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CN116176287A - 一种车辆能量回馈方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种车辆能量回馈方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN116176287A
CN116176287A CN202310178246.7A CN202310178246A CN116176287A CN 116176287 A CN116176287 A CN 116176287A CN 202310178246 A CN202310178246 A CN 202310178246A CN 116176287 A CN116176287 A CN 116176287A
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thermal management
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何义华
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Original Assignee
Chongqing Changan Automobile Co Ltd
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Abstract

本申请提供一种车辆能量回馈方法、装置、设备及存储介质，首先将满足能量回馈条件的车辆作为目标车辆，然后根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率；再判断所述目标车辆中热管理系统的水温是否超过预设温度范围；若热管理系统的水温未超过预设温度范围，则基于所述车辆加热器功率对所述目标车辆进行能量回馈；若热管理系统的水温超过预设温度范围，则对所述热管理系统进行降温。本申请可满足滑行回馈需求的最大功率或者较大功率，可保证车辆动力电池在满电或者充电功率受限时保持正常的能量回馈能力。

Description

一种车辆能量回馈方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本申请涉及车辆控制技术领域，具体涉及一种车辆能量回馈方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着国际社会对环保的不断重视，电动汽车迎来了发展的好时机，也取得了不错的成果。由于电动汽车的关键部件是蓄电池，它对于电动汽车的续驶里程指标是非常重要的。如果仍然采用传统燃油车的制动方式则浪费了大量的能量，极大程度上不利电动汽车的续驶里程提高。
此外，电动汽车的能量回馈系统可为电动汽车节能10-20％，而能量回馈系统主要包括滑行回馈和制动回馈，电动汽车能量回馈系统的设计和控制百花齐放，但主要的能量回馈去向均为动力电池。目前对能量回馈的研究更多的是如何选择合适的回馈扭矩以最大化的利用能量回馈来为电动汽车节能，但是该类方法最主要的问题在于电池满电或低温等状态导致充电功率受限或丧失时无法通过电机进行能量回馈。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请提供一种车辆能量回馈方法、装置、设备及存储介质，以解决上述技术问题。
本申请提供一种车辆能量回馈方法，所述方法包括以下步骤：
获取目标车辆，所述目标车辆包括满足能量回馈条件的车辆；
根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率；
判断所述目标车辆中热管理系统的水温是否超过预设温度范围；
若热管理系统的水温未超过预设温度范围，则基于所述车辆加热器功率对所述目标车辆进行能量回馈；
若热管理系统的水温超过预设温度范围，则对所述热管理系统进行降温。
于本申请的一实施例中，根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率前，所述方法还包括：
计算所述目标车辆的回馈功率；以及，
在目标车辆的动力电池需要加热时，利用循环水加热所述动力电池，得到电池加热功率；以及，
在存在空调制热请求时，利用循环水加热空调暖风供暖，得到空调制热功率；以及，
在存在第一部件加热请求时，利用循环水加热第一部件，得到第一部件加热功率；其中，所述第一部件包括：空调压缩机、直流转直流部件；
对所述电池加热功率、所述空调制热功率和所述第一部件加热功率进行求和，得到所述热管理制热功率。
于本申请的一实施例中，根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率的过程包括：
判断所述回馈功率是否大于所述热管理制热功率与第一部件功率的功率和；
若所述回馈功率大于所述功率和，则将所述回馈功率分别减去所述热管理制热功率、所述第一部件功率后的差值作为动力电池充电功率；
若所述回馈功率小于或等于所述功率和，则将动力电池充电功率设置为零；
根据所述回馈功率、所述热管理制热功率和所述动力电池充电功率计算所述车辆加热器功率。
于本申请的一实施例中，根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率的过程还包括：
利用所述回馈功率减去所述动力电池充电功率、热管理制热功率和所述第一部件加热功率，得到车辆加热器耗散功率；
将所述车辆加热器耗散功率与所述热管理制热功率相加，得到所述车辆加热器功率。
于本申请的一实施例中，获取目标车辆的过程包括：
