一種基于abs的電動汽車能量回饋系統和能量回饋方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于車輛供電裝置和供電方法技術領域，具體涉及為一種基于ABS的電動汽車協調能量回饋系統和能量回饋方法。
【背景技術】
[0002]電動汽車是一種節能、環保的綠色產品，當前動力電池存在比能低、成本高、充電時間長等原因，使得電動汽車續航里程受到很大的局限性，這就使如何合理分配動力電池包內有限的資源變得尤為重要。當車輛進入制動狀態時很大一部分動能變成熱能被白白浪費掉，如何協調和回收利用這部分能量，以用于提供后續行車所需的電能值得研究。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于克服上述提到的缺陷和不足，而提供一種基于ABS的電動汽車協調能量回饋系統。
[0004]本發明的另一目的在于提供一種利用能量回饋系統的能量回饋方法。
[0005]本發明實現其目的采用的技術方案如下。
[0006]—種基于ABS的電動汽車協調能量系統，包括加速踏板、制動踏板、V⑶、動力CAN、電機、電機控制器、動力電池包、底盤CAN、ABS和液壓制動系統；
所述加速踏板、制動踏板均與VCU連接;所述VCU信號連接有動力CAN、底盤CAN和車身
CAN；
所述動力CAN信號連接有電機控制器和動力電池包;所述電機控制器連接電機;所述動力電池包內設BMS;
所述底盤CAN連接有ABS ；所述ABS連接液壓制動系統;所述液壓制動系統內設電磁閥。
[0007]—種基于ABS的電動汽車協調能量系統，還包括車身CAN、組合儀表、BCM和制動燈；所述車身CAN連接有組合儀表和BCM;所述BCM連接有制動燈。
[0008]所述加速踏板向VCU傳輸加速踏板的開度信號;所述制動踏板向VCU傳輸制動踏板的開度信號；
所述電機控制器通過動力CAN連接VCU并向VCU傳輸電機當前許用發電功率上限值和電機當前實際發電功率;所述VCU通過動力CAN向電機控制器傳輸電機當前許用發電功率；所述動力電池包通過動力CAN連接VCU并向VCU傳輸動力傳輸電池包許用充電功率的上限值；
所述VCU通過底盤CAN向ABS傳輸電機當前許用發電功率上限值和電機當前實際發電功率;所述ABS通過底盤CAN向VCU傳輸電機當前許用發電功率;所述ABS向液壓制動系統傳輸電磁閥控制信號。
[0009]所述V⑶通過車身CAN向組合儀表傳輸能量回收狀態信息;所述VCU通過車身CAN向BCM傳輸制動減速狀態信息;所述BCM向制動燈傳輸控制電平信號。
[0010]—種基于ABS的電動汽車協調能量回饋系統的協調能量回饋方法，包括以下步驟: 在電動汽車行車的行車過程中，當松開加速踏板使車輛進入滑行狀態時，VCU接受到加速踏板和制動踏板的開度信號、電機當前許用發電功率上限值、電機當前實際發電功率和動力電池包許用充電功率的上限值，并綜合判斷電機和動力電池包的可回收功率上限值，然后VCU通過動力CAN發送電機當前許用發電功率的指令給電機控制器，電機控制器控制電機并使電機按照滑行制動曲線進行發電;此過程中，如果ABS檢測到車輪有抱死狀態，則ABS通過底盤CAN將車輪抱死的信息傳送給VCU，VCU即解除發電狀態并通過動力CAN發送解除發電狀態的指令給電機控制器，電機控制器控制電機使電機解除發電狀態；
在電動汽車行車的行車過程中，當踩下制動踏板使車輛進入強制制動狀態時，VCU接受到加速踏板和制動踏板的開度信號、電機當前許用發電功率上限值、電機當前實際發電功率和動力電池包許用充電功率的上限值，然后VCU通過底盤CAN向ABS傳輸可回收功率上限值和制動踏板開度信息傳輸給ABS，ABS根據制動踏板開度狀況計算車輛所需總的制動力矩值并對可回收功率上限值和車輛所需總的制動力矩值進行比較:
若車輛所需總的制動力矩值小于可回收功率上限值對應的制動力矩值，則ABS通過底盤CAN將當前車輛所需總的制動力矩值發送給VCU，VCU通過電機控制器控制電機對照車輛所需總的制動力矩值進行發電；
若車輛所需總的制動力矩值大于可回收功率上限值對應的制動力矩值，則ABS通過底盤CAN將當前車輛所需總的制動力矩值發送給VCU，VCU通過動力CAN發送指令給電機控制器，電機控制器控制電機并使電機以當前電機最大回收能力進行發電；電機控制器通過動力CAN向VCU反饋當前實際執行的發電力矩數值;VCU通過底盤CAN將當前實際執行的發電力矩數值傳輸給ABS，ABS根據車輛所需總的制動力矩值和當前實際執行的發電力矩數值，計算并控制車輛液壓制動系統的電磁閥，以實現由液壓制動系統來彌補電機制動力矩的不足。
