專利名稱：電動汽車的能量控制系統(tǒng)及能量控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動汽車的控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及電動汽車的能量控制系統(tǒng)及能量控制方法。
背景技術(shù)：
電動汽車主要包括純電動汽車、燃料電池汽車、混合動力汽車等。純電動汽車以蓄能動力電池作為唯一能源，采用電動機(jī)驅(qū)動車輛行駛，具備零排放、低噪音等特性。但現(xiàn)階段，作為能量來源的蓄能動力電池，其比能量、比功率較低，影響著純電動汽車的續(xù)航能力， 在此背景下，調(diào)節(jié)電機(jī)及其他高壓輔助設(shè)備運(yùn)行模式，控制蓄能動力電池放電功率，將在一定程度上延長車輛續(xù)駛里程。目前，許多電動汽車電機(jī)在車輛的整個運(yùn)行過程中一直運(yùn)行在全功率模式。在此情況下，由于電機(jī)運(yùn)行模式未能較好匹配電池及車輛運(yùn)行狀態(tài)，電機(jī)運(yùn)行控制不夠精細(xì)；此夕卜，現(xiàn)有技術(shù)對能量的分配，其判據(jù)較少，一般僅參照電池的荷電信息(state of charge, S0C)，而未考慮其他信號量，使得純電動汽車的續(xù)航能力有限。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供電動汽車的能量控制系統(tǒng)及能量控制方法，以克服現(xiàn)有電動汽車控制技術(shù)中存在的缺陷。具體地，本發(fā)明實施例提出的一種電動汽車的能量控制系統(tǒng)，包括油門踏板裝置、 電機(jī)、電池狀態(tài)檢測裝置以及能量管理控制器。油門踏板裝置根據(jù)油門踏板位置提供產(chǎn)生油門信號；電機(jī)以動力電池提供的電力作為動力來源；電池狀態(tài)檢測裝置提供動力電池的荷電信息和第二狀態(tài)信息，第二狀態(tài)信息指示動力電池的狀態(tài)異常程度；能量管理控制器 (例如模糊控制器)根據(jù)荷電信息判斷動力電池當(dāng)前所述荷電區(qū)間，并根據(jù)動力電池當(dāng)前所處荷電區(qū)間及第二狀態(tài)信息以及油門信號設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式。在本發(fā)明實施例中，上述第二狀態(tài)信息例如為電池電壓狀態(tài)信號、電池溫度狀態(tài)信號、電池電流狀態(tài)信號以及電池絕緣狀態(tài)信號中的一個或多個。在本發(fā)明實施例中，上述電機(jī)的運(yùn)行模式例如為全功率運(yùn)行模式、降功率運(yùn)行模式、立即停車以及跛行模式之一。在本發(fā)明實施例中，上述能量控制系統(tǒng)例如更包括通訊診斷裝置，提供通訊狀態(tài)信息以指示整車是否存在通訊錯誤，而上述能量管理控制器設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式時則可進(jìn)一步將通訊狀態(tài)信息作為考慮因素之一。在本發(fā)明實施例中，上述能量管理控制器(a)在根據(jù)油門信號與通訊狀態(tài)信息判斷存在油門輸入值錯誤及/或通訊錯誤的情形下，則可設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式為跛行模式；以及(b)在根據(jù)油門信號與通訊狀態(tài)信息判斷無油門輸入值錯誤及通訊錯誤的情形下(bl)當(dāng)動力電池當(dāng)前所處荷電區(qū)間為荷電大于第一設(shè)定值(例如30%)且第二狀態(tài)信息指示動力電池的狀態(tài)無異常時，則可設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式為全功率運(yùn)行模式；(b2)當(dāng)動力電池當(dāng)前所處荷電區(qū)間為荷電小于等于第一設(shè)定值且大于等于第二設(shè)定值(例如10%)， 或者第二狀態(tài)信息指示動力電池的狀態(tài)出現(xiàn)第一程度異常時，則可設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式為降功率運(yùn)行模式；以及(b!3)當(dāng)動力電池當(dāng)前所處荷電區(qū)間為荷電小于第二設(shè)定值，或者第二狀態(tài)信息顯示動力電池的狀態(tài)出現(xiàn)第二程度異常時，則可設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式為立即停車；并且，第一設(shè)定值大于第二設(shè)定值。在本發(fā)明實施例中，上述能量控制系統(tǒng)例如還包括高壓輔助設(shè)備狀態(tài)檢測裝置， 提供高壓輔助設(shè)備的驅(qū)動狀態(tài)信息；當(dāng)設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式為降功率運(yùn)行模式時，能量管理控制器參考高壓輔助設(shè)備的當(dāng)前驅(qū)動狀態(tài)信息對高壓輔助設(shè)備進(jìn)行功率下調(diào)控制。