一種電動汽車經濟駕駛模式控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明揭示了一種電動汽車經濟駕駛模式控制系統，控制系統設有控制單元，所述的控制單元接收電池管理系統的剩余電量信號、電池溫度傳感器的電池包溫度信號、車速信號、車輛電機溫度傳感器的驅動電機溫度信號、安裝在逆變器上的溫度傳感器的逆變器溫度信號，同時輸出控制信號至逆變器。本發明經濟駕駛模式控制系統及其控制方法能夠充分考慮動力電池、驅動電機工作特性，調節驅動電機工作點，使動力電池和驅動電機盡可能的工作在高效率點，充分利用動力電池能量；另外增加再生制動扭矩，盡可能多的回收制動能量，最終達到延長續航里程目的。
【專利說明】一種電動汽車經濟駕駛模式控制系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及純電動汽車控制領域。
【背景技術】
[0002]由于世界石油資源的日益匱乏，以及汽車尾氣的排放而造成的環境污染，新能源汽車成為個汽車廠家研究的重點。特別是隨著動力電池的發展，混合動力汽車和電動汽車成為比較普遍的發展方向。而純電動汽車具有運行成本低、零排放、噪音低、能充分利用波谷電等優點，可以滿足用戶上班代步、外出辦事、休閑娛樂等出行基本需求，深受廣大購車用戶的青睞。但是純電動汽車由于動力電池的瓶頸技術影響，充一次能夠續航里程有限，也不能像汽油車那樣，沒有油了直接到最近加油站幾分鐘就可以把油箱加滿油。純電動汽車隨時可能因能量消耗盡而停車，續航里程短這個問題成為使用純電動汽車用戶的最大的擔憂。為了緩解純電動車目前續航里程短這個問題，在電池瓶頸突破之前，只能通過先進的控制方法盡可能的延長純電動車的續航里程，減少用戶的對純電動汽車續航里程短的擔憂。
[0003]目前純電動汽車續航里程有限，電池充電時間又較長，正常充電下，充滿電需8小時，快速充電雖能實現30分鐘充滿80%左右，但可能嚴重影響動力電池的壽命，導致使用成本增加；另一方面充電不便捷，當前純電汽車使用的充電樁、充電站基礎設施沒有全面鋪開，可能有的地方“有車無電”，即使有充電設施，隨時充電也為用戶帶來麻煩。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是實現一種可以提高純電動汽車續航能力的控制方法。
[0005]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為:一種電動汽車經濟駕駛模式控制系統，控制系統設有控制單元，所述的控制單元接收電池管理系統的剩余電量信號、電池溫度傳感器的電池包溫度信號、車速信號、車輛電機溫度傳感器的驅動電機溫度信號、安裝在逆變器上的溫度傳感器的逆變器溫度信號，同時輸出控制信號至逆變器。
[0006]所述的控制單元接收油門踏板位置信號。
[0007]—種電動汽車經濟駕駛模式控制方法:
[0008]控制單元采集動力電池的剩余電量SOC和動力電池包溫度Tbatt,獲得動力電池允許的可持續放電功率P_—limit和溫度修正系數Kbatt，得出動力電池允許最大的經濟放電功率
^batt limit ?
[0009]控制單元采集當前車輛車速，驅動電機溫度Tm(rtOT，逆變器溫度Tinve_，根據車速獲得允許的最大驅動功率Pnrot,根據驅動電機溫度Tm(rtOT和逆變器溫度Tinvwte獲得電驅動系統溫度修正系數K_t，得出驅動電機允許的最大經濟驅動功率Pnwt limit ；
[0010]上述動力電池允許的最經濟放電功率Pbatt liDlit和驅動電機允許的最大經濟驅動功率P-—limit兩者取最小得到經濟駕駛模式下允許駕駛員請求的最大功率Plimit ；
[0011]最后將經濟駕駛模式下允許駕駛員請求的最大功率Plimit轉換為允許的請求的最大扭矩。
[0012]進一步的，經濟駕駛模式下限定最高行駛車速，車輛不能超出最大經濟車速。
[0013]進一步的,所述的控制單元根據SOC狀態查表Lookup Tablel得到動力電池允許的可持續放電功率p_—limit，根據動力電池包溫度Tbatt查表Lookup Table2得到溫度修正系數Kbatt，最大的經濟放電功率
Pbatt_limit Peon—limit
X Kbatt。
[0014]進一步的，所述的控制單元根據當前車輛車速查表Lookup Table3得到在經濟模式下驅動電機允許的最大驅動功率Pnrot,根據驅動電機溫度Tm(rtOT，逆變器溫度Tinvwte分別查表 Lookup Table4 和 Lookup Table5 得到修正系數 Km()tOT, Kinverter ；Kmotor, Kinverter 兩者取最小值得到電驅動系統溫度修正系數K_t，驅動電機允許的最大經濟驅動功率Pmtrt