获取任意一个车辆，作为待识别车辆；
对所述待识别车辆进行能量回馈条件识别，确定所述待识别车辆是否满足滑行能量回馈和/或制动能量回馈；
若所述待识别车辆满足滑行能量回馈和/或制动能量回馈，则将所述待识别车辆作为目标车辆；
若所述待识别车辆不满足滑行能量回馈和制动能量回馈，则不将所述待识别车辆作为目标车辆。
本申请还提供一种车辆能量回馈装置，所述装置包括有：
车辆模块，用于获取目标车辆，所述目标车辆包括满足能量回馈条件的车辆；
加热器功率模块，用于根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率；
能量回馈模块，用于判断所述目标车辆中热管理系统的水温是否超过预设温度范围；若热管理系统的水温未超过预设温度范围，则基于所述车辆加热器功率对所述目标车辆进行能量回馈；若热管理系统的水温超过预设温度范围，则对所述热管理系统进行降温。
于本申请的一实施例中，根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率前，所述加热器功率模块还包括：
计算所述目标车辆的回馈功率；以及，
在目标车辆的动力电池需要加热时，利用循环水加热所述动力电池，得到电池加热功率；以及，
在存在空调制热请求时，利用循环水加热空调暖风供暖，得到空调制热功率；以及，
在存在第一部件加热请求时，利用循环水加热第一部件，得到第一部件加热功率；其中，所述第一部件包括：空调压缩机、直流转直流部件；
对所述电池加热功率、所述空调制热功率和所述第一部件加热功率进行求和，得到所述热管理制热功率。
于本申请的一实施例中，所述加热器功率模块根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率的过程包括：
判断所述回馈功率是否大于所述热管理制热功率与第一部件功率的功率和；
若所述回馈功率大于所述功率和，则将所述回馈功率分别减去所述热管理制热功率、所述第一部件功率后的差值作为动力电池充电功率；
若所述回馈功率小于或等于所述功率和，则将动力电池充电功率设置为零；
根据所述回馈功率、所述热管理制热功率和所述动力电池充电功率计算所述车辆加热器功率。
于本申请的一实施例中，所述加热器功率模块根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率的过程还包括：
利用所述回馈功率减去所述动力电池充电功率、热管理制热功率和所述第一部件加热功率，得到车辆加热器耗散功率；
将所述车辆加热器耗散功率与所述热管理制热功率相加，得到所述车辆加热器功率。
于本申请的一实施例中，所述车辆模块获取目标车辆的过程包括：
获取任意一个车辆，作为待识别车辆；
对所述待识别车辆进行能量回馈条件识别，确定所述待识别车辆是否满足滑行能量回馈和/或制动能量回馈；
若所述待识别车辆满足滑行能量回馈和/或制动能量回馈，则将所述待识别车辆作为目标车辆；
若所述待识别车辆不满足滑行能量回馈和制动能量回馈，则不将所述待识别车辆作为目标车辆。
本申请还提供一种车辆能量回馈设备，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述设备实现如上述中任一项所述的车辆能量回馈方法。
本申请还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行如上述中任一项所述的车辆能量回馈方法。
如上所述，本申请提供一种车辆能量回馈方法、装置、设备及存储介质，具有以下有益效果：
本申请首先将满足能量回馈条件的车辆作为目标车辆，然后根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率；再判断所述目标车辆中热管理系统的水温是否超过预设温度范围；若热管理系统的水温未超过预设温度范围，则基于所述车辆加热器功率对所述目标车辆进行能量回馈；若热管理系统的水温超过预设温度范围，则对所述热管理系统进行降温。由此可知，本申请可满足滑行回馈需求的最大功率或者较大功率，可保证车辆动力电池在满电或者充电功率受限(如冬季冷启动车辆)时保持正常的能量回馈能力，同时，在低温环境乘员舱需开空调制热及电池需要加热等场景时，可缩短电池加热时间，并可由滑行或者制动能量回馈的能量直接从电机传递至PTC(Positive-Temperature-Coefficient，汽车加热器，简称PTC)加热管理系统，无需或减少动力电池提供给PTC的能量，提高滑行和制动时的能量利用效率，减少动力电池电量消耗，此外，当液压制动系统故障且电池充电功率和其它高压部件功率较小时，也能持续提供较大的制动力让车辆减速和停车。同时，当整车能量回馈时，根据动力电池允许充电功率优先选择给动力电池充电，当动力电池充满或者因故充电功率受限或者无法充电时，除PTC外的高压部件的其它高压部件不能提供足够的功率消耗，此时本申请将能量回馈产生的动力电池无法接收的功率分配给所述大功率水热PTC以热量的形式消耗并加热循环水，循环水中的热量可通过热管理系统在电池需要加热时给电池加热，或者冬季乘员舱需要取暖时，通过水热暖风系统给乘员舱空调制热，或者给其它需要进行加热的部件进行加热，当电池加热、空调制热以及其它部件均无加热功率需求，则加热的循环水直接通过PTC冷却系统进行冷却。相对于滑行回馈使用电液耦合的方法，本申请可减少电液耦合带来的平顺性问题以及液压制动消耗的能量无法利用问题，提高回馈能量利用率。所以，本申请可以解决电池满电或低温等状态导致充电功率受限或丧失时无法通过电机进行能量回馈的问题，而且在解决问题的同时，还可以缩短冬季电池加热时间以及提高空调制热效率减少动力电池电量消耗。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为应用本申请中一个或多个实施例中技术方案的示例性系统架构的示意图；