在本發(fā)明實施例中，當(dāng)設(shè)定所述電機(jī)的運(yùn)行模式為全功率運(yùn)行模式時，上述能量管理控制器例如依據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速-效率映射圖設(shè)定電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出；以及當(dāng)設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式為降功率運(yùn)行模式時，上述能量管理控制器例如結(jié)合電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速、動力電池的荷電信息以及當(dāng)前整車車速限定電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出并使電機(jī)運(yùn)行于高效區(qū)。此外，本發(fā)明實施例提出的一種電動汽車的能量控制方法，包括以下步驟取得依據(jù)油門踏板位置產(chǎn)生的油門信號；取得動力電池的荷電信息以及第二狀態(tài)信息(例如為電池電壓狀態(tài)信號、電池溫度狀態(tài)信號、電池電流狀態(tài)信號以及電池絕緣狀態(tài)信號中的一個或多個)，第二狀態(tài)信息指示動力電池的狀態(tài)異常程度；以及根據(jù)荷電信息判斷動力電池當(dāng)前所處荷電區(qū)間，并根據(jù)動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間及第二狀態(tài)信息以及油門信號設(shè)定 (例如通過模糊控制算法設(shè)定)電機(jī)的運(yùn)行模式。在本發(fā)明實施例中，上述能量控制方法更可包括步驟取得通訊狀態(tài)信息以指示整車是否存在通訊錯誤；以及將通訊狀態(tài)信息作為設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式的考慮因素之一。在本發(fā)明實施例中，上述能量控制方法中的設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式的步驟例如包括(a)在根據(jù)油門信號與通訊狀態(tài)信息判斷存在油門輸入值錯誤及/或通訊錯誤的情形下，設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式為跛行模式；以及(b)在根據(jù)油門信號與通訊狀態(tài)信息判斷無油門輸入值錯誤及通訊錯誤的情形下(bl)當(dāng)動力電池當(dāng)前所處荷電區(qū)間為荷電大于第一設(shè)定值(例如30%)且第二狀態(tài)信息指示動力電池的狀態(tài)無異常時，設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式為全功率運(yùn)行模式；(b2)當(dāng)動力電池當(dāng)前所處荷電區(qū)間為荷電小于等于第一設(shè)定值且大于等于第二設(shè)定值(例如10%)，或者第二狀態(tài)信息指示動力電池的狀態(tài)出現(xiàn)第一程度異常時， 設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式為降功率運(yùn)行模式；以及(b3)當(dāng)動力電池當(dāng)前所處荷電區(qū)間為荷電小于第二設(shè)定值，或者第二狀態(tài)信息顯示動力電池的狀態(tài)出現(xiàn)第二程度異常時，設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式為立即停車。在本發(fā)明實施例中，上述能量控制方法還可包括步驟當(dāng)設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式為全功率運(yùn)行模式時，依據(jù)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速-效率映射圖設(shè)定電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出；以及當(dāng)設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式為降功率運(yùn)行模式時，結(jié)合電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速、動力電池的荷電信息以及當(dāng)前整車車速限定電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出并使電機(jī)運(yùn)行于高效區(qū)。