具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明的电动车制动能量回收方 法作进一步详细说明，本发明的实施方式中，统一采用设能量回收使能 标志为F₁，电机的转速为n，第一转速阈值为n₁，第二转速阈值为n₂， 第三转速阈值为n₃，电机最高转速值为n_max，电机额定制动转矩为T_e， 电机制动转矩指令T_eb ^**，目标制动转矩指令T_eb ^*，当前制动转矩指令T_eb， 电池温度为T，电池最大充电功率为P_{chg_max}。

实施例一：

请参照图1，本实施例的电动车制动能量回收方法，具体包括以下 步骤：

步骤S11：获取制动按键信号、电机转速、当前电池SOC、温度及电池 最大充电功率。

具体地，通过采样获取电动车行驶参数：包括制动按键信号、电机 转速n、当前电池的SOC值等，获取设备参数：包括电池的温度、电池 最大充电功率P_{chg_max}等，其中，制动按键信号，通过控制器检测按键的 电平状态确定；电机转速，若通过电机霍尔传感器测速，采样频率为 62.5us，电机转速n的计算公式为：

其中，SixHallTimeSum为六个霍尔换相时间计数值，p为电机的极 对数，由实际电机参数得到；

电池的SOC值和电池温度可以通过控制器采样确定，反应电池的实 际剩余电量和电池工作状态；电池最大充电功率P_{chg_max}可以描述为电池 标称电压U_dc×电池最大充电电流I_dc，由动力电池特性确定。

具体地，判断制动按键是否被按下，若被按下，则置起能量回收使 能标志F₁，进入电子刹车(能量回收)模式，执行步骤S12操作，否则清 除能量回收使能标志F₁。

步骤S12：根据刹车时间计算出电机制动转矩指令并向电机额定转矩逐 渐逼近。

具体地，为了与平常的刹车习惯相符合，在能量回收过程中车辆不 产生明显的制动冲击和顿挫感，令电机制动转矩指令T_eb ^**随刹车时间计 数值呈线性增长，并向电机额定制动转矩T_e逐渐逼近，即：

其中，T_eb ^**为电机制动转矩指令，K_t为指令的变化步长(需根据控制 时间进行标定),T_e为电机额定制动转矩，程序中对应电子刹车力度。 步骤S13：根据电机转速和电池最大充电功率计算出目标制动转矩指令， 具体流程图如图2所示。

根据电机转速n计算目标制动转矩指令T_eb ^*，具体地，永磁同步电机 在进行制动的过程中拥有与其驱动时相似的特性曲线，因此要使电机能 够在合理范围内回收车辆滑行的动能，不让驾驶者感受到由于能量回收 带来的不适感，电机制动强度必须根据电机转速进行调节，即在基速以 下输出恒定的转矩，而在基速以上输出恒定的功率，输出转矩随转速的 升高而减少，电机转速与目标制动转矩关系示意图如图3所示。

在S131中，需要预设第一转速阈值n₁、第二转速阈值n₂以及第三转 速阈值n₃，其中n₁<n₂<n₃<n_max，n_max为电机最高转速值，转速阈值需要 根据电机实际参数进行标定。

在S132中，判断电机转速n是否小于第一转速阈值n₁，若不小于该 阈值，则执行S133步骤；若小于该阈值，由于电机在低速制动时，所 回馈的制动能量还不超过电机本身的铜损、铁损及逆变器的损耗，故在 低速时，基本不采用电机回馈制动，此时目标制动转矩指令T_eb ^*为0。

在S133中，判断电机转速n是否小于第二转速阈值n₂，若不小于该 阈值，则执行S134步骤；若小于该阈值，开始进行电机回馈制动，目 标制动转矩指令T_eb ^*随着电机转速n增大而增大，目标制动转矩指令T_eb ^*可以由以下公式计算得到：

其中，T_eb ^*为目标制动转矩指令，n为电机的转速，n₁为第一转速阈 值，n₂为第二转速阈值,T_eb ^**为电机制动转矩指令。

在S134中，判断判断电机转速n是否小于第三转速阈值n₃，若小于 该阈值，目标制动转矩指令T_eb ^*为电机制动转矩指令T_eb ^**，此时电机输 出转矩恒定；否则目标制动转矩指令T_eb ^*随着电机转速n增大而减少， 此时电机输出功率恒定，目标制动转矩指令T_eb ^*可以由以下公式计算得 到：

其中，T_eb ^*为目标制动转矩指令，n为电机的转速，n₃为第三转速阈 值,T_eb ^**为电机制动转矩指令。

在S135中，根据电池最大充电功率P_{chg_max}计算目标制动转矩指令 T_eb ^*，具体地，由于电池的实际充电能力有限，在回馈制动过程中，电 机提供给蓄电池的实际回馈功率P_{reg_chg}应在电池最大充电功率P_{chg_max}以 内。在考虑了电机定子转子电阻、铜损，热损耗等因素损失了一部分电 能后，电机实际回馈功率P_{reg_chg}为：