图2为本申请中一实施例提供的车辆能量回馈方法的流程示意图；
图3为本申请中一实施例提供的能量流向示意图；
图4为本申请中另一实施例提供的能量流程示意图；
图5为本申请中一实施例提供的车辆能量回馈装置的硬件结构示意图；
图6为适用于实现本申请中一个或多个实施例的车辆能量回馈设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
以下将参照附图和优选实施例来说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本申请，而不是为了限制本申请的保护范围。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，遂图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本申请中的“和/或”，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。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中所涉及的多个，是指两个或两个以上。
在本申请的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
另外，在本申请实施例中，“示例的”一词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例”的任何实施例或实现方案不应被解释为比其它实施例或实现方案更优选或更具优势。确切而言，使用示例的一词旨在以具体方式呈现概念。
在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本申请实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本申请的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本申请的实施例难以理解。
图1示出了一种可以应用本申请中一个或多个实施例中技术方案的示例性系统架构的示意图。如图1所示，系统架构100可以包括终端设备110、网络120和服务器130。终端设备110可以包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑等各种电子设备。服务器130可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云计算服务的云服务器。网络120可以是能够在终端设备110和服务器130之间提供通信链路的各种连接类型的通信介质，例如可以是有线通信链路或者无线通信链路。
根据实现需要，本申请实施例中的系统架构可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。例如，服务器130可以是由多个服务器设备组成的服务器群组。另外，本申请实施例提供的技术方案可以应用于终端设备110，也可以应用于服务器130，或者可以由终端设备110和服务器130共同实施，本申请对此不做特殊限定。
在本申请的一个实施例中，本申请的终端设备110或服务器130可以首先将满足能量回馈条件的车辆作为目标车辆，然后根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率；再判断所述目标车辆中热管理系统的水温是否超过预设温度范围；若热管理系统的水温未超过预设温度范围，则基于所述车辆加热器功率对所述目标车辆进行能量回馈；若热管理系统的水温超过预设温度范围，则对所述热管理系统进行降温。利用终端设备110或服务器130执行车辆能量回馈方法，可以满足滑行回馈需求的最大功率或者较大功率，可保证车辆动力电池在满电或者充电功率受限(如冬季冷启动车辆)时保持正常的能量回馈能力，同时，在低温环境乘员舱需开空调制热及电池需要加热等场景时，可缩短电池加热时间，并可由滑行或者制动能量回馈的能量直接从电机传递至PTC加热管理系统，无需或减少动力电池提供给PTC的能量，提高滑行和制动时的能量利用效率，减少动力电池电量消耗，此外，当液压制动系统故障且电池充电功率和其它高压部件功率较小时，也能持续提供较大的制动力让车辆减速和停车。
以上部分介绍了应用本申请技术方案的示例性系统架构的内容，接下来继续介绍本申请的车辆能量回馈方法。
图2示出了本申请一实施例提供的车辆能量回馈方法流程示意图。具体地，在一示例性实施例中，如图2所示，本实施例提供一种车辆能量回馈方法，该方法包括以下步骤：
获取目标车辆，所述目标车辆包括满足能量回馈条件的车辆。作为示例，本实施例获取目标车辆的过程包括：获取任意一个车辆作为待识别车辆；对所述待识别车辆进行能量回馈条件识别，确定所述待识别车辆是否满足滑行能量回馈和/或制动能量回馈；若所述待识别车辆满足滑行能量回馈和/或制动能量回馈，则将所述待识别车辆作为目标车辆；若所述待识别车辆不满足滑行能量回馈和制动能量回馈，则不将所述待识别车辆作为目标车辆。
根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率；
判断所述目标车辆中热管理系统的水温是否超过预设温度范围；
若热管理系统的水温未超过预设温度范围，则基于所述车辆加热器功率对所述目标车辆进行能量回馈；
若热管理系统的水温超过预设温度范围，则对所述热管理系统进行降温。
