却系统。所述雷达传感器测量本车与前方障碍物的距离，将测量结果发送至整车控制器VCU，所述制动踏板行程传感器检测制动踏板的制动强度；所述整车控制器VCU根据雷达传感器传输的距离信号、制动踏板行程传感器传输的制动强度信号和电机控制器MCU传输的超级电容和磷酸铁锂电池SOC状态，判断并选择机械制动或再生制动。本技术安装在后轮驱动无离合器的电动汽车上。本技术的有益效果在于：能通过合理而全面的判断及控制，对再生制动与机械制动两种制动方式进行合理选择，还能对制动回能的利用方式进行合理选择，从而充分回收制动能量，进而能够解决纯电动汽车续驶里程短的问题，同时提高动力电池的循环使用寿命。附图说明图1是本技术的连接原理示意图，为表示清楚，图中制动踏板行程传感器未标示；图2是本技术一种可能的控制方法的过程示意图；图3是图2的再生制动力与摩擦制动力分配原理示意图。具体实施方式下面进一步描述本技术的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。如图1所示的一种纯电动汽车再生制动控制系统，包括电能储存单元、永磁同步电机、电池管理系统BMS、电机控制器MCU、整车控制器VCU、再生制动系统、雷达传感器、机械制动系统、制动踏板行
程传感器；所述电能储存单元通过依次连接的电池管理系统BMS、电机控制器MCU为永磁同步电机供电，永磁同步电机机械传动带动车辆动力轴；所述整车控制器VCU通信连接雷达传感器和制动踏板行程传感器并接收雷达传感器和制动踏板行程传感器的信号；整车控制器VCU连接控制再生制动系统、机械制动系统和电机控制器MCU。所述电能储存单元通过并行连接的超级电容和磷酸铁锂电池供电；所述再生制动系统电流输出接入至电能储存单元的电流输入，电能储存单元按不高于额定电流的充电电流向磷酸铁锂电池充电，并按再生制动系统的制动电流高于额定电流的差值向超级电容充电。所述整车控制器VCU通过高速CAN总线网络连接控制再生制动系统；整车控制器VCU通过连接控制机械制动器真空泵、机械制动器真空泵机械带动机械制动系统实现对机械制动系统的控制。所述整车控制器VCU还连接控制冷却系统。所述雷达传感器测量本车与前方障碍物的距离，将测量结果发送至整车控制器VCU，所述制动踏板行程传感器检测制动踏板的制动强度；所述整车控制器VCU根据雷达传感器传输的距离信号、制动踏板行程传感器传输的制动强度信号和电机控制器MCU传输的超级电容和磷酸铁锂电池SOC状态，判断并选择机械制动或再生制动。一般而言，再生制动能量回收方式除了踏板制动回收模式外，还设置再生制动档位回收模式。本技术安装在后轮驱动无离合器的电动汽车上。如图2所示，本技术以如下步骤进行控制最佳：①实时接收雷达传感器传输的本车与前方障碍物的距离、制动踏板行程传感器传输的制动强度，制动强度的测量值在0～1之间；②判断是否距离小于设定值或制动强度大于0.7，如是则进行机
械制动，设定值根据车速动态设定；③接收电池管理系统BMS通过电机控制器MCU传输的超级电容和磷酸铁锂电池SOC状态；④判断超级电容和磷酸铁锂电池SOC状态是否达到或超过超级电容和磷酸铁锂电池的容量上限，达到或超过则进行机械制动；⑤如上述判断后没有进行机械制动，则进行再生制动，并实时监测再生制动电流；⑥判断再生制动电流是否高于磷酸铁锂电池的额定充电电流，不高于则将再生制动电流全部向磷酸铁锂电池充电，如高于则以额定电流向磷酸铁锂电池充电，并以再生制动电流高于额定电流的电流差值向超级电容充电。如图3所示，实际使用时，再生制动力与摩擦制动力的分配原则为：在保证制动安全的提前下，增加再生制动力的分配比例，尽可能的回收更多的再生制动能量。当雷达测距传感器检测本车和障碍物距离大于安全距离设定阀值时，调节使整个减速过程为制动档位回能模式。在城市工况下，会出现频繁的制动过程，但不是所有的制动能量都能回收。本技术中，当雷达传感器检测到的距离小于设定的安全距离阀值下限时，提醒驾驶员需要紧急制动，为了保证制动安全，此时制动方式为机械制动，保证制动距离短；当超级电容和磷酸铁锂电池都处于电量充足的情况时，再向超级电容或磷酸铁锂电池充电会导致不安全，因此制动方式也为机械制动；当雷达传感器检测的距离处于安全距离范围内时，车速传感器检测的速度不超过此安全距离，整车控制器根据输入的距离、车速、电池SOC及电机的最大转矩等信号，提示驾驶员只需轻度制动，依靠电机的制动力矩就能满足制动要求，以再生制动方式，电机制动模式制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯电动汽车再生制动控制系统，包括电能储存单元、永磁同步电机、电池管理系统BMS、电机控制器MCU、整车控制器VCU、再生制动系统、雷达传感器、机械制动系统、制动踏板行程传感器，其特征在于：所述电能储存单元通过依次连接的电池管理系统BMS、电机控制器MCU为永磁同步电机供电，永磁同步电机机械传动带动车辆动力轴；所述整车控制器VCU通信连接雷达传感器和制动踏板行程传感器并接收雷达传感器和制动踏板行程传感器的信号；整车控制器VCU连接控制再生制动系统、机械制动系统和电机控制器MCU。

【技术特征摘要】
1.一种纯电动汽车再生制动控制系统，包括电能储存单元、永磁同步电机、电池管理系统BMS、电机控制器MCU、整车控制器VCU、再生制动系统、雷达传感器、机械制动系统、制动踏板行程传感器，其特征在于：所述电能储存单元通过依次连接的电池管理系统BMS、电机控制器MCU为永磁同步电机供电，永磁同步电机机械传动带动车辆动力轴；所述整车控制器VCU通信连接雷达传感器和制动踏板行程传感器并接收雷达传感器和制动踏板行程传感器的信号；整车控制器VCU连接控制再生制动系统、机械制动系统和电机控制器MCU。2.如权利要求1所述的纯电动汽车再生制动控制系统，其特征在于：所述电能储存单元通过并行连接的超级电容和磷酸铁锂电池供电；所述再生制动系统电流输出接入至电能储存单元的电流输入，电能储存单元按不高于额定电流的充电电流向磷酸铁锂电池充电，并按再生制动系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨冬根，何锋，韩雪雯，陈江生，王君银，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：新型
国别省市：贵州;52