多相电机分段再生制动分级能量回收管理控制方法及系统与流程

本技术属于新能源车辆电机驱动系统控制，具体涉及一种多相电机分段再生制动分级能量回收管理控制方法及系统。

背景技术：

1、随着新能源汽车的普及，再生制动技术已成为提升整车能效的重要手段。再生制动利用驱动电机在制动过程中运行于发电模式，将车辆的动能转换为电能回充至动力电池。多相电机（尤其是双三相电机）凭借其高可靠性、强容错能力和大功率密度，在新能源商用车和高端乘用车领域获得日益广泛的应用。双三相电机具有两套独立的三相绕组，每套绕组由独立的逆变桥臂驱动，为绕组分段投切提供了硬件基础。

2、现有技术中，双三相电机再生制动普遍采用全六相恒均分回馈控制方案，即再生制动过程中全程六相同步脉宽调制，仅通过整体增减各相电流来调节回馈功率。然而，该方案在轻回收工况下，六相绕组同步导通产生的小电流空载损耗（包含开关损耗与铜损）在总回收能量中占比偏高，实际回收净收益较低；最低回馈功率下探受限，导致低速滑行时回收过强则拖拽突兀、直接关闭回收则丢失能量。电池满电或限充时，仅能整体降低回馈电流或切换至机械制动，多余动能经摩擦制动或泄放电阻耗散。当发生单相绕组或功率器件故障时，全机退出再生制动，瞬间丢失全部电制动力。

3、总体而言，现有双三相电机再生制动控制方案缺乏基于多维度耦合参数的分级能量回收管理机制，无法在全工况范围内兼顾能量回收效率、制动平顺性与故障安全性。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种多相电机分段再生制动分级能量回收管理控制方法及系统，以解决现有技术中再生制动能量回收效率低、制动平顺性差和故障安全性不足的问题。

2、为此，本技术第一方面提供一种多相电机分段再生制动分级能量回收管理控制方法，应用于配置有双三相电机的车辆，所述双三相电机具有第一套三相绕组和第二套三相绕组，各套三相绕组由独立的功率器件驱动，所述方法包括：

3、获取车辆制动状态参数、电池系统状态参数和电机运行状态参数；

4、根据所述车辆制动状态参数确定制动工况类型，根据所述电池系统状态参数和所述电机运行状态参数确定能量回收约束条件；

5、根据所述制动工况类型和所述能量回收约束条件，从多个能量回收等级中确定目标能量回收等级，并确定与所述目标能量回收等级对应的绕组投切组合方式，其中，每个所述能量回收等级分别对应于从所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组中选取的不同投入相数；

6、根据确定的所述绕组投切组合方式，控制所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组中的相绕组投入或切除，执行再生制动能量回收。

7、上述技术方案通过设置多个能量回收等级，每个能量回收等级分别对应于从第一套三相绕组和第二套三相绕组中选取的不同投入相数，并根据制动工况类型和能量回收约束条件确定目标能量回收等级及对应的绕组投切组合方式，使得再生制动控制可根据实际工况选择适配的绕组投入相数，在轻回收工况下减少投入相数以降低空载损耗、在强回收工况下增加投入相数以提供充足回馈功率，实现全工况范围内的精细化能量回收管理，提升能量回收效率和制动平顺性。

8、可选的，所述多个能量回收等级包括第一能量回收等级、第二能量回收等级、第三能量回收等级和第四能量回收等级；

9、所述第一能量回收等级对应的所述绕组投切组合方式为投入所述第一套三相绕组、切除所述第二套三相绕组；

10、所述第二能量回收等级对应的所述绕组投切组合方式为投入所述第一套三相绕组的全部三相和所述第二套三相绕组中的两相；

11、所述第三能量回收等级对应的所述绕组投切组合方式为投入所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组的全部六相；

12、所述第四能量回收等级对应的所述绕组投切组合方式为切除所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组的全部相绕组。

13、上述四级能量回收等级对应四种绕组投入相数，使得再生制动控制从单三相到全六相覆盖不同回收强度需求，实现工况-相数精细化匹配。

14、可选的，在从当前能量回收等级切换至所述目标能量回收等级时，按照先投入所述第一套三相绕组、再逐相投入所述第二套三相绕组的顺序增加投入相数，或者按照先逐相切除所述第二套三相绕组、在退出能量回收时再切除所述第一套三相绕组的顺序减少投入相数，经至少一个非对称中间工作组态后，形成所述目标能量回收等级对应的所述绕组投切组合方式。