根据上述记载，在一示例性实施例中，根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率前，本实施例还包括：计算所述目标车辆的回馈功率；以及，在目标车辆的动力电池需要加热时，利用循环水加热所述动力电池，得到电池加热功率；以及，在存在空调制热请求时，利用循环水加热空调暖风供暖，得到空调制热功率；以及，在存在第一部件加热请求时，利用循环水加热第一部件，得到第一部件加热功率；其中，所述第一部件包括：空调压缩机、直流转直流部件；对所述电池加热功率、所述空调制热功率和所述第一部件加热功率进行求和，得到所述热管理制热功率。
在一示例性实施例中，根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率的过程包括：判断所述回馈功率是否大于所述热管理制热功率与第一部件功率的功率和；若所述回馈功率大于所述功率和，则将所述回馈功率分别减去所述热管理制热功率、所述第一部件功率后的差值作为动力电池充电功率；若所述回馈功率小于或等于所述功率和，则将动力电池充电功率设置为零；根据所述回馈功率、所述热管理制热功率和所述动力电池充电功率计算所述车辆加热器功率。此外，根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率的过程还包括：利用所述回馈功率减去所述动力电池充电功率、热管理制热功率和所述第一部件加热功率，得到车辆加热器耗散功率；将所述车辆加热器耗散功率与所述热管理制热功率相加，得到所述车辆加热器功率。
在本申请另一示例性实施例中，该实施例还提供一种车辆能量回馈方法，在本实施例中，可以使用能满足最大滑行回馈功率或者较大滑行回馈功率的水热PTC装置并优化热管理系统，以保证当PTC以及其它高压零部件工作时，热管理系统能保证足够的冷却效果使得各零部件工作温度在合理范围内。PTC功率的选择可根据车辆需求进行选择，但不得低于标准滑行回馈的最大回馈功率。其次，在所述大功率PTC及优化的热管理系统基础上，进行能量回馈的控制。正常情况下，能量回馈的能量流向示意图如图3所示，其相对于传统的纯电制动的能量回馈的能量流向，变化较大的冷却风扇需要承担更多的工作，对PTC加热无法利用的热量进行冷却耗散。当低温或者电池充电功率受限等导致能量回馈功率超过车辆行车充电功率(不包括充电桩等外接插枪充电)和其它高压部件消耗功率时，可使用本发明所述大功率PTC进行功率消耗。在图3中，1表示车轮，2表示电机，3表示PTC，4表示电池包，5包括空调，6表示冷却风扇。具体地，能量回馈控制方法与热管理控制相结合的步骤包括：
首先，判断车辆是否满足能量回馈条件，能量回馈条件包括滑行能量回馈和制动能量回馈，满足其一即可。当系统满足能量回馈条件，则使用电机进行能量回馈，否则，不进行能量回馈控制。
第二步，计算回馈功率。能量回馈功率在传统的能量回馈功率基础上，需加上PTC的功率限制，即回馈功率＝MIN(PTC最大功率，传统滑行回馈或制动回馈功率)。
第三步，计算热管理制热功率。根据电池是否需要加热、空调是否需要制热以及其它部件是否需要加热来计算热管理系统制热功率，即：热管理制热功率＝电池加热功率+空调制热功率+其它部件加热功率。
第四步，计算动力电池充电功率。回馈功率在满足其它高压部件功率和热管理制热功率后，可给动力电池进行充电，其它高压部件包括DC/DC、空调压缩机等。故而动力电池充电功率＝min(电池最大充电功率，回馈功率-(其它高压部件功率+热管理制热功率))。如果回馈功率不满足其它高压部件功率和热管理制热功率需求，则不对动力电池进行充电，即充电功率为0。
第五步，计算PTC耗散的功率。PTC耗散功率即通过PTC加热热管理系统冷却水等媒介以及这些媒介携带并通过冷却风扇通过热量的形式耗散到空气中的能量。当回馈功率超过其它高压部件功率、热管理制热功率以及动力电池充电功率后，可通过所述大功率PTC以及热管理系统进行耗散，该部分功率不用于对车辆做功，将被浪费。即：PTC能量耗散功率＝回馈功率-(其它高压部件功率+热管理制热功率+动力电池充电功率)。当回馈功率不满足其它高压部件功率、热管理制热功率以及动力电池充电功率需求时，PTC耗散功率为0。
第六步，计算PTC功率。所述大功率PTC的功率包括对热管理系统的制热功率以及单纯为回馈的制动效果而耗散掉的PTC耗散功率，该功率是传统的能量回馈系统以及热管理系统不具备且不考虑的功率。即：PTC功率＝热管理制热功率+PTC耗散功率。
第七步，判断是否需要开启冷却风扇给热管理系统降温。当能量回馈通过大功率PTC耗散的热量使得热管理系统温度过高，超出合理范围，热管理系统需开启冷却风扇对热管理系统进行降温，因而热管理系统设计时，需考虑优化散热系统，以确保散热能力能满足新增的大功率PTC在能量回馈时的耗散功率需求。
由此可知，本实施例与传统方式最大的不同为PTC功率根据其它高压部件和电池充电功率消耗之后剩余功率进行大范围动态调整，且可满足滑行回馈需求的最大功率或者较大功率，可保证车辆动力电池在满电或者充电功率受限(如冬季冷启动车辆)时保持正常的能量回馈能力，同时，在低温环境乘员舱需开空调制热及电池需要加热等场景时，可缩短电池加热时间，并可由滑行或者制动能量回馈的能量直接从电机传递至PTC加热管理系统，无需或减少动力电池提供给PTC的能量，提高滑行和制动时的能量利用效率，减少动力电池电量消耗，此外，当液压制动系统故障且电池充电功率和其它高压部件功率较小时，也能持续提供较大的制动力让车辆减速和停车。作为示例，本实施例中PTC加热装置还可使用其它同功率的加热装置替换。具体地，传统PTC功率一般为2-7KW，本实施例中的水热PTC功率应能满足车辆最大滑行回馈或者较大滑行回馈所需功率，如大于35KW，相应的车辆应具有配套的空调水热暖风系统以及PTC水冷散热系统。