limit ^mot ^ ^emot °
[0015]進一步的,所述的Lookup Tablel和Lookup Table2為預設數據。
[0016]進一步的,所述的Lookup Table3、Lookup Table4 和 Lookup Table5 為預設數據。
[0017]一種電動汽車經濟駕駛模式啟動方法:控制單元采集經濟駕駛模式開關狀態，同時采集油門踏板位置 信號，只有當油門踏板處于松開狀態，開啟或關閉經濟駕駛模式的動作才視為有效，并鎖存該狀態。
[0018]本發明經濟駕駛模式控制系統及其控制方法能夠充分考慮動力電池、驅動電機工作特性，調節驅動電機工作點，使動力電池和驅動電機盡可能的工作在高效率點，充分利用動力電池能量；另外增加再生制動扭矩，盡可能多的回收制動能量，最終達到延長續航里程目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]下面對本發明說明書中每幅附圖表達的內容及圖中的標記作簡要說明:
[0020]圖1為經濟駕駛模式有效性判斷；
[0021]圖2為經濟駕駛模式下限制扭矩計算示意圖；
[0022]圖3為動力電池SOC與持續功率查表圖；
[0023]圖4為動力電池包溫度修正系數；
[0024]圖5為車速一經濟特性曲線；
[0025]圖6為驅動電機/逆變器溫度修正系數。
【具體實施方式】
[0026]為了使充一次電能夠讓純電動汽車盡可能的跑的遠一些，本專利提供一種經濟駕駛模式下控制方法，充分考慮動力電池、驅動電機工作特性，調節驅動電機工作點，使動力電池和驅動電機盡可能的工作在高效率點，充分利用動力電池能量；另外增加再生制動扭矩，盡可能多的回收制動能量，最終達到延長續航里程目的。
[0027]具體的說，本系統設有控制單元，該控制單元接收電動汽車上設置的各個傳感器單元的監測信號，包括電池管理系統的剩余電量信號、電池溫度傳感器的電池包溫度信號、車速信號、車輛電機溫度傳感器的驅動電機溫度信號、安裝在逆變器上的溫度傳感器的逆變器溫度信號，同時輸出控制信號至逆變器。此外配合系統啟閉功能，控制單元還接收油門踏板位置信號。[0028]通過上述系統可以根據動力電池系統和當前車速設定在經濟駕駛模式下允許最大功率，并通過動力電池和驅動電機/逆變器的溫度進行修正后得到允許駕駛員請求的最大功率。然后根據電機的轉速得到相應的允許駕駛員請求的最大扭矩，在經濟駕駛模式下，駕駛員的請求扭矩不能超過這個允許駕駛員請求的最大扭矩，從而控制電池的放電電流，從而節約能源，達到增加續航里程的目的。另一方面在保證制動安全的情況下盡可能的加大再生制動扭矩，盡可能多的回收制動能量供驅動時使用，達到延長續航里程的目的。
[0029]下面就該系統的具體控制方法敘述如下:
[0030]如圖1所示，控制單元采集經濟駕駛模式開關狀態，同時采集油門踏板位置信號，當經濟駕駛模式開關狀態為TRUE且油門踏板松開時，經濟駕駛模式有效信號置為TRUE，并且鎖存該狀態，進入經濟駕駛模式；當檢測到經濟駕駛模式開關狀態為FALSE且油門踏板松開時，對鎖存的經濟駕駛模式有效信號復位為FALSE,退出經濟駕駛模式。
[0031]如圖2所示，控制單元采集動力電池的剩余電量S0C，動力電池包溫度Tbatt，根據SOC狀態查表Lookup Tablel得到動力電池允許的可持續放電功率P_—limit，根據動力電池包溫度Tbatt查表Lookup Table2得到溫度修正系數Kbatt，動力電池允許的最大經濟放電功
Pbatt—limit，即'^batt limit Peon—limit
X Kbatt。
[0032]控制單元同時采集當前車輛車速，驅動電機轉速N，驅動電機溫度TMtOT，逆變器溫度TinvOTte，首先根據當前車輛車速查表Lookup Table3得到在經濟模式下驅動電機允許的最大驅動功率Pmtrt,然后再根據驅動電機溫度Tm()tOT，逆變器溫度Tinvertw分別查表LookupTable4 和 Lookup Table5 得到修正系數 Km()tOT，Kinverter ；Kmotor, Kinverter 兩者取最小值得到電驅動系統溫度修正系數1(_ ;最后得到驅動電機允許的最大經濟驅動功率Pnrot limit，即:Pm(rt
limit ^mot ^ ^emot °`
[0033]有動力電池允許的最經濟放電功率Pbatt liDlit和驅動電機允許的最大經濟驅動功率Pm()t—limit兩者取最小得到經濟駕駛模式下允許駕駛員請求的最大功率Plimit，即:
Plimit mill (Pbatt—limit，Pmot—limit) ?