本發(fā)明上述實施例引入電池荷電信息及電池其它狀態(tài)信息、油門踏板位置甚至其它運(yùn)行狀態(tài)(例如整車通訊狀態(tài)信息、車速信息)作為模糊控制器的輸入，利用模糊控制算法計算電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出值，并將故障進(jìn)行分類分級作為設(shè)定電機(jī)運(yùn)行模式的參考，從而提高了系統(tǒng)智能性以及整車運(yùn)行的可靠性、安全性和續(xù)航里程。另外還可根據(jù)動力電池的所處荷電區(qū)間自動調(diào)節(jié)高壓輔助設(shè)備的能量消耗，從而保證主要設(shè)備例如電機(jī)的功率需求。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖1是本發(fā)明實施例提出的電動汽車的能量控制系統(tǒng)的主要架構(gòu)方塊圖。圖2是本發(fā)明實施例提出的電動汽車的能量控制方法的步驟流程圖。
具體實施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的電動汽車的能量控制系統(tǒng)及能量控制方法其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及功效，詳細(xì)說明如后。有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例詳細(xì)說明中將可清楚的呈現(xiàn)。通過具體實施方式
的說明，當(dāng)可對本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得以更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。圖1是本發(fā)明實施例提出的電動汽車的能量控制系統(tǒng)的主要架構(gòu)方塊圖。請參考圖1，如圖1所示，電動汽車的能量控制系統(tǒng)10包括油門踏板裝置13、電池狀態(tài)檢測裝置 15、電機(jī)12、車輛動力系統(tǒng)14，以及與油門踏板裝置13、電機(jī)12、車輛動力系統(tǒng)14、電池狀態(tài)檢測裝置15電性相連的能量管理控制器11。電動汽車的能量控制系統(tǒng)10還可以包括與能量管理控制器11電性相連的高壓輔助設(shè)備狀態(tài)檢測裝置17以及通訊診斷裝置19，以整合更多的功能。在此，車輛動力系統(tǒng)14例如包括傳動系統(tǒng)等。油門踏板裝置13可根據(jù)油門踏板位置提供油門信號。例如在駕駛員踏下電動汽車的油門踏板時，油門踏板裝置13可提供與踏下油門踏板位置對應(yīng)的油門信號。電機(jī)12以動力電池(未繪出)所提供的電力作為動力來源。動力電池可為磷酸鐵鋰電池。電池狀態(tài)檢測裝置15提供動力電池的荷電信息和第二狀態(tài)信息。第二狀態(tài)信息可為電池電壓狀態(tài)信號、電池溫度狀態(tài)信號、電池電流狀態(tài)信號以及電池絕緣狀態(tài)信號(例如，電池絕緣狀態(tài)信號為電池與電動汽車之間絕緣程度)中的一個或多個。第二狀態(tài)信息可指示動力電池的狀態(tài)異常程度，例如可指示電池的電壓、溫度、電流以及絕緣狀態(tài)所處的異常等級范圍(例如無異常、第一程度異?；虻诙潭犬惓?，即第二狀態(tài)信息表示動力電池的狀態(tài)異常程度信號。通訊診斷裝置19提供通訊狀態(tài)信息以指示整車是否存在通訊錯誤。 通訊狀態(tài)信息例如是指整車的CAN總線通訊狀態(tài)信息。高壓輔助設(shè)備狀態(tài)檢測裝置17提供高壓輔助設(shè)備的驅(qū)動狀態(tài)信息。高壓輔助設(shè)備可包括助力轉(zhuǎn)向設(shè)備、空調(diào)等高壓輔助設(shè)備。例如高壓輔助設(shè)備的驅(qū)動狀態(tài)信息可為高壓輔助設(shè)備的功率狀態(tài)信息等。車輛動力系統(tǒng)14反饋車輛的當(dāng)前車速信號。車輛動力系統(tǒng)14在電機(jī)12的控制下驅(qū)動電動汽車按照期望的車速行駛。能量管理控制器11根據(jù)荷電信息判斷動力電池當(dāng)前所處荷電區(qū)間，并根據(jù)動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間及第二狀態(tài)信息以及油門信號設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式。電機(jī)12的運(yùn)行模式可為全功率運(yùn)行模式、降功率運(yùn)行模式、立即停車以及跛行模式中之一。能量管理控制器11設(shè)定電機(jī)12的運(yùn)行模式時還可進(jìn)一步將通訊狀態(tài)信息作為考慮因素之一。能量管理控制器U可為模糊控制器。電機(jī)12的運(yùn)行模式設(shè)定例如是通過模糊控制算法實現(xiàn)。