在本申请另一示例性实施例中，当整车能量回馈时，根据动力电池允许充电功率优先选择给动力电池充电，当动力电池充满或者因故充电功率受限或者无法充电时，其它高压部件(除PTC外的高压部件)不能提供足够的功率消耗，此时所述系统将能量回馈产生的动力电池无法接收的功率分配给所述大功率水热PTC以热量的形式消耗并加热循环水，循环水中的热量可通过热管理系统在电池需要加热时给电池加热，或者冬季乘员舱需要取暖时，通过水热暖风系统给乘员舱空调制热，或者给其它需要进行加热的部件进行加热，当电池加热、空调制热以及其它部件均无加热功率需求，则加热的循环水直接通过PTC冷却系统进行冷却。相对于滑行回馈使用电液耦合的方法，如图3所示，本实施例可减少电液耦合带来的平顺性问题以及液压制动消耗的能量无法利用问题，提高回馈能量利用率。在图3中，1表示车轮，2表示电机，3表示PTC，4表示电池包。
综上所述，本申请提供一种车辆能量回馈方法，首先将满足能量回馈条件的车辆作为目标车辆，然后根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率；再判断所述目标车辆中热管理系统的水温是否超过预设温度范围；若热管理系统的水温未超过预设温度范围，则基于所述车辆加热器功率对所述目标车辆进行能量回馈；若热管理系统的水温超过预设温度范围，则对所述热管理系统进行降温。由此可知，本方法可满足滑行回馈需求的最大功率或者较大功率，可保证车辆动力电池在满电或者充电功率受限(如冬季冷启动车辆)时保持正常的能量回馈能力，同时，在低温环境乘员舱需开空调制热及电池需要加热等场景时，可缩短电池加热时间，并可由滑行或者制动能量回馈的能量直接从电机传递至PTC加热管理系统，无需或减少动力电池提供给PTC的能量，提高滑行和制动时的能量利用效率，减少动力电池电量消耗，此外，当液压制动系统故障且电池充电功率和其它高压部件功率较小时，也能持续提供较大的制动力让车辆减速和停车。同时，当整车能量回馈时，根据动力电池允许充电功率优先选择给动力电池充电，当动力电池充满或者因故充电功率受限或者无法充电时，除PTC外的高压部件的其它高压部件不能提供足够的功率消耗，此时本方法将能量回馈产生的动力电池无法接收的功率分配给所述大功率水热PTC以热量的形式消耗并加热循环水，循环水中的热量可通过热管理系统在电池需要加热时给电池加热，或者冬季乘员舱需要取暖时，通过水热暖风系统给乘员舱空调制热，或者给其它需要进行加热的部件进行加热，当电池加热、空调制热以及其它部件均无加热功率需求，则加热的循环水直接通过PTC冷却系统进行冷却。相对于滑行回馈使用电液耦合的方法，本方法可减少电液耦合带来的平顺性问题以及液压制动消耗的能量无法利用问题，提高回馈能量利用率。所以，本方法可以解决电池满电或低温等状态导致充电功率受限或丧失时无法通过电机进行能量回馈的问题，而且在解决问题的同时，还可以缩短冬季电池加热时间以及提高空调制热效率减少动力电池电量消耗。
如图5所示，本申请还提供一种车辆能量回馈装置，所述装置包括有：
车辆模块510，用于获取目标车辆，所述目标车辆包括满足能量回馈条件的车辆；作为示例，本实施例获取目标车辆的过程包括：获取任意一个车辆作为待识别车辆；对所述待识别车辆进行能量回馈条件识别，确定所述待识别车辆是否满足滑行能量回馈和/或制动能量回馈；若所述待识别车辆满足滑行能量回馈和/或制动能量回馈，则将所述待识别车辆作为目标车辆；若所述待识别车辆不满足滑行能量回馈和制动能量回馈，则不将所述待识别车辆作为目标车辆。
加热器功率模块520，用于根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率；
能量回馈模块530，用于判断所述目标车辆中热管理系统的水温是否超过预设温度范围；若热管理系统的水温未超过预设温度范围，则基于所述车辆加热器功率对所述目标车辆进行能量回馈；若热管理系统的水温超过预设温度范围，则对所述热管理系统进行降温。
根据上述记载，在一示例性实施例中，根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率前，所述加热器功率模块包括：计算所述目标车辆的回馈功率；以及，在目标车辆的动力电池需要加热时，利用循环水加热所述动力电池，得到电池加热功率；以及，在存在空调制热请求时，利用循环水加热空调暖风供暖，得到空调制热功率；以及，在存在第一部件加热请求时，利用循环水加热第一部件，得到第一部件加热功率；其中，所述第一部件包括：空调压缩机、直流转直流部件；对所述电池加热功率、所述空调制热功率和所述第一部件加热功率进行求和，得到所述热管理制热功率。
在一示例性实施例中，所述加热器功率模块根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率的过程包括：判断所述回馈功率是否大于所述热管理制热功率与第一部件功率的功率和；若所述回馈功率大于所述功率和，则将所述回馈功率分别减去所述热管理制热功率、所述第一部件功率后的差值作为动力电池充电功率；若所述回馈功率小于或等于所述功率和，则将动力电池充电功率设置为零；根据所述回馈功率、所述热管理制热功率和所述动力电池充电功率计算所述车辆加热器功率。此外，所述加热器功率模块根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率的过程还包括：利用所述回馈功率减去所述动力电池充电功率、热管理制热功率和所述第一部件加热功率，得到车辆加热器耗散功率；将所述车辆加热器耗散功率与所述热管理制热功率相加，得到所述车辆加热器功率。