15、上述逐相投切通过形成非对称中间工作组态（如四相或五相）填补单三相满功率与六相最小功率之间的功率空档，避免档位硬切换带来的制动冲击。

16、可选的，确定所述目标能量回收等级，包括：

17、当制动强度小于第一强度阈值、车速处于第一车速区间、电池荷电状态处于第一荷电区间时，确定所述第一能量回收等级为所述目标能量回收等级；

18、当所述制动强度处于第二强度区间、所述车速处于第二车速区间、所述电池荷电状态处于第二荷电区间时，确定所述第二能量回收等级为所述目标能量回收等级；

19、当所述制动强度处于第三强度区间、所述车速处于第三车速区间、所述电池荷电状态处于第三荷电区间时，确定所述第三能量回收等级为所述目标能量回收等级；

20、当满足关闭条件时，确定所述第四能量回收等级为所述目标能量回收等级。

21、可选的，所述关闭条件包括：

22、制动强度不小于紧急制动阈值、紧急制动触发、abs触发、能量回收开关被手动关闭或电池荷电状态超过满电阈值。

23、上述多维度耦合参数判定方式综合考量制动强度、车速和电池荷电状态三个维度，使得能量回收等级的判定适配不同驾驶工况，避免单一参数判定导致的工况覆盖盲区。

24、可选的，所述方法还包括：

25、当检测到所述第一套三相绕组或所述第二套三相绕组中存在单相故障时，封锁故障相，控制剩余完好相绕组执行再生制动能量回收；

26、当检测到所述第一套三相绕组或所述第二套三相绕组中存在功率器件故障时，封锁故障功率器件对应的相绕组，控制剩余完好相绕组执行再生制动能量回收；

27、当检测到所述第一套三相绕组整体故障时，控制所述第二套三相绕组单独执行再生制动能量回收；

28、当检测到所述第二套三相绕组整体故障时，控制所述第一套三相绕组单独执行再生制动能量回收。

29、上述逐级降级容错控制在单相或功率器件故障时保留五相能量回收能力、单套绕组整体故障时保留三相能量回收能力，避免全机退出再生制动导致电制动力瞬间丢失。

30、本技术第二方面提供一种多相电机分段再生制动分级能量回收管理系统，应用于配置有双三相电机的车辆，所述双三相电机具有第一套三相绕组和第二套三相绕组，各套三相绕组由独立的功率器件驱动，所述系统包括：

31、参数获取模块，用于获取车辆制动状态参数、电池系统状态参数和电机运行状态参数；

32、存储器，用于存储程序；

33、处理器，用于加载所述存储器中存储的程序，以执行以下操作：

34、根据所述车辆制动状态参数确定制动工况类型，根据所述电池系统状态参数和所述电机运行状态参数确定能量回收约束条件；

35、根据所述制动工况类型和所述能量回收约束条件，从多个能量回收等级中确定目标能量回收等级，并确定与所述目标能量回收等级对应的绕组投切组合方式，其中，每个所述能量回收等级分别对应于从所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组中选取的不同投入相数；

36、根据确定的所述绕组投切组合方式，控制所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组中的相绕组投入或切除，执行再生制动能量回收。

37、可选的，所述处理器用于执行的所述操作中，所述多个能量回收等级包括第一能量回收等级、第二能量回收等级、第三能量回收等级和第四能量回收等级；

38、所述第一能量回收等级对应的所述绕组投切组合方式为投入所述第一套三相绕组、切除所述第二套三相绕组；

39、所述第二能量回收等级对应的所述绕组投切组合方式为投入所述第一套三相绕组的全部三相和所述第二套三相绕组中的两相；

40、所述第三能量回收等级对应的所述绕组投切组合方式为投入所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组的全部六相；

41、所述第四能量回收等级对应的所述绕组投切组合方式为切除所述第一套三相绕组和所述第二套三相绕组的全部相绕组。

42、可选的，所述处理器用于执行的所述操作还包括：

43、当检测到所述第一套三相绕组或所述第二套三相绕组中存在单相故障时，封锁故障相，控制剩余完好相绕组执行再生制动能量回收；

44、当检测到所述第一套三相绕组或所述第二套三相绕组中存在功率器件故障时，封锁故障功率器件对应的相绕组，控制剩余完好相绕组执行再生制动能量回收；

45、当检测到所述第一套三相绕组整体故障时，控制所述第二套三相绕组单独执行再生制动能量回收；

46、当检测到所述第二套三相绕组整体故障时，控制所述第一套三相绕组单独执行再生制动能量回收。

47、本技术第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现第一方面中任一项所述的方法。