一種基于分層結(jié)構(gòu)的電動汽車能量管理控制系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于分層結(jié)構(gòu)的電動汽車能量管理控制系統(tǒng)，包括車速傳感器、電流檢測單元、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、加速踏板位置傳感器、制動踏板位置傳感器、工況識別模塊、模糊規(guī)則模塊、功率分配模塊、控制器、電機、蓄電池和超級電容；工況識別模塊與車速傳感器、電流檢測單元、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、加速踏板位置傳感器、制動踏板位置傳感器、模糊規(guī)則模塊、蓄電池、超級電容電連接；控制器與功率分配模塊、蓄電池、超級電容、電機電連接，控制器用于根據(jù)從功率分配器模塊獲得的數(shù)據(jù)，控制蓄電池、超級電容、電機的工作狀。本發(fā)明專利技術(shù)能夠滿足負載實時變化的要求，提高工作效率。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及電動汽車
，尤其涉及一種基于分層結(jié)構(gòu)的電動汽車能量管理控制系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，純電動汽車已經(jīng)成為了人們作為代步工具的一種選擇。但由于蓄電池比功率低、循環(huán)次數(shù)有限，存在動態(tài)響應(yīng)時滯現(xiàn)象，難以滿足負載實時變化的要求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
基于
技術(shù)介紹
存在的技術(shù)問題，本專利技術(shù)提出了一種基于分層結(jié)構(gòu)的電動汽車能量管理控制系統(tǒng)。本專利技術(shù)提出的一種基于分層結(jié)構(gòu)的電動汽車能量管理控制系統(tǒng)，其中，包括車速傳感器、電流檢測單元、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、加速踏板位置傳感器、制動踏板位置傳感器、工況識別模塊、模糊規(guī)則模塊、功率分配模塊、控制器、電機、蓄電池和超級電容；車速傳感器用于檢測所述電動汽車的行駛速度；電流檢測單元用于檢測與電機連接的母線電流；第一溫度傳感器用于檢測蓄電池的溫度；第二溫度傳感器用于檢測超級電容的溫度；加速踏板位置傳感器用于檢測所述電動汽車的加速踏板位置；制動踏板位置傳感器用于檢測所述電動汽車的制動踏板位置；工況識別模塊與車速傳感器、電流檢測單元、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、加速踏板位置傳感器、制動踏板位置傳感器、模糊規(guī)則模塊、蓄電池、超級電容電連接；模糊規(guī)則模塊內(nèi)預(yù)設(shè)有模糊控制規(guī)則一、模糊控制規(guī)則二、模糊控制規(guī)則三；工況識別模塊獲取制動踏板的檢測值，能量控制模塊將制動踏板位置傳感器與預(yù)設(shè)的第一位置值比較，并在制動踏板位置傳感器的檢測值大于預(yù)設(shè)值時選擇預(yù)設(shè)的模糊控制規(guī)則一作為當前模糊控制規(guī)則；能量控制模塊在制動踏板位置傳感器的檢測值小于或等于預(yù)設(shè)的第一位置值時，獲取加速踏板位置傳感器的檢測值、車速傳感器的檢測值、蓄電池電量值、超級電容電量值；并根據(jù)控制模塊內(nèi)預(yù)設(shè)的車速、加速度、功率對照表，查找出對應(yīng)的目標功率值，選擇模糊控制規(guī)則二為當前模糊控制規(guī)則；能量控制模塊還用于在充電狀態(tài)下選擇模糊控制規(guī)則三為當前模糊控制規(guī)則；功率分配模塊用于從模糊控制模塊獲取模糊控制結(jié)果，并按照模糊控制結(jié)果分配蓄電池、超級電容的充放電狀態(tài)及供電狀態(tài)；控制器與功率分配模塊、蓄電池、超級電容、電機電連接，控制器用于根據(jù)從功率分配器模塊獲得的數(shù)據(jù)，控制蓄電池、超級電容、電機的工作狀態(tài)。優(yōu)選的，模糊控制規(guī)則一以車速、制動踏板位置、蓄電池電量、超級電容電量為輸入量，充電類型為輸出量；在第一充電類型下，控制器控制電機給超級電容充電；在第二充電類型下，控制器控制電機給蓄電池充電；在第三充電類型下，控制器控制電機同時給蓄電池和超級電容充電。優(yōu)選的，模糊控制規(guī)則二以車速、加速踏板位置、蓄電池電量、超級電容電量為輸入量，蓄電池供電功率、超級電容供電功率為輸出量。優(yōu)選的，模糊控制規(guī)則三以蓄電池電量、超級電容電量為輸入量，充電模式為輸出量；第一充電模式下，控制器控制外接電源給超級電容充電；第二充電模式下，控制器控制外接電源給蓄電池充電；第二充電模式下，控制器控制外接電源同時給超級電容和蓄電池充電。優(yōu)選的，控制器從功率分配模塊獲得的數(shù)據(jù)包括充電類型代碼、蓄電池供電功率和超級電容供電功率、充電模式代碼。