[0011 ]在電動汽車行車的行車過程中，當松開加速踏板使車輛進入滑行狀態時或當踩下制動踏板使車輛進入強制制動狀態時，VCU計算當前車輛的減速度，當車輛達到明顯減速的狀態時，VCU通過車身CAN指示組合儀表，向駕駛員提示車輛減速狀態，同時VCU通過車身CAN傳輸控制信號給BCM，BCM控制制動燈點亮，以向車后車輛以及行人警示車輛處于減速狀態。
[0012]當車輛達到明顯減速的狀態時，標定車輛減速度大于0.lg。
[0013]本發明創造利用汽車上通常配置的ABS系統，通過增加各個部件之間的協作方式，協同整車控制器(VCU)對踏板及動力系統(含電機和動力電池包等)的控制策略，實現對電動汽車在滑行及強制制動時進行協調能量回饋，以提高車輛的續駛里程。基于NEDCX排放標準)循環工況下最多可達8%左右的回收率，能量回收效果顯著。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是本發明的滑行制動曲線；
圖中:1-加速踏板、2-制動踏板、3-V⑶、4-動力CAN、5-電機、6-電機控制器、7-動力電池包、8-底盤CAN、9-ABS、I O-液壓制動系統、11-車身CAN、12-組合儀表、13-BCM、14-制動燈。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖，對本發明作進一步詳細說明。
[0016]一種基于ABS的電動汽車協調能量系統，包括加速踏板1、制動踏板2、VCU3、動力CAN4、電機5、電機控制器6、動力電池包7、底盤CAN8、ABS9、液壓制動系統1、車身CANl 1、組合儀表12、BCMl 3、制動燈14。
[0017]所述加速踏板1、制動踏板2均與VCU3連接，加速踏板I向VCU3傳輸加速踏板I的開度信號，制動踏板2向VCU3傳輸制動踏板2的開度信號;所述VCU3信號連接有動力CAN4、底盤
[0018]所述VQJ3，Vehicle control unit，車輛控制單元，作為網關對此系統進行策略控制。本技術方案設置動力CAN4、底盤CAN8和車身CANll這三路CAN，構成控制器局域網絡。
[0019]所述動力CAN4信號連接有電機控制器6和動力電池包7;所述電機控制器6連接電機5 ；所述動力電池包7內設BMS。
[0020]所述電機控制器6通過動力CAN4連接V⑶3并向VCU3傳輸電機當前許用發電功率上限值和電機當前實際發電功率。VCU3通過動力CAN4向電機控制器6傳輸電機當前許用發電功率。
[0021 ]所述動力電池包7為電動車輛所含有的，為其提供動力的電源。B M S，B A T T E R YMANAGEMENT SYSTEM，為電池管理系統。所述動力電池包7通過動力CAN4連接VCU3并向VCU3傳輸動力傳輸電池包許用充電功率的上限值。
[0022]所述底盤CAN8連接有ABS9 ；所述ABS9連接液壓制動系統10 ；所述液壓制動系統10內設電磁閥。
[0〇23] ABS9,antilock brake system，為制動防抱死系統，作用就是在汽車制動時，自動控制制動器制動力的大小，使車輪不被抱死，處于邊滾邊滑的狀態，以保證車輪與地面的附著力在最大值。VCU3通過底盤CAN8向ABS9傳輸電機當前許用發電功率上限值和電機當前實際發電功率。ABS9通過底盤CAN8向VCU3傳輸電機當前許用發電功率。
[0024 ] ABS9向液壓制動系統1傳輸電磁閥控制信號。
[0025]所述車身04肌1連接有組合儀表12和80113;所述80113連接有制動燈14。
[0026]所述組合儀表12用以顯示信息，用以提示駕駛員當前為能量回收狀態。V⑶3通過車身CANl I向組合儀表12傳輸能量回收狀態信息。
[0027]所述BCM13，為車身控制模塊，實現離散的控制功能，對眾多用電器進行控制，本方案中，BCM13用以控制制動燈14的電平信號。V⑶3通過車身CANll向BCM13傳輸制動減速狀態信息。BCMl 3向制動燈14傳輸控制電平信號。
[0028]一種基于ABS的電動汽車協調能量回饋方法，包括以下內容:
在電動汽車行車的行車過程中，當松開加速踏板I使車輛進入滑行狀態時，VCU3接受到加速踏板I和制動踏板2的開度信號、電機當前許用發電功率上限值、電機當前實際發電功率和動力電池包許用充電功率的上限值，并綜合判斷電機5和動力電池包7的可回收功率上限值，然后VCU3通過動力CAN4發送電機當前許用發電功率的指令給電機控制器6，電機控制器6控制電機5并使電機5按照滑行制動曲線進行發電;此過程中，如果ABS9檢測到車輪有抱死狀態，則ABS9通過底盤CAN8將車輪抱死的信息傳送給VCU3，V⑶3即解除發電狀態并通過動力CAN4發送解除發電狀態的指令給電機控制器6，電機控制器6控制電機使電機5解除發電狀態。
[0029]滑行制動曲線中，橫軸為當前車速，縱軸為電機目標發電扭矩。從滑行制動曲線中