具體地，能量管理控制器11在根據(jù)油門信號與通訊狀態(tài)信息判斷存在油門輸入值錯誤(例如油門信號指示油門輸入值不在正常范圍或油門斷路)及/或通訊錯誤(例如持續(xù)一段時間，如10秒檢測不到通訊狀態(tài)信息或通訊中斷)的情形下，設(shè)定電機(jī)12的運(yùn)行模式為跛行模式。跛行模式即動力汽車以非常小的速度運(yùn)行，以便于駕駛員將動力汽車行駛到路邊停車或行駛到維修地進(jìn)行維修。例如正常范圍的油門信號為1伏特飛伏特，若油門信號為6伏特，則出現(xiàn)了油門輸入值錯誤。油門斷路即持續(xù)一段時間檢測不到油門信號。在根據(jù)油門信號與通訊狀態(tài)信息判斷無油門輸入值錯誤及通訊錯誤的情形下當(dāng)動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間為荷電大于第一設(shè)定值且第二狀態(tài)信息指示動力電池的狀態(tài)無異常時，設(shè)定電機(jī)12的運(yùn)行模式為全功率運(yùn)行模式。在電機(jī)12的運(yùn)行模式為全功率運(yùn)行模式時，能量管理控制器11可依據(jù)電機(jī)12的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速-效率映射圖設(shè)定電機(jī)12的轉(zhuǎn)矩T輸出。當(dāng)動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間為荷電小于等于第一設(shè)定值且大于等于第二設(shè)定值，或者第二狀態(tài)信息指示動力電池的狀態(tài)出現(xiàn)第一程度異常時，設(shè)定電機(jī)12的運(yùn)行模式為降功率運(yùn)行模式。在電機(jī)12的運(yùn)行模式為降功率運(yùn)行模式時，能量管理控制器11可結(jié)合電機(jī)12的當(dāng)前轉(zhuǎn)矩T、轉(zhuǎn)速η、動力電池的荷電信息以及當(dāng)前整車車速限定電機(jī)12的轉(zhuǎn)矩T輸出并使電機(jī)12運(yùn)行于高效區(qū)(即電機(jī)12的扭矩被限定在一定范圍內(nèi))。并且在電機(jī)12的運(yùn)行模式為降功率運(yùn)行模式時，能量管理控制器11將參考高壓輔助設(shè)備的當(dāng)前驅(qū)動狀態(tài)信息對高壓輔助設(shè)備進(jìn)行功率下調(diào)控制。當(dāng)動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間為荷電小于第二設(shè)定值，或者第二狀態(tài)信息顯示動力電池的狀態(tài)出現(xiàn)第二程度異常時，設(shè)定電機(jī)12 的運(yùn)行模式為立即停車。此時油門信號無效，即油門踏板裝置13提供的油門信號不會被能量管理控制器11接收，動力汽車立即降速直至停車。例如，在本實施方式中，第一設(shè)定值為動力電池荷電總量的30%，第二設(shè)定值為動力電池荷電總量的10%。第一設(shè)定值及第二設(shè)定值的具體數(shù)值也可以也可以根據(jù)實際需要進(jìn)行設(shè)定。第一程度異常以及第二程度異常分別可為電池電壓狀態(tài)、電池溫度狀態(tài)、電池電流狀態(tài)或電池絕緣狀態(tài)中的一個或多個出現(xiàn)了第一程度異常以及第二程度異常(在此，第二程度異常劣于第一程度異常)。更具體地，電池電壓狀態(tài)出現(xiàn)第一或第二程度異常是指電池出現(xiàn)欠壓，且欠壓值處于第一區(qū)間范圍或欠壓值處于第二區(qū)間范圍，電池溫度狀態(tài)出現(xiàn)第一或第二程度異常是指電池出現(xiàn)過溫，且溫度值處于第一區(qū)間范圍或溫度值處于第二區(qū)間范圍，電池電流狀態(tài)出現(xiàn)第一或第二程度異常是指電池出現(xiàn)過流，且電流值處于第一區(qū)間范圍或電流值處于第二區(qū)間范圍。圖2是本發(fā)明實施例提出的電動汽車的能量控制方法的步驟流程圖，請一并參考圖2及圖1，本發(fā)明電動汽車的能量控制方法主要可包括以下步驟S20fS212。步驟S201，能量管理控制器11取得依據(jù)油門踏板位置產(chǎn)生的油門信號以及取得通訊狀態(tài)信息以指示整車是否存在通訊錯誤，并根據(jù)油門信號與通訊狀態(tài)信息判斷是否存在油門輸入值錯誤及/或通訊錯誤的情形，若存在油門輸入值錯誤及/或通訊錯誤的情形， 則進(jìn)行步驟S202，若不存在油門輸入值錯誤及通訊錯誤的情形，則進(jìn)行步驟S203 ；
步驟S202，由能量管理控制器11設(shè)定電機(jī)12的運(yùn)行模式為跛行模式；步驟S203，能量管理控制器11取得動力電池的荷電信息以及第二狀態(tài)信息，第二狀態(tài)信息指示動力電池的狀態(tài)異常程度，即第二狀態(tài)信息表示動力電池的狀態(tài)異常程度信號， 能量管理控制器11判斷第二狀態(tài)信息指示的動力電池的狀態(tài)是否出現(xiàn)第二程度異常，若第二狀態(tài)信息指示的動力電池的狀態(tài)出現(xiàn)第二程度異常則進(jìn)行步驟S205，若第二狀態(tài)信息指示的動力電池的狀態(tài)未出現(xiàn)第二程度異常則進(jìn)行步驟S207。所述第二狀態(tài)信息例如為電池電壓狀態(tài)信號、電池溫度狀態(tài)信號、電池電流狀態(tài)信號以及電池絕緣狀態(tài)信號中的一個或多個；
