一种电机扭矩的控制方法、装置、车辆及设备与流程

1.本发明涉及汽车领域，特别涉及一种电机扭矩的控制方法、装置、车辆及设备。


背景技术：

2.新能源汽车在能量回收过程中，当空调等耗电器件工作时，会影响电池的回馈功率，进而影响车辆的续航里程，导致车辆的行驶里程降低，影响了驾驶员的驾乘体验。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种电机扭矩的控制方法、装置、车辆及设备，已解决现有技术中耗电元器件工作时，影响电池的回馈功率，进而导致车辆的行驶里程降低的问题。
4.为了达到上述目的，本发明提供了一种电机扭矩的控制方法，应用于功率控制器，所述方法包括：
5.获取充电电池在充电状态下的实际回馈功率；
6.确定所述实际回馈功率以及所述充电电池的最大允许回馈功率的差值，根据所述差值确定一功率调整值；
7.根据所述功率调整值，对电机的输出扭矩进行控制。
8.可选地，根据所述功率调整值，对电机的输出扭矩进行控制，包括：
9.将所述最大允许回馈功率加上所述功率调整值，得到第一功率；
10.根据所述第一功率，对电机的输出扭矩进行控制。
11.可选地，确定一功率调整值，包括：
12.确定所述差值位于预设功率范围内，则根据所述差值确定一功率调整值。
13.可选地，还包括：
14.若所述差值不位于预设功率范围内，则按照所述最大允许回馈功率，对电机的输出扭矩进行控制。
15.可选地，获取充电电池在充电状态下的实际回馈功率，包括：
16.通过所述充电电池在充电状态下的电流与电压的乘积，得到实际回馈功率。
17.本发明的另一优选实施例提供了一种电机扭矩的控制装置，应用于功率控制器，所述装置包括：
18.获取模块，用于获取充电电池在充电状态下的实际回馈功率；
19.确定模块，用于确定所述实际回馈功率以及所述充电电池的最大允许回馈功率的差值，根据所述差值确定一功率调整值；
20.控制模块，用于根据所述功率调整值，对电机的输出扭矩进行控制。
21.可选地，所述控制模块在根据所述功率调整值，对电机的输出扭矩进行控制时，具体用于：
22.将所述最大允许回馈功率加上所述功率调整值，得到第一功率；
23.根据所述第一功率，对电机的输出扭矩进行控制。
24.可选地，所述确定模块在根据所述差值确定一功率调整值时，具体用于：
25.确定所述差值位于预设功率范围内，则根据所述差值确定一功率调整值。
26.可选地，所述控制模块还用于：
27.若所述差值不位于预设功率范围内，则按照所述最大允许回馈功率，对电机的输出扭矩进行控制。
28.可选地，所述获取模块在获取充电电池在充电状态下的实际回馈功率时，具体用于：
29.通过所述充电电池在充电状态下的电流与电压的乘积，得到实际回馈功率。
30.本发明的再一优选实施例提供了一种车辆，所述车辆包括如上所述的电机扭矩的控制装置。
31.本发明的又一优选实施例提供了一种电机扭矩的控制设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时，实现如上所述的电机扭矩的控制方法。
32.本发明的上述技术方法至少有如下有益效果：
33.本发明实施例的电机扭矩的控制方法，通过获取充电电池在充电状态下的实际回馈功率，并根据所述实际回馈功率以及所述充电电池的最大允许回馈功率的差值，确定出一功率调整值，进而根据所述功率调整值，对电机的输出扭矩进行控制，可以在充电电池充电过程中，补充所述充电电池因耗电元器件消耗电量而损失的回馈功率，进而使所述充电电池的实际回馈功率达到或者比较接近所述最大允许回馈功率，保证所述充电电池的功率保持在较佳状态，提高了所述车辆的行驶里程。
附图说明
34.图1为本发明提供的一种电机扭矩控制方法的流程示意图；
35.图2为本发明提供的另一种电机扭矩控制方法的流程示意图；
36.图3为本发明提供的一种电机扭矩控制装置的模块示意图。
具体实施方式
37.为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
38.应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
39.在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
40.应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
41.在本技术所提供的实施例中，应理解，“与a相应的b”表示b与a相关联，根据a可以确定b。但还应理解，根据a确定b并不意味着仅仅根据a确定b，还可以根据a和/或其它信息确定b。
42.参见图1，本发明的一优选实施例提供了一种电机扭矩的控制方法，应用于功率控制器，包括：
43.s101：获取充电电池在充电状态下的实际回馈功率。