在本申请另一示例性实施例中，该实施例还提供一种车辆能量回馈装置，在本实施例中，可以使用能满足最大滑行回馈功率或者较大滑行回馈功率的水热PTC装置并优化热管理系统，以保证当PTC以及其它高压零部件工作时，热管理系统能保证足够的冷却效果使得各零部件工作温度在合理范围内。PTC功率的选择可根据车辆需求进行选择，但不得低于标准滑行回馈的最大回馈功率。其次，在所述大功率PTC及优化的热管理系统基础上，进行能量回馈的控制。正常情况下，能量回馈的能量流向示意图如图3所示，其相对于传统的纯电制动的能量回馈的能量流向，变化较大的冷却风扇需要承担更多的工作，对PTC加热无法利用的热量进行冷却耗散。当低温或者电池充电功率受限等导致能量回馈功率超过车辆行车充电功率(不包括充电桩等外接插枪充电)和其它高压部件消耗功率时，可使用本发明所述大功率PTC进行功率消耗。在图3中，1表示车轮，2表示电机，3表示PTC，4表示电池包，5包括空调，6表示冷却风扇。具体地，能量回馈控制装置与热管理控制相结合后可以执行以下步骤：
首先，判断车辆是否满足能量回馈条件，能量回馈条件包括滑行能量回馈和制动能量回馈，满足其一即可。当系统满足能量回馈条件，则使用电机进行能量回馈，否则，不进行能量回馈控制。
第二步，计算回馈功率。能量回馈功率在传统的能量回馈功率基础上，需加上PTC的功率限制，即回馈功率＝MIN(PTC最大功率，传统滑行回馈或制动回馈功率)。
第三步，计算热管理制热功率。根据电池是否需要加热、空调是否需要制热以及其它部件是否需要加热来计算热管理系统制热功率，即：热管理制热功率＝电池加热功率+空调制热功率+其它部件加热功率。
第四步，计算动力电池充电功率。回馈功率在满足其它高压部件功率和热管理制热功率后，可给动力电池进行充电，其它高压部件包括DC/DC、空调压缩机等。故而动力电池充电功率＝min(电池最大充电功率，回馈功率-(其它高压部件功率+热管理制热功率))。如果回馈功率不满足其它高压部件功率和热管理制热功率需求，则不对动力电池进行充电，即充电功率为0。
第五步，计算PTC耗散的功率。PTC耗散功率即通过PTC加热热管理系统冷却水等媒介以及这些媒介携带并通过冷却风扇通过热量的形式耗散到空气中的能量。当回馈功率超过其它高压部件功率、热管理制热功率以及动力电池充电功率后，可通过所述大功率PTC以及热管理系统进行耗散，该部分功率不用于对车辆做功，将被浪费。即：PTC能量耗散功率＝回馈功率-(其它高压部件功率+热管理制热功率+动力电池充电功率)。当回馈功率不满足其它高压部件功率、热管理制热功率以及动力电池充电功率需求时，PTC耗散功率为0。
第六步，计算PTC功率。所述大功率PTC的功率包括对热管理系统的制热功率以及单纯为回馈的制动效果而耗散掉的PTC耗散功率，该功率是传统的能量回馈系统以及热管理系统不具备且不考虑的功率。即：PTC功率＝热管理制热功率+PTC耗散功率。
第七步，判断是否需要开启冷却风扇给热管理系统降温。当能量回馈通过大功率PTC耗散的热量使得热管理系统温度过高，超出合理范围，热管理系统需开启冷却风扇对热管理系统进行降温，因而热管理系统设计时，需考虑优化散热系统，以确保散热能力能满足新增的大功率PTC在能量回馈时的耗散功率需求。
由此可知，本实施例与传统方式最大的不同为PTC功率根据其它高压部件和电池充电功率消耗之后剩余功率进行大范围动态调整，且可满足滑行回馈需求的最大功率或者较大功率，可保证车辆动力电池在满电或者充电功率受限(如冬季冷启动车辆)时保持正常的能量回馈能力，同时，在低温环境乘员舱需开空调制热及电池需要加热等场景时，可缩短电池加热时间，并可由滑行或者制动能量回馈的能量直接从电机传递至PTC加热管理系统，无需或减少动力电池提供给PTC的能量，提高滑行和制动时的能量利用效率，减少动力电池电量消耗，此外，当液压制动系统故障且电池充电功率和其它高压部件功率较小时，也能持续提供较大的制动力让车辆减速和停车。作为示例，本实施例中PTC加热装置还可使用其它同功率的加热装置替换。具体地，传统PTC功率一般为2-7KW，本实施例中的水热PTC功率应能满足车辆最大滑行回馈或者较大滑行回馈所需功率，如大于35KW，相应的车辆应具有配套的空调水热暖风系统以及PTC水冷散热系统。
在本申请另一示例性实施例中，当整车能量回馈时，根据动力电池允许充电功率优先选择给动力电池充电，当动力电池充满或者因故充电功率受限或者无法充电时，其它高压部件(除PTC外的高压部件)不能提供足够的功率消耗，此时所述系统将能量回馈产生的动力电池无法接收的功率分配给所述大功率水热PTC以热量的形式消耗并加热循环水，循环水中的热量可通过热管理系统在电池需要加热时给电池加热，或者冬季乘员舱需要取暖时，通过水热暖风系统给乘员舱空调制热，或者给其它需要进行加热的部件进行加热，当电池加热、空调制热以及其它部件均无加热功率需求，则加热的循环水直接通过PTC冷却系统进行冷却。相对于滑行回馈使用电液耦合的方法，如图3所示，本实施例可减少电液耦合带来的平顺性问题以及液压制动消耗的能量无法利用问题，提高回馈能量利用率。在图3中，1表示车轮，2表示电机，3表示PTC，4表示电池包。
综上所述，本申请提供一种车辆能量回馈装置，首先将满足能量回馈条件的车辆作为目标车辆，然后根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率；再判断所述目标车辆中热管理系统的水温是否超过预设温度范围；若热管理系统的水温未超过预设温度范围，则基于所述车辆加热器功率对所述目标车辆进行能量回馈；若热管理系统的水温超过预设温度范围，则对所述热管理系统进行降温。由此可知，本装置可满足滑行回馈需求的最大功率或者较大功率，可保证车辆动力电池在满电或者充电功率受限(如冬季冷启动车辆)时保持正常的能量回馈能力，同时，在低温环境乘员舱需开空调制热及电池需要加热等场景时，可缩短电池加热时间，并可由滑行或者制动能量回馈的能量直接从电机传递至PTC加热管理系统，无需或减少动力电池提供给PTC的能量，提高滑行和制动时的能量利用效率，减少动力电池电量消耗，此外，当液压制动系统故障且电池充电功率和其它高压部件功率较小时，也能持续提供较大的制动力让车辆减速和停车。