步驟S205，由能量管理控制器11設(shè)定電機(jī)12的運(yùn)行模式為立即停車； 步驟S207，能量管理控制器11判斷第二狀態(tài)信息指示的動力電池的狀態(tài)是否出現(xiàn)第一程度異常，若第二狀態(tài)信息指示的動力電池的狀態(tài)出現(xiàn)第一程度異常則進(jìn)行步驟S209， 若第二狀態(tài)信息指示動力電池的狀態(tài)未出現(xiàn)第一程度異常則進(jìn)行步驟S210 ；
步驟S209，由能量管理控制器11設(shè)定電機(jī)12的運(yùn)行模式為降功率運(yùn)行模式；在電機(jī) 12的運(yùn)行模式為降功率運(yùn)行模式時，能量管理控制器11可結(jié)合電機(jī)12的當(dāng)前轉(zhuǎn)矩T、轉(zhuǎn)速 η、動力電池的荷電信息以及當(dāng)前整車車速限定電機(jī)12的轉(zhuǎn)矩T輸出并使電機(jī)12運(yùn)行于高效區(qū)(即電機(jī)12的扭矩輸出被限定在一定范圍內(nèi))；
步驟S210，能量管理控制器11判斷動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間是否為荷電大于第一設(shè)定值，例如動力電池荷電總量的30%，若動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間為荷電大于第一設(shè)定值則進(jìn)行步驟S211，若動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間為荷電不大于第一設(shè)定值則進(jìn)行步驟S212 ；
步驟S211，由能量管理控制器11設(shè)定電機(jī)12的運(yùn)行模式為全功率運(yùn)行模式；在電機(jī) 12的運(yùn)行模式為全功率運(yùn)行模式時，能量管理控制器11可依據(jù)電機(jī)12的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速-效率映射圖設(shè)定電機(jī)12的轉(zhuǎn)矩T輸出；
步驟S212，能量管理控制器11判斷動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間是否為荷電小于等于第一設(shè)定值且大于等于第二設(shè)定值，例如第二設(shè)定值為動力電池荷電總量的10%，若動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間為荷電小于等于第一設(shè)定值且大于等于第二設(shè)定值則進(jìn)行步驟 S209，若動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間并非為荷電小于等于第一設(shè)定值且大于等于第二設(shè)定值，也即荷電小于第二設(shè)定值，則進(jìn)行步驟S205。在其它實施方式中，步驟S201中的通訊狀態(tài)信息也可以不作為設(shè)定電機(jī)12的運(yùn)行模式的考慮因素之一。綜上所述，本發(fā)明之電動汽車的能量控制系統(tǒng)及其能量控制方法引入電池荷電信息及電池其它狀態(tài)信息、油門踏板位置甚至其它運(yùn)行狀態(tài)(例如整車通訊狀態(tài)信息、車速信息)作為模糊控制器的輸入，利用模糊控制算法計算電機(jī)12的轉(zhuǎn)矩T輸出值，并將故障進(jìn)行分類分級作為設(shè)定電機(jī)12運(yùn)行模式的參考，從而提高了系統(tǒng)智能性以及整車運(yùn)行的可靠性、安全性和續(xù)航里程。本發(fā)明之電動汽車的能量控制系統(tǒng)及其能量控制方法還可根據(jù)動力電池的所處荷電區(qū)間自動調(diào)節(jié)高壓輔助設(shè)備的能量消耗，從而保證主要設(shè)備例如電機(jī)12的功率需求。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電動汽車的能量控制系統(tǒng)，其特征是所述能量控制系統(tǒng)包括 