44.其中，车辆在行驶过程中并且处于能量回收阶段时，且所述充电电池的功率值小于预设功率值时，即所述充电电池可以充电，则所述功率控制器获取所述充电电池在充电状态下的实际回馈功率。其中，满足所述能量回收阶段的条件可以是所述车辆处于滑行状态或者车辆处于制动阶段，所述滑行状态包括驾驶员未对加速踏板或者制动踏板进行操作，车辆在惯性下前进。获取所述充电电池在充电状态下的实际回馈功率，包括：通过所述充电电池在充电状态下的电流与电压的乘积，得到实际回馈功率。
45.s102：确定所述实际回馈功率以及所述充电电池的最大允许回馈功率的差值，根据所述差值确定一功率调整值。
46.可选地，在所述充电电池满足充电条件时，即所述充电电池的功率值小于预设功率值，电池管理系统(battery management system，bms)可以将所述充电电池的最大允许回馈功率发送给所述功率控制器，进而所述功率控制器可以根据所述实际回馈功率及所述最大允许回馈功率计算所述差值，并根据所述差值确定所述功率调整值。其中，所述功率调整值可以是所述差值，也可以是所述差值与一系数的乘积。
47.s103：根据所述功率调整值，对电机的输出扭矩进行控制。
48.通过获取充电电池在充电状态下的实际回馈功率，并根据所述实际回馈功率以及所述充电电池的最大允许回馈功率的差值，确定出一功率调整值，进而根据所述功率调整值，对电机的输出扭矩进行控制，可以在充电电池充电过程中，补充所述充电电池因耗电元器件消耗电量而损失的回馈功率，进而使所述充电电池的实际回馈功率达到或者比较接近所述最大允许回馈功率，保证充电电池的功率保持在较佳状态，提高了所述车辆的行驶里程。
49.进一步地，根据所述功率调整值，对电机的输出扭矩进行控制，包括：将所述最大允许回馈功率加上所述功率调整值，得到第一功率；根据所述第一功率，对电机的输出扭矩进行控制。一般而言，所述控制器根据所述第一功率，可以提高所述电机的输出扭矩，进而提高所述电机的发电量，以满足所述充电电池在充电过程中，在所述耗电元器件消耗所述充电电池回馈功率的情况下，所述充电电池的实际回馈功率比较接近或者达到所述最大允许回馈功率，进而保证所述车辆的行驶里程，提高了驾驶员的使用体验。
50.可选地，根据所述差值确定一功率调整值，包括：确定所述差值位于预设功率范围内，则根据所述差值确定一功率调整值。通过确定所述差值位于所述预设功率范围内，所述功率控制器则获得功率调整值，可以保证所述控制器提高所述电机的扭矩时产生的功率比较接近或者等于所述最大允许回馈功率，避免功率过大，导致所述充电电池过充，降低所述
充电电池的使用寿命，也可能因过充造成危险。并且，也可以保证功率变化的平顺性，避免车辆产生较大的波动。
51.进一步地，若所述差值不位于预设功率范围内，则按照所述最大允许回馈功率，对电机的输出扭矩进行控制。所述预设功率范围可以是a至b，其中a、b均代表一常数，当所述差值小于a时，可以认为所述实际回馈功率比较接近所述最大允许回馈功率，为了防止所述充电电池过充，故所述功率控制器按照所述最大允许回馈功率，对电机的输出扭矩进行控制；若所述差值大于b时，可以认为所述实际回馈功率与所述最大允许回馈功率相差较大，为了防止所述功率控制器控制所述驱动电机的输出扭矩大幅度调整而引起车辆平顺性的波动，故所述功率控制器按照所述最大允许回馈功率，对电机的输出扭矩进行控制。
52.接下来，以所述功率控制器为pi控制器(proportional integral controller，pic)，所述车辆处于冬季低温环境下行驶并对所述充电电池充电为例进行说明。
53.众所周知，电动汽车的电机具有驱动和回收的两种工作模式，也就是说可以作为电动机或发电机工作。能量回收时所述电机进行发电，此时所述电机相当于电源，而所述充电电池和所述耗电元器件相当于用电器。如果总的回收电量不变，而所述耗电元器件占用的功率较大，则充入所述充电电池的电量就会相应减小，进而影响到能量回收率和行驶里程。一般情况下，常温下所述充电电池允许回馈功率较大，所述耗电器件由于功率较小，占比影响较小，而冬季低温环境下所述充电电池本身回馈功率较小，所述耗电元器件例如可以是空调的暖风系统，所述暖风系统的功率又相对较大，使得所述耗电元器件的功率对行驶里程的影响较明显。
54.参见图2，所述充电电池在充电状态下，所述pic可以获取所述充电电池的实际回馈功率及电池管理系统bms发送给所述pic的所述充电电池的最大允许回馈功率，即所述实际回馈功率和所述bms发送的所述最大允许回馈功率作为所述pic的输入。其中，所述充电电池充电受到所述bms的最大允许回馈功率限制，当所述附件开启时，实际充入所述充电电池的部分功率被所述附件功率占用，达不到所述bms的最大允许回馈功率。所述pic可以以所述bms的最大允许回馈功率与所述充电电池的实际回馈功率的差值为控制量，例如所述差值可以称之为功率偏差值，进而对所述bms的回馈功率限制进行控制，所述附件开启时通过实时调整回馈功率的限制，相当于把所述附件占用的功率补回到所述充电电池的实际回馈功率上，尽可能使得所述充电电池的实际回馈功率接近所述bms的最大允许回馈功率。