優(yōu)選的，控制器用于根據(jù)從功率分配器模塊獲得的數(shù)據(jù)中包含識別碼，控制器根據(jù)識別碼的類別控制電機、超級電容和蓄電池的工作狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)有如下有益效果：本專利技術(shù)提出的一話種基于分層結(jié)構(gòu)的電動汽車能量管理控制系統(tǒng)，通過增加超級電容，通過超級電容器的快速充放電，能夠防止動態(tài)響應(yīng)時滯的現(xiàn)象。減少蓄電池的充放電次數(shù)，延長蓄電池的使用壽命。同時，本專利技術(shù)通過分層優(yōu)化控制的方法，在上層通過工況識別模塊獲取各個傳感器的值，并對所述電動汽車的工況進行判斷，并選擇相應(yīng)的模糊規(guī)則作為當前的模糊控制規(guī)則，使得能量控制系統(tǒng)的控制更加精確，同時得出功率分配數(shù)據(jù)，控制器根據(jù)功率分配數(shù)據(jù)控制蓄電池、超級電容給電機供電，或者向蓄電池、超級電容內(nèi)充電。從而使動力系統(tǒng)高效穩(wěn)定地運行。附圖說明圖1為本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式為使本專利技術(shù)實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對具體實施例進行詳細描述。如圖1所示，圖1為本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括車速傳感器、電流檢測單元、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、加速踏板位置傳感器、制動踏板位置傳感器、工況識別模塊、模糊規(guī)則模塊、功率分配模塊、控制器、電機、蓄電池和超級電容；車速傳感器用于檢測所述電動汽車的行駛速度；電流檢測單元用于檢測與電機連接的母線電流；第一溫度傳感器用于檢測蓄電池的溫度；第二溫度傳感器用于檢測超級電容的溫度；加速踏板位置傳感器用于檢測所述電動汽車的加速踏板位置；制動踏板位置傳感器用于檢測所述電動汽車的制動踏板位置；工況識別模塊與車速傳感器、電流檢測單元、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、加速踏板位置傳感器、制動踏板位置傳感器、模糊規(guī)則模塊、蓄電池、超級電容電連接；模糊規(guī)則模塊內(nèi)預(yù)設(shè)有模糊控制規(guī)則一、模糊控制規(guī)則二、模糊控制規(guī)則三；工況識別模塊獲取制動踏板的檢測值，能量控制模塊將制動踏板位置傳感器與預(yù)設(shè)的第一位置值比較，并在制動踏板位置傳感器的檢測值大于預(yù)設(shè)值時選擇預(yù)設(shè)的模糊控制規(guī)則一作為當前模糊控制規(guī)則；具體實施時，模糊控制規(guī)則一以車速、制動踏板位置、蓄電池電量、超級電容電量為輸入量，充電類型為輸出量；在第一充電類型下，控制器控制電機給超級電容充電；在第二充電類型下，控制器控制電機給蓄電池充電；在第三充電類型下，控制器控制電機同時給蓄電池和超級電容充電。如此，能夠通過模糊規(guī)則一在制動過程中回收的能量用給超級電容或者蓄電池充電。同時能夠根據(jù)不同的減速工況調(diào)節(jié)能量回收的模式，使能量的回收更加高效。能量控制模塊在制動踏板位置傳感器的檢測值小于或等于預(yù)設(shè)的第一位置值時，獲取加速踏板位置傳感器的檢測值、車速傳感器的檢測值、蓄電池電量值、超級電容電量值；并根據(jù)控制模塊內(nèi)預(yù)設(shè)的車速、加速度、功率對照表，查找出對應(yīng)的目標功率值，選擇模糊控制規(guī)則二為當前模糊控制規(guī)則；具體實施時，模糊控制規(guī)則二以車速、加速踏板位置、蓄電池電量、超級電容電量為輸入量，蓄電池供電功率、超級電容供電功率為輸出量。能量控制模塊還用于在充電狀態(tài)下選擇模糊控制規(guī)則三為當前模糊控制規(guī)則；具體實施時，模糊控制規(guī)則三以蓄電池電量、超級電容電量為輸入量，充電模式為輸出量；第一充電模式下，控制器控制外接電源給超級電容充電；第二充電模式下，控制器控制外接電源給蓄電池充電；第二充電模式下，控制器控制外接電源同時給超級電容和蓄電池充電。由于首先通過工況識別模塊對所述電動車的不同工況進行判斷，再根據(jù)不同的工況選擇相應(yīng)的模糊控制規(guī)則，從而將復(fù)雜的電動汽車供電狀態(tài)進行簡化，使控制更加精確。功率分配模塊用于從模糊控制模塊獲取模糊控制結(jié)果，并按照模糊控制結(jié)果分配蓄電池、超級電容的充放電狀態(tài)及供電狀態(tài)。控制器與功率分配模塊、蓄電池、超級電容、電機電連接。控制器用于根據(jù)從功率分配器模塊獲得的數(shù)據(jù)，控制蓄電池、超級電容、電機的工作狀。具體實施時，控制器從功率分配模塊獲得的數(shù)據(jù)包括充電類型代碼、蓄電池供電功率和超級電容供電功率、充電模式代碼。控制器用于根據(jù)從功率分配器模塊獲得的數(shù)據(jù)中包含識別碼，控制器根據(jù)識別碼的類別控制電機、超級電容和蓄電池的工作狀態(tài)。以上所述，僅為本專利技術(shù)較佳的具體實施方式，但本專利技術(shù)的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