油門踏板裝置，根據(jù)油門踏板位置提供油門信號；電機(jī)，以動力電池所提供的電力作為動力來源；電池狀態(tài)檢測裝置，提供所述動力電池的荷電信息和第二狀態(tài)信息；以及能量管理控制器，根據(jù)所述荷電信息判斷所述動力電池當(dāng)前所處荷電區(qū)間，并根據(jù)所述動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間及第二狀態(tài)信息以及所述油門信號設(shè)定所述電機(jī)的運(yùn)行模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量控制系統(tǒng)，其特征是所述第二狀態(tài)信息為電池電壓狀態(tài)信號、電池溫度狀態(tài)信號、電池電流狀態(tài)信號以及電池絕緣狀態(tài)信號中的一個或多個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量控制系統(tǒng)，其特征是所述電機(jī)的運(yùn)行模式為全功率運(yùn)行模式、降功率運(yùn)行模式、立即停車以及跛行模式之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能量控制系統(tǒng)，其特征是更包括通訊診斷裝置，提供通訊狀態(tài)信息以指示整車是否存在通訊錯誤；所述能量管理控制器設(shè)定所述電機(jī)的運(yùn)行模式時進(jìn)一步將所述通訊狀態(tài)信息作為考慮因素之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的能量控制系統(tǒng)，其特征是所述能量管理控制器在根據(jù)所述油門信號與通訊狀態(tài)信息判斷存在油門輸入值錯誤及/或通訊錯誤的情形下，設(shè)定所述電機(jī)的運(yùn)行模式為跛行模式；以及在根據(jù)所述油門信號與通訊狀態(tài)信息判斷無油門輸入值錯誤及通訊錯誤的情形下 當(dāng)所述動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間為荷電大于第一設(shè)定值且所述第二狀態(tài)信息指示所述動力電池的狀態(tài)無異常時，設(shè)定所述電機(jī)的運(yùn)行模式為全功率運(yùn)行模式；當(dāng)所述動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間為荷電小于等于第一設(shè)定值且大于等于第二設(shè)定值，或者所述第二狀態(tài)信息指示所述動力電池的狀態(tài)出現(xiàn)第一程度異常時，設(shè)定所述電機(jī)的運(yùn)行模式為降功率運(yùn)行模式；以及當(dāng)所述動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間為荷電小于第二設(shè)定值，或者所述第二狀態(tài)信息顯示所述動力電池的狀態(tài)出現(xiàn)第二程度異常時，設(shè)定所述電機(jī)的運(yùn)行模式為立即停車； 并且，所述第一設(shè)定值大于所述第二設(shè)定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的能量控制系統(tǒng)，其特征是更包括高壓輔助設(shè)備狀態(tài)檢測裝置，提供高壓輔助設(shè)備的驅(qū)動狀態(tài)信息；當(dāng)設(shè)定所述電機(jī)的運(yùn)行模式為降功率運(yùn)行模式時， 所述能量管理控制器參考所述高壓輔助設(shè)備的當(dāng)前驅(qū)動狀態(tài)信息對所述高壓輔助設(shè)備進(jìn)行功率下調(diào)控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的能量控制系統(tǒng)，其特征是當(dāng)設(shè)定所述電機(jī)的運(yùn)行模式為全功率運(yùn)行模式時，所述能量管理控制器依據(jù)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速-效率映射圖設(shè)定所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出；以及當(dāng)設(shè)定所述電機(jī)的運(yùn)行模式為降功率運(yùn)行模式時，所述能量管理控制器結(jié)合所述電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速、所述動力電池的荷電信息以及當(dāng)前整車車速限定所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出并使所述電機(jī)運(yùn)行于高效區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的能量控制系統(tǒng)，其特征是所述第一設(shè)定值為30%，且所述第二設(shè)定值為10%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量控制系統(tǒng)，其特征是所述能量管理控制器為模糊控制器