55.具体地，所述pic设置有使能开关，当所述pic确定所述充电电池正在充电时，则控制使能。其中，所述pic通过所述充电电池电压与电流的乘积即ui乘积得到实际冲入所述充电电池的功率，即所述充电电池的实际回馈功率，并将所述实际回馈功率与所述bms发送的所述最大允许回馈功率相减，得到所述功率偏差值，所述pic根据所述功率偏差值进行调节控制。
56.进一步地，所述pic控制使能时，所述功率偏差值通过所述pic控制得到所述最大允许回馈功率的功率调整值，所述功率调整值加上所述bms的最大允许回馈功率得到调整后的最大允许回馈功率，即所述调整后的最大允许回馈功率作为所述pic的输出，驱动电机控制器根据所述调整后的最大允许回馈功率，计算得到对应的扭矩值，根据所述扭矩值进而对所述电机的输出扭矩进行控制；所述pic控制不使能时，所述最大允许回馈功率不进行调整，即按照所述最大允许回馈功率，对所述电机的输出扭矩进行控制。
57.可选地，所述pic的使能策略如下：(1)当所述功率偏差值小于阈值a时，即所述充电电池的实际回馈功率比较接近所述bms的最大允许回馈功率时，为了防止所述充电电池过充，所述pic不使能；(2)当所述功率偏差值大于阈值b时，即所述实际回馈功率相差所述bms的最大允许回馈功率比较大时，为了防止因为所述偏差值较大带来的功率大幅调整导致的整车平顺性的波动，所述pic不使能(3)综上，只有当所述功率偏差值处于(阈值a,阈值b)的区间内，所述pic才使能。(4)调整过后的所述最大允许回馈功率可以转化为对电机扭矩需求的限制，例如可以是提高所述电机的扭矩，进而通过整车的回馈通路影响提升所述充电电池的实际回馈功率。通过测试，当开启所述附件，例如所述暖风系统时，且手动设定所述bms的最大允许回馈功率为10kw时，通过所述pic的使能控制，所述充电电池的实际回馈功率提高了大约0.8kw，效果较为明显，进而可以在策略层面提升续驶里程，对改善电动车低温经济性有较好的助益。
58.此外，所述充电电池实际充入功率不足是由于所述附件占用功率导致的，所述附件占用功率也可以通过求得各种附件消耗功率来求和得出，而本发明跳过这一步骤，直接从源头也就是所述充电电池实际回馈功率出发，通过控制所述功率调整值来弥补附件功率，避开了可能的附件功率计算不准确的情况。并且，本发明综合考虑了整车平顺性、电池安全和回收经济性。回馈功率瞬时的大幅调整会带来整车平顺性的问题，而所述充电电池实际回馈功率的提升又要避免所述充电电池过充的现象，在上述的所述pic使能策略中，可以通过阈值a，b对这些问题进行了控制。
59.基于与上述电机扭矩的控制方法相同的技术构思，如图3所示，本发明的另一优选实施例还提供了电机扭矩的控制装置，应用于功率控制器，所述装置包括：
60.获取模块301，用于获取充电电池在充电状态下的实际回馈功率；
61.确定模块302，用于确定所述实际回馈功率以及所述充电电池的最大允许回馈功率的差值，根据所述差值确定一功率调整值；
62.控制模块303，用于根据所述功率调整值，对电机的输出扭矩进行控制。
63.可选地，所述控制模块303在根据所述功率调整值，对电机的输出扭矩进行控制时，具体用于：
64.将所述最大允许回馈功率加上所述功率调整值，得到第一功率；
65.根据所述第一功率，对电机的输出扭矩进行控制。
66.可选地，所述确定模块302在根据所述差值确定一功率调整值时，具体用于：
67.确定所述差值位于预设功率范围内，则获得一功率调整值。
68.可选地，所述控制模块303还用于：
69.若所述差值不位于预设功率范围内，则按照所述最大允许回馈功率，对电机的输出扭矩进行控制。
70.可选地，所述获取模块301在获取充电电池在充电状态下的实际回馈功率时，具体用于：
71.通过所述充电电池在充电状态下的电流与电压的乘积，得到实际回馈功率。
72.本发明的再一优选实施例提供了一种车辆，所述车辆包括如上所述的电机扭矩的控制装置。
73.本发明的又一优选实施例提供了一种电机扭矩的控制设备，包括：存储器、处理器
及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序，所述程序被所述处理器执行时，实现如上所述的电机扭矩的控制方法。
74.此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
75.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
76.以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。