其中，T_eb ^*为目标制动转矩指令，n为电机的转速，η(0.7～0.9) 为电机考虑了损耗后的电机回馈制动发电效率。

因此，在回馈制动过程中，需要对目标制动转矩指令T_eb ^*进行限 幅，限幅后的目标制动转矩指令T_eb ^*为：

其中，T_eb ^*为目标制动转矩指令，n为电机的转速，η为电机考虑了 损耗后的电机回馈制动发电效率，P_{chg_max}为电池最大充电功率。

步骤S14：根据电池SOC值和电池温度计算出目标制动转矩指令，具体 流程图如图4所示。

具体地，在电动车进行再生制动的过程中，考虑到储能系统使用的 安全性，当蓄电池的SOC值较小时，此时可以适当增加电机的制动力， 回收更多的制动能量，而当蓄电池的SOC值较高(一般设计取SOC>0.9) 时，表明蓄电池容量以及接近饱和，为了避免蓄电池过度充电导致其寿 命缩短，此时不进行回馈制动，仅使用机械制动。一般来说蓄电池的工 作温度都有一个安全的区间，在蓄电池温度过高或过低，都可能引起储 能系统保护，无法进行充放电，因此当检测到蓄电池温度在安全区间外 时，应减少电机的制动力保护电池。为了实现这些要求，需要引入电池 影响因子k_soc对目标制动转矩指令T_eb ^*进行修正。电池SOC值、电池温 度T与电池影响因子k_soc三维关系示意图如图5所示。

在S141中，根据电池SOC值与电池温度T查表，如表1(根据电池 特性不同表1数据不唯一)得到电池影响因子k_soc。特别地，当电池SOC 值与电池温度T介于两个阈值之间时，可以做线性化处理，得到当前电 池影响因子k_soc，例如，电池SOC值为0.56，电池温度T为13℃时，当 前电池影响因子k_soc为0.902。

表1电池影响因子k_soc关系表

在S142中，根据得到的电池影响因子k_soc对目标制动转矩指令T_eb ^*进行修正，得到当前制动转矩指令T_eb，T_eb当前制动转矩指令可以由以 下公式计算得到：

其中，T_eb ^*为目标制动转矩指令，k_soc为电池影响因子，T_eb为当前制 动转矩指令。

在S143中，根据当前制动转矩指令控制电机由当前转矩向目标转矩 过渡，具体地，根据S142得到的当前制动转矩指令T_eb，控制电机由当 前实际转矩向目标转矩平稳过渡，使电机完成能量回收工作。

实施例二：

请参照图6，本实施例的电动车制动能量回收方法，具体包括以下 步骤。

步骤S21：获取刹车把信号、电机转速、当前电池SOC、温度及电池 最大充电功率。

具体地，通过采样获取电动车行驶参数与设备参数，其中，刹车把 信号，通过控制器检测刹车把的电平状态确定；其余参数上文已做详细 介绍，故这里不做赘述。

具体地，判断刹车把信号是否被触发，若被触发，则置起能量回收 使能标志F₁，进入电子刹车(能量回收)模式，执行步骤S22操作，否则 清除能量回收使能标志F₁。

步骤S22：根据刹车时间计算出电机制动转矩指令并向电机额定转 矩逐渐逼近，请参照第一实施例，上文已做详细介绍，故这里不做赘述。

步骤S23：根据电机转速和电池最大充电功率计算出目标制动转矩 指令，请参照第一实施例，上文已做详细介绍，故这里不做赘述。

步骤S24：根据电池SOC值和电池温度计算出目标制动转矩指令， 请参照第一实施例，上文已做详细介绍，故这里不做赘述。

另外，本发明的电动车制动能量回收方法，可采用如7所示的电动 车制动能量回收系统，由图7可见，该系统包括：

获取模块11，用于获取电动车行驶参数：包括制动信号(按键信号 或刹车把信号)、电机转速n、当前电池的SOC值等，获取电动车设备参 数：包括电池的温度、电池最大充电功率P_{chg_max}等参数。

判断模块12，用于根据行驶参数与设备参数判断是否进入电子刹车 (能量回收)模式。

计算模块13，用于根据行驶参数与设备参数计算出电机制动转矩指 令T_eb ^**、目标制动转矩指令T_eb ^*、当前制动转矩指令T_eb。

控制模块14，用于控制电机由当前实际转矩向目标制动转矩平稳过 渡，制动转矩不突变。

其工作原理如下：

通过获取电动车的行驶参数以及设备参数，包括制动信号、电机转 速n、当前电池的SOC值、电池的温度与电池最大充电功率P_{chg_max}等； 根据刹车时间计算出电机制动转矩指令T_eb ^**；电机的转速n和电池最大 充电功率P_{chg_max}计算出电机制动转矩指令目标制动转矩指令T_eb ^*；根据 电池SOC值和电池温度T计算出当前制动转矩指令T_eb；由当前制动转 矩指令T_eb控制电机由当前实际转矩向目标转矩过渡。

另外，根据GB/T 24157《电动摩托车和电动轻便摩托车续驶里程及 残电指示试验方法》，续驶里程测试中的工况法进行测试，通过图表对 比可见，采用本发明的能量回收方法使得续航里程达到108.85％，电池 性能也有了大幅度的提高，经过验证可知，在进行制动回馈能量时，通 过结合电机的实际外特性(发电能力)进行控制，在电机能力范围内最大化的进行能量回收，提高回收的能量，效果是显而易见的。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述 举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改 型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。