10.一種電動汽車的能量控制方法，其特征是包括步驟取得依據(jù)油門踏板位置產(chǎn)生的油門信號；取得動力電池的荷電信息以及第二狀態(tài)信息，所述第二狀態(tài)信息指示所述動力電池的狀態(tài)異常程度；以及根據(jù)所述荷電信息判斷所述動力電池當(dāng)前所處荷電區(qū)間，并根據(jù)所述動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間及第二狀態(tài)信息以及所述油門信號設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的能量控制方法，其特征是所述第二狀態(tài)信息為電池電壓狀態(tài)信號、電池溫度狀態(tài)信號、電池電流狀態(tài)信號以及電池絕緣狀態(tài)信號中的一個或多個。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的能量控制方法，其特征是更包括步驟取得通訊狀態(tài)信息以指示整車是否存在通訊錯誤；以及將所述通訊狀態(tài)信息作為設(shè)定所述電機(jī)的運(yùn)行模式的考慮因素之一。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的能量控制方法，其特征是設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式的步驟包括在根據(jù)所述油門信號與通訊狀態(tài)信息判斷存在油門輸入值錯誤及/或通訊錯誤的情形下，設(shè)定所述電機(jī)的運(yùn)行模式為跛行模式；以及在根據(jù)所述油門信號與通訊狀態(tài)信息判斷無油門輸入值錯誤及通訊錯誤的情形下當(dāng)所述動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間為荷電大于第一設(shè)定值且所述第二狀態(tài)信息指示所述動力電池的狀態(tài)無異常時，設(shè)定所述電機(jī)的運(yùn)行模式為全功率運(yùn)行模式；當(dāng)所述動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間為荷電小于等于第一設(shè)定值且大于等于第二設(shè)定值，或者所述第二狀態(tài)信息指示所述動力電池的狀態(tài)出現(xiàn)第一程度異常時，設(shè)定所述電機(jī)的運(yùn)行模式為降功率運(yùn)行模式；以及當(dāng)所述動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間為荷電小于第二設(shè)定值，或者所述第二狀態(tài)信息顯示所述動力電池的狀態(tài)出現(xiàn)第二程度異常時，設(shè)定所述電機(jī)的運(yùn)行模式為立即停車。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的能量控制方法，其特征是更包括步驟當(dāng)設(shè)定所述電機(jī)的運(yùn)行模式為全功率運(yùn)行模式時，依據(jù)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速-效率映射圖設(shè)定所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出；以及當(dāng)設(shè)定所述電機(jī)的運(yùn)行模式為降功率運(yùn)行模式時，結(jié)合所述電機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速、 所述動力電池的荷電信息以及當(dāng)前整車車速限定所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出并使所述電機(jī)運(yùn)行于高效區(qū)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的能量控制方法，其特征是設(shè)定所述電機(jī)的運(yùn)行模式是通過模糊控制算法實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及電動汽車的能量控制系統(tǒng)及能量控制方法，其中能量控制系統(tǒng)包括油門踏板裝置、電機(jī)、電池狀態(tài)檢測裝置以及能量管理控制器；油門踏板裝置根據(jù)油門踏板位置提供油門信號；電機(jī)以動力電池提供的電力作為動力來源；電池狀態(tài)檢測裝置提供動力電池的荷電信息以及指示動力電池狀態(tài)異常程度的第二狀態(tài)信息；能量管理控制器根據(jù)荷電信息判斷動力電池當(dāng)前所處荷電區(qū)間，并根據(jù)動力電池的當(dāng)前所處荷電區(qū)間及第二狀態(tài)信息以及油門信號設(shè)定電機(jī)的運(yùn)行模式。本發(fā)明通過引入動力電池的多種狀態(tài)信息和油門信號作為電機(jī)運(yùn)行控制考慮因素，并對故障進(jìn)行分類分級作為電機(jī)運(yùn)行控制的參考，因此提高了電動汽車運(yùn)行的可靠性、安全性和續(xù)航里程。
文檔編號B60L15/20GK102555812SQ20121000718
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者習(xí)可, 李偉, 李珍, 袁英敏, 謝長宇 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司