同时，当整车能量回馈时，根据动力电池允许充电功率优先选择给动力电池充电，当动力电池充满或者因故充电功率受限或者无法充电时，除PTC外的高压部件的其它高压部件不能提供足够的功率消耗，此时本装置将能量回馈产生的动力电池无法接收的功率分配给所述大功率水热PTC以热量的形式消耗并加热循环水，循环水中的热量可通过热管理系统在电池需要加热时给电池加热，或者冬季乘员舱需要取暖时，通过水热暖风系统给乘员舱空调制热，或者给其它需要进行加热的部件进行加热，当电池加热、空调制热以及其它部件均无加热功率需求，则加热的循环水直接通过PTC冷却系统进行冷却。相对于滑行回馈使用电液耦合的方法，本装置可减少电液耦合带来的平顺性问题以及液压制动消耗的能量无法利用问题，提高回馈能量利用率。所以，本装置可以解决电池满电或低温等状态导致充电功率受限或丧失时无法通过电机进行能量回馈的问题，而且在解决问题的同时，还可以缩短冬季电池加热时间以及提高空调制热效率减少动力电池电量消耗。
需要说明的是，上述实施例所提供车辆能量回馈装置与上述实施例所提供的车辆能量回馈方法属于同一构思，其中各个模块和单元执行操作的具体方式已经在方法实施例中进行了详细描述，此处不再赘述。上述实施例所提供的车辆能量回馈装置在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能，本处也不对此进行限制。
本申请的实施例还提供了一种车辆能量回馈设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述车辆能量回馈设备实现上述各个实施例中提供的车辆能量回馈方法。
图6示出了适于用来实现本申请实施例的车辆能量回馈设备的计算机装置的结构示意图。需要说明的是，图6示出的车辆能量回馈设备的计算机系统1000仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，计算机系统1000包括中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)1001，其可以根据存储在只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)1002中的程序或者从储存部分1008加载到随机访问存储器(Random Access Memory，RAM)1003中的程序而执行各种适当的动作和处理，例如执行上述实施例中所述的方法。在RAM1003中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。CPU 1001、ROM 1002以及RAM1003通过总线1004彼此相连。输入/输出(Input/Output，I/O)接口1005也连接至总线1004。
以下部件连接至I/O接口1005：包括键盘、鼠标等的输入部分1006；包括诸如阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等以及扬声器等的输出部分1007；包括硬盘等的储存部分1008；以及包括诸如LAN(LocalAreaNetwork，局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1009。通信部分1009经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1010也根据需要连接至I/O接口1005。可拆卸介质1011，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1010上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入储存部分1008。
特别地，根据本申请的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的计算机程序。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1009从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质1011被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)1001执行时，执行本申请的装置中限定的各种功能。
需要说明的是，本申请实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
本申请的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行如前所述的车辆能量回馈方法。该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的车辆能量回馈设备中所包含的，也可以是单独存在，而未装配入该车辆能量回馈设备中。
本申请的另一方面还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各个实施例中提供的车辆能量回馈方法。
上述实施例仅示例性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (12)

1.一种车辆能量回馈方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
获取目标车辆，所述目标车辆包括满足能量回馈条件的车辆；
根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率；
