新能源车能量回收控制系统

技术领域

本申请涉及新能源汽车技术领域，尤其是涉及一种新能源车能量回收控制系统。

背景技术

新能源车是指使用非传统燃料作为动力来源或不完全依赖传动燃料作为动力来源的车辆，国内主要指电动车、混动车辆。

为了延长上述电动车的续航里程，目前除了对电池技术进行改进外，还可以通过能源回收实现。电动车能源回收技术是一项允许车辆在减速或制动时将一部分动能转换回电能储存于电池中，从而延长行驶里程的技术。这一过程主要依赖于电动车的核心部件——电机的物理原理，电机不仅能将电能转化为机械能来驱动车辆，还能在车辆减速时将机械能转化为电能(“磁生电”)，以配合交流电转直流电技术、电池充放电管理技术实现能源回收。

然而，在电动车中能源回收并非仅仅只是在下坡滑行过程中令电机以被动的方式转动就能满足能量回收要求的，考虑成本和实际利用价值，需要尽可能的提高能量回收效率。现有的，提高能量回收效率的一种方式是：让电机的转子的转速大于其对应的旋转磁场的速度，为了实现该种提高能源回收效率的方式，本申请提出一种新的技术方案。

发明内容

为了改善新能源车的能量回收效率，本申请提供一种新能源车能量回收控制系统。

本申请提供一种新能源车能量回收控制系统，采用如下的技术方案：

一种新能源车能量回收控制系统，包括：

转子检测单元，其用于检测车辆的交流电机的转子的转速并输出；

逆变器模块，其用于交直流转换，并电连接交流电机和电池组；

MCU模块，其电连接转子检测单元和逆变器模块；

其中，所述MCU模块配置为：

接收车辆的驾驶行为信号；

当驾驶行为信号符合预设的动能回收条件，则根据转子的转速调整逆变器模块输出的交流电频率f；

交流电频率f导入预设的公式

令交流电机的旋转磁场速度n

可选的，所述动能回收条件包括出现制动信号。

可选的，还包括车载计算机，所述车载计算机用于联网且电连接于MCU模块；

所述车载计算机配置为：

当预先安装的导航软件处于使用状态，则通过导航软件得到前方的路况信息；

若路况信息中车辆下一个经过区域符合预定义的道路减速区，则发起动能回收问询；

当用户对动能回收问询的反馈为同意或车载计算机中预选的动能回收模式中默认同意，则输出前方经过预定义的道路减速区且出现减速信号至MCU模块；

所述动能回收条件包括前方经过预定义的道路减速区且出现减速信号。

可选的，所述车载计算机配置为：

通过导航软件获取车辆与下一个道路减速区的距离；

当距离符合预设的动能回收触发距离时，输出前方经过预定义的道路减速区且出现减速信号至MCU模块。

可选的，所述车载计算机配置为：

调用转子的转速，并基于转速计算车速；

根据当前时刻之前T1时长内的平均车速更新动能回收触发距离；其中，所述T1时长为预设值，所述动能回收触发距离的更新规则为预设。

可选的，所述MCU模块配置为：当驾驶行为信号符合预设的主动刹车条件，则基于平均车速进行辅助刹车分析，并根据分析结果确定是否中止动能回收对应的逆变器控制行为。

可选的，所述辅助刹车分析包括：当平均车速大于预设的转子小力矩车速，则中止动能回收对应的逆变器控制行为。

可选的，还包括车载测距雷达，所述车载测距雷达用于检测与前方障碍物的距离且电连接于MCU模块；所述辅助刹车包括：当车载测距雷达反馈的与前方障碍物的距离小于危险距离阈值，则在车速非零时维持动能回收对应的逆变器控制行为直到与前方障碍物的距离不变或变大。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：本系统可以通过及时调整转子转速、旋转磁场转速两者大小关系的方式，增加“磁生电”量，以改善新能源车的能量回收效率。

附图说明

图1是本申请的系统结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种新能源车能量回收控制系统。

参照图1，新能源车能量回收控制系统包括转子检测单元、逆变器模块和MCU模块，其中，转子检测单元在本实施例中可以是编码器，其安装于车辆的交流电机上，用于检测车辆的交流电机的转子的转速并输出；转子检测单元电连接于MCU模块。逆变器模块，用于交直流转换，并电连接交流电机和电池组；逆变器模块还电连接于MCU模块，以使其放出的交流电频率可以进行调整。

已知，逆变器包括PWM控制器，即上述逆变器模块可以通过PWM波进行调制；在PWM技术中，载波频率通常是固定的，而信号波的频率是可以调整的，输出电压的频率与信号波的频率相同，因此通过改变信号波的频率，就可以改变逆变器输出交流电的频率。PWM控制技术为现有技术，因此不再赘述。