[0034]最后將經濟駕駛模式下允許請求的最大功率Plimit轉換為允許的請求的最大扭矩。
[0035]另外在經濟駕駛模式下限定最高行駛車速，車輛不能超出最大經濟車速。最大經濟車速的設定根據動力電池放電特性及驅動電機的效率map確定，使最大經濟車速下的動力電池和驅動電機工作在高效率區間內。經濟駕駛模式下在保證制動安全的情況下盡可能的加大再生制動扭矩，盡可能多的回收制動能量。
[0036]上述所說的Lookup TableK Lookup Table2、Lookup Table3、Lookup Table4 和Lookup Table5均為預設數據，數據是根據電池的實驗得到的，不同電池所對應的表格不同，下面舉例說明:圖3 (Lookup Tablel)為動力電池SOC與持續放電功率表；圖4 (LookupTable2)為電池在常溫下放電不用做限制，在溫度較高時對放電功率進行限制，防止電池升溫較快導致電池放電效率降低；圖5 (Lookup Table3)為根據當前車輛車速，得到驅動電機工作的經濟曲線，數據根據多種工況實驗得到；圖6 (Lookup Table3/4)為在溫度較高時允許最大驅動功率進行限制，防止驅動電機或者逆變器升溫過快，導致驅動電機效率降低。
[0037]上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種電動汽車經濟駕駛模式控制系統，其特征在于:控制系統設有控制單元，所述的控制單元接收電池管理系統的剩余電量信號、電池溫度傳感器的電池包溫度信號、車速信號、車輛電機溫度傳感器的驅動電機溫度信號、安裝在逆變器上的溫度傳感器的逆變器溫度信號，同時輸出控制信號至逆變器。
2.根據權利要求1所述的電動汽車經濟駕駛模式控制系統其特征在于:所述的控制單元接收油門踏板位置信號。
3.一種電動汽車經濟駕駛模式控制方法，其特征在于: 控制單元采集動力電池的剩余電量SOC和動力電池包溫度Tbatt,獲得動力電池允許的可持續放電功率p_—limit和溫度修正系數Kbatt,得出動力電池允許最大的經濟放電功率^batt limit ? 控制單元采集當前車輛車速，驅動電機溫度TMtOT，逆變器溫度TinvOTtOT，根據車速獲得允許的最大驅動功率Pnrot,根據驅動電機溫度Tm(rtOT和逆變器溫度Tinvwte獲得電驅動系統溫度修正系數K_t,得出驅動電機允許的最大經濟驅動功率PMt—limit ； 上述動力電池允許的最經濟放電功率pbatt—liniit和驅動電機允許的最大經濟驅動功率Pmotjifflit兩者取最小得到經濟駕駛模式下允許駕駛員請求的最大功率Plimit ； 最后將經濟駕駛模式下允許駕駛員請求的最大功率Plimit轉換為允許的請求的最大扭矩。
4.根據權利要求3所述的電動汽車經濟駕駛模式控制方法，其特征在于:經濟駕駛模式下限定最高行駛車速，車輛不能超出最大經濟車速。
5.根據權利要求3所述的電動汽車經濟駕駛模式控制方法，其特征在于:所述的控制單元根據SOC狀態查表Lookup Tablel得到動力電池允許的可持續放電功率P_—limit，根據動力電池包溫度Tbatt查表Lookup Table2得到溫度修正系數Kbatt,最大的經濟放電功率^batt limit Peon—limit 父 Kbatt ?
6.根據權利要求3所述的電動汽車經濟駕駛模式控制方法，其特征在于:所述的控制單元根據當前車輛車速查表Lookup Table3得到在經濟模式下驅動電機允許的最大驅動功率Pnrot，根據驅動電機溫度Tm()tOT，逆變器溫度Tinverte,分別查表Lookup Table4和LookupTable5得到修正系數Km()tOT，Kinvwte ；Kmotor, K1-兩者取最小值得到電驅動系統溫度修正系數K_t，驅動電機允許的最大經濟驅動功率Pm(rt—limit=Pm()t X Kemot。
7.根據權利要求5所述的電動汽車經濟駕駛模式控制方法，其特征在于:所述的Lookup Tablel 和 Lookup Table2 為預設數據。
8.根據權利要求6所述的電動汽車經濟駕駛模式控制方法，其特征在于:所述的Lookup Table3、Lookup Table4 和 Lookup Table5 為預設數據。
9.一種電動汽車經濟駕駛模式啟動方法，其特征在于:控制單元采集經濟駕駛模式開關狀態，同時采集油門踏板位置信號，只有當油門踏板處于松開狀態，開啟或關閉經濟駕駛模式的動作才視為有效，并鎖存該狀態。
【文檔編號】B60L11/18GK103692925SQ201310710981
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月20日 優先權日:2013年12月20日
【發明者】孔令靜, 林新峰 申請人:奇瑞汽車股份有限公司