的技術(shù)人員在本本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種基于分層結(jié)構(gòu)的電動汽車能量管理控制系統(tǒng)，其特征在于，包括車速傳感器、電流檢測單元、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、加速踏板位置傳感器、制動踏板位置傳感器、工況識別模塊、模糊規(guī)則模塊、功率分配模塊、控制器、電機、蓄電池和超級電容；車速傳感器用于檢測所述電動汽車的行駛速度；電流檢測單元用于檢測與電機連接的母線電流；第一溫度傳感器用于檢測蓄電池的溫度；第二溫度傳感器用于檢測超級電容的溫度；加速踏板位置傳感器用于檢測所述電動汽車的加速踏板位置；制動踏板位置傳感器用于檢測所述電動汽車的制動踏板位置；工況識別模塊與車速傳感器、電流檢測單元、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、加速踏板位置傳感器、制動踏板位置傳感器、模糊規(guī)則模塊、蓄電池、超級電容電連接；模糊規(guī)則模塊內(nèi)預(yù)設(shè)有模糊控制規(guī)則一、模糊控制規(guī)則二、模糊控制規(guī)則三；工況識別模塊獲取制動踏板的檢測值，能量控制模塊將制動踏板位置傳感器與預(yù)設(shè)的第一位置值比較，并在制動踏板位置傳感器的檢測值大于預(yù)設(shè)值時選擇預(yù)設(shè)的模糊控制規(guī)則一作為當前模糊控制規(guī)則；能量控制模塊在制動踏板位置傳感器的檢測值小于或等于預(yù)設(shè)的第一位置值時，獲取加速踏板位置傳感器的檢測值、車速傳感器的檢測值、蓄電池電量值、超級電容電量值；并根據(jù)控制模塊內(nèi)預(yù)設(shè)的車速、加速度、功率對照表，查找出對應(yīng)的目標功率值，選擇模糊控制規(guī)則二為當前模糊控制規(guī)則；能量控制模塊還用于在充電狀態(tài)下選擇模糊控制規(guī)則三為當前模糊控制規(guī)則；功率分配模塊用于從模糊控制模塊獲取模糊控制結(jié)果，并按照模糊控制結(jié)果分配蓄電池、超級電容的充放電狀態(tài)及供電狀態(tài)；控制器與功率分配模塊、蓄電池、超級電容、電機電連接，控制器用于根據(jù)從功率分配器模塊獲得的數(shù)據(jù)，控制蓄電池、超級電容、電機的工作狀態(tài)。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于分層結(jié)構(gòu)的電動汽車能量管理控制系統(tǒng)，其特征在于，包括車速傳感器、電流檢測單元、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、加速踏板位置傳感器、制動踏板位置傳感器、工況識別模塊、模糊規(guī)則模塊、功率分配模塊、控制器、電機、蓄電池和超級電容；車速傳感器用于檢測所述電動汽車的行駛速度；電流檢測單元用于檢測與電機連接的母線電流；第一溫度傳感器用于檢測蓄電池的溫度；第二溫度傳感器用于檢測超級電容的溫度；加速踏板位置傳感器用于檢測所述電動汽車的加速踏板位置；制動踏板位置傳感器用于檢測所述電動汽車的制動踏板位置；工況識別模塊與車速傳感器、電流檢測單元、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、加速踏板位置傳感器、制動踏板位置傳感器、模糊規(guī)則模塊、蓄電池、超級電容電連接；模糊規(guī)則模塊內(nèi)預(yù)設(shè)有模糊控制規(guī)則一、模糊控制規(guī)則二、模糊控制規(guī)則三；工況識別模塊獲取制動踏板的檢測值，能量控制模塊將制動踏板位置傳感器與預(yù)設(shè)的第一位置值比較，并在制動踏板位置傳感器的檢測值大于預(yù)設(shè)值時選擇預(yù)設(shè)的模糊控制規(guī)則一作為當前模糊控制規(guī)則；能量控制模塊在制動踏板位置傳感器的檢測值小于或等于預(yù)設(shè)的第一位置值時，獲取加速踏板位置傳感器的檢測值、車速傳感器的檢測值、蓄電池電量值、超級電容電量值；并根據(jù)控制模塊內(nèi)預(yù)設(shè)的車速、加速度、功率對照表，查找出對應(yīng)的目標功率值，選擇模糊控制規(guī)則二為當前模糊控制規(guī)則；能量控制模塊還用于在充電狀態(tài)下選擇模糊控制規(guī)則三為當前模糊控制規(guī)則；功率分配模塊用于從模糊控制模塊獲取模糊控制結(jié)果，并按照模糊控制結(jié)果分配蓄電池、超級電容的充放...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：衣豐艷，劉永輝，周長峰，楊君，盤朝奉，劉豪睿，王剛，劉新磊，
申請(專利權(quán))人：山東交通學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37