判断所述目标车辆中热管理系统的水温是否超过预设温度范围；
若热管理系统的水温未超过预设温度范围，则基于所述车辆加热器功率对所述目标车辆进行能量回馈；
若热管理系统的水温超过预设温度范围，则对所述热管理系统进行降温。
2.根据权利要求1所述的车辆能量回馈方法，其特征在于，根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率前，所述方法还包括：
计算所述目标车辆的回馈功率；以及，
在目标车辆的动力电池需要加热时，利用循环水加热所述动力电池，得到电池加热功率；以及，
在存在空调制热请求时，利用循环水加热空调暖风供暖，得到空调制热功率；以及，
在存在第一部件加热请求时，利用循环水加热第一部件，得到第一部件加热功率；其中，所述第一部件包括：空调压缩机、直流转直流部件；
对所述电池加热功率、所述空调制热功率和所述第一部件加热功率进行求和，得到所述热管理制热功率。
3.根据权利要求1或2所述的车辆能量回馈方法，其特征在于，根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率的过程包括：
判断所述回馈功率是否大于所述热管理制热功率与第一部件功率的功率和；
若所述回馈功率大于所述功率和，则将所述回馈功率分别减去所述热管理制热功率、所述第一部件功率后的差值作为动力电池充电功率；
若所述回馈功率小于或等于所述功率和，则将动力电池充电功率设置为零；
根据所述回馈功率、所述热管理制热功率和所述动力电池充电功率计算所述车辆加热器功率。
4.根据权利要求3所述的车辆能量回馈方法，其特征在于，根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率的过程还包括：
利用所述回馈功率减去所述动力电池充电功率、热管理制热功率和所述第一部件加热功率，得到车辆加热器耗散功率；
将所述车辆加热器耗散功率与所述热管理制热功率相加，得到所述车辆加热器功率。
5.根据权利要求3所述的车辆能量回馈方法，其特征在于，获取目标车辆的过程包括：
获取任意一个车辆，作为待识别车辆；
对所述待识别车辆进行能量回馈条件识别，确定所述待识别车辆是否满足滑行能量回馈和/或制动能量回馈；
若所述待识别车辆满足滑行能量回馈和/或制动能量回馈，则将所述待识别车辆作为目标车辆；
若所述待识别车辆不满足滑行能量回馈和制动能量回馈，则不将所述待识别车辆作为目标车辆。
6.一种车辆能量回馈装置，其特征在于，所述装置包括有：
车辆模块，用于获取目标车辆，所述目标车辆包括满足能量回馈条件的车辆；
加热器功率模块，用于根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率；
能量回馈模块，用于判断所述目标车辆中热管理系统的水温是否超过预设温度范围；若热管理系统的水温未超过预设温度范围，则基于所述车辆加热器功率对所述目标车辆进行能量回馈；若热管理系统的水温超过预设温度范围，则对所述热管理系统进行降温。
7.根据权利要求6所述的车辆能量回馈装置，其特征在于，根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率前，所述加热器功率模块还包括：
计算所述目标车辆的回馈功率；以及，
在目标车辆的动力电池需要加热时，利用循环水加热所述动力电池，得到电池加热功率；以及，
在存在空调制热请求时，利用循环水加热空调暖风供暖，得到空调制热功率；以及，
在存在第一部件加热请求时，利用循环水加热第一部件，得到第一部件加热功率；其中，所述第一部件包括：空调压缩机、直流转直流部件；
对所述电池加热功率、所述空调制热功率和所述第一部件加热功率进行求和，得到所述热管理制热功率。
8.根据权利要求6或7所述的车辆能量回馈装置，其特征在于，所述加热器功率模块根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率的过程包括：
判断所述回馈功率是否大于所述热管理制热功率与第一部件功率的功率和；
若所述回馈功率大于所述功率和，则将所述回馈功率分别减去所述热管理制热功率、所述第一部件功率后的差值作为动力电池充电功率；
若所述回馈功率小于或等于所述功率和，则将动力电池充电功率设置为零；
根据所述回馈功率、所述热管理制热功率和所述动力电池充电功率计算所述车辆加热器功率。
9.根据权利要求8所述的车辆能量回馈装置，其特征在于，所述加热器功率模块根据所述目标车辆的回馈功率、热管理制热功率和动力电池充电功率计算车辆加热器功率的过程还包括：
利用所述回馈功率减去所述动力电池充电功率、热管理制热功率和所述第一部件加热功率，得到车辆加热器耗散功率；
将所述车辆加热器耗散功率与所述热管理制热功率相加，得到所述车辆加热器功率。
10.根据权利要求8所述的车辆能量回馈装置，其特征在于，所述车辆模块获取目标车辆的过程包括：
获取任意一个车辆，作为待识别车辆；
对所述待识别车辆进行能量回馈条件识别，确定所述待识别车辆是否满足滑行能量回馈和/或制动能量回馈；
若所述待识别车辆满足滑行能量回馈和/或制动能量回馈，则将所述待识别车辆作为目标车辆；
若所述待识别车辆不满足滑行能量回馈和制动能量回馈，则不将所述待识别车辆作为目标车辆。
11.一种车辆能量回馈设备，其特征在于，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述设备实现如权利要求1至5中任一项所述的车辆能量回馈方法。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行如权利要求1至5中任一项所述的车辆能量回馈方法。
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