在本实施例中，MCU模块配置为：

接收车辆的驾驶行为信号，该信号可以是刹车踏板等车辆组成机构产生，为此MCU模块可以电连接整车控制系统，以取得相关信号。

当驾驶行为信号符合预设的动能回收条件，例如：出现制动信号，则根据转子的转速调整逆变器模块输出的交流电频率f；

交流电频率f导入预设的公式

根据上述公式，可以求旋转磁场的速度n

根据上述设置，本系统可以通过及时调整转子转速、旋转磁场转速两者大小关系的方式，增加“磁生电”量，以改善新能源车的能量回收效率。

在本系统的另一个实施例中，本系统还包括车载计算机，即车机；车载计算机除了满足用户的娱乐需求外，还被配置为：

当预先安装的导航软件(如：某德地图、某度地图)处于使用状态，则通过导航软件得到前方的路况信息，路况信息包括前方是否经过路口、学校等信息，甚至是红绿灯信息。

若路况信息中车辆下一个经过区域符合工作人员预定义的道路减速区(路口、学校出入口)，则发起动能回收问询，该问询可以使用预先录好的语音发出，也可以是弹窗信息，如果是弹窗信息优先方向盘上有车机控制功能的布设方式，以在答复问询时，减少驾驶干扰。

当用户对动能回收问询的反馈为同，例如：语音回复同意；或，车载计算机中预选的动能回收模式中默认同意，例如：车机上选择车辆驾驶过程中动能回收模式A，动能回收模式A包括对所有动能回收问询以同意做答复，则输出前方经过预定义的道路减速区且出现减速信号至MCU模块。

在上述基础上，动能回收条件包括前方经过预定义的道路减速区且出现减速信号，则MCU模块则可以让车辆在经过道路减速区前进行提前减速。

上述设置一方面让驾驶行为更为安全，另一方面，可以更多的回收动能进行再利用；同时，因为可以人工定义何时进行动能回收，所以本系统也更为贴合用户的实际使用习惯。

因为在进行动能回收时会产生力矩对电机减速，即对车辆进行减速，为了减小对正常驾驶体验的干扰，车载计算机还配置为：

通过导航软件获取车辆与下一个道路减速区的距离；

当距离符合预设的动能回收触发距离时，输出前方经过预定义的道路减速区且出现减速信号至MCU模块。

即，本系统并非盲目的根据导航路况进行动能回收，还会根据评估车辆与对应位置的距离，在距离满足对应条件时才会触发动能回收，从而可以避免过早进行动能回收而影响驾驶体验的问题。

在本系统的另一个实施例中，车载计算机配置为：

调用转子的转速，并基于转速计算车速；可以理解的是，电动车是通过电机带动的，所以在已知电机转子的转速情况下，有厂家提供的传动比或转子转速与车速关系数据，即可得到车速。

根据当前时刻之前T1时长内的平均车速更新动能回收触发距离；其中，T1时长为预设值，动能回收触发距离的更新规则为预设，如：预先建立速度-距离关系数据表，后续查表即可，速度-距离的关系应当是速度越快，距离越大。

根据上述设置，本系统的动能回收何时触发还会参考车速，以在符合实际使用需求的同时，增强动能回收效果。

在本系统的一个实施例中，MCU模块配置为：当驾驶行为信号符合预设的主动刹车条件，则基于平均车速进行辅助刹车分析，并根据分析结果确定是否中止动能回收对应的逆变器控制行为。

可以理解的，在前述实施例的设置下，发生动能回收的场景是经过路口等区域，而动能回收虽然会让电机减速，但是其力矩是变化的，在车速交低时，力较小，即车速低时减速效果相对不佳，因此有必要根据实际车速判断是否中止动能回收。

在上述基础下分两种情况：

1)、辅助刹车分析包括：当平均车速大于预设的转子小力矩车速，则中止动能回收对应的逆变器控制行为；即，一旦车速过小，对转子的减速效果不佳时就不再维持动能回收，减少对刹停、低速刹车的干扰，减小顿挫感。

2)、本系统还包括车载测距雷达，车载测距雷达安装于车顶或车前挡风玻璃的上方，其为现有技术，不再赘述；车载测距雷达用于检测与前方障碍物的距离且电连接于MCU模块。

对应的，辅助刹车包括：当车载测距雷达反馈的与前方障碍物的距离小于危险距离阈值，则在车速非零时维持动能回收对应的逆变器控制行为直到与前方障碍物的距离不变或变大。

根据上述设置，本系统还可以在车辆存在碰撞风险时用于帮助司机及时刹车，从而可以用于降低车辆的碰撞风险。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。