CN108128170B - 一种实现制动能量回收及车辆制动的系统及方法 - Google Patents

一种实现制动能量回收及车辆制动的系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108128170B
CN108128170B CN201611080254.4A CN201611080254A CN108128170B CN 108128170 B CN108128170 B CN 108128170B CN 201611080254 A CN201611080254 A CN 201611080254A CN 108128170 B CN108128170 B CN 108128170B
Authority
CN
China
Prior art keywords
braking
vehicle
electromagnetic field
energy
half shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201611080254.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108128170A (zh
Inventor
徐肇振
武晟锋
刘立朝
张新明
何彦斌
郭朋飞
李宇洲
喻兴超
孙浩
贺明贤
梁垚
史阔天
王宝石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Great Wall Motor Co Ltd
Original Assignee
Great Wall Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Great Wall Motor Co Ltd filed Critical Great Wall Motor Co Ltd
Priority to CN201611080254.4A priority Critical patent/CN108128170B/zh
Publication of CN108128170A publication Critical patent/CN108128170A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108128170B publication Critical patent/CN108128170B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10Dynamic electric regenerative braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/24Electrodynamic brake systems for vehicles in general with additional mechanical or electromagnetic braking
    • B60L7/26Controlling the braking effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

本发明涉及车辆技术领域,提供一种实现制动能量回收及车辆制动的系统及方法。本发明所述的实现制动能量回收及车辆制动的系统包括:传动半轴,与车辆的轮毂相固定;电磁场总成,固定在传动半轴的转向节上,用于产生电磁场;切割柱,设置在传动半轴上,用于在电磁场总成产生的电磁场中切割磁感线而使传动半轴上产生电流;储能单元,用于接收并储存传动半轴上产生的电流;以及控制单元,用于判断车辆的制动状态,并根据所述制动状态控制电磁场总成产生电磁场以实现制动能量回收,或者根据所述制动状态控制电磁场总成产生的电磁场增大以及控制储能单元放电以实现车辆制动。本发明达到了节约能源、提高能源利用率、降低制动结构复杂程度等目的。

Description

一种实现制动能量回收及车辆制动的系统及方法
技术领域
本发明涉及车辆技术领域,特别涉及一种实现制动能量回收及车辆制动的系统及方法。
背景技术
现如今,节能减排已经成为车辆的研发热点,因此混动车和纯电动车(以下统称为电动汽车)越来越多地进入人们视野,且随之产生的关于电动汽车的制动能量的回收利用也开始倍受人们关注,从而ISG(Integrated Starter Generator,即集成启动电动机)和BSG(Belt-driven Starter Generator,即皮带传动启动电动机)应运而生。以ISG电机为例,安装在电动汽车上的ISG电机能很好地挽回了流失的大部分能量,将制动时的能量转化为电能储存,延长了车辆的续航里程,减少了消费者的支出,这也就成为人们喜爱混动车和电动车的重要原因。
但是,现在大多数的电动汽车仍脱离不了主要包括盘式制动和鼓式制动的传统的制动方式。
其中,鼓式制动的工作原理主要是利用了杠杆原理,通过安装在汽车轮毂里面的刹车片与轮鼓内面接触而发生摩擦,从而完成制动过程。鼓式制动虽给人们带来制动的可靠性和成本的经济性,但却由于其结构形式带来的散热差、维修难度大等原因而逐渐淡出人们视线。
另外,盘式制动的工作原理主要是:制动器的钳体安装在转向节上,不能随车轮旋转,同时也不能沿着制动盘轴线方向作直线移动;当驾驶员踩刹车时,制动液被压入活塞外腔并推动内外侧钳体内的活塞,将两侧的摩擦片紧压到制动盘上,利用摩擦力减慢或停止制动盘的转动状态;当驾驶员松开刹车踏板时,油液压力减小,回位弹簧将两侧摩擦片及活塞推离制动盘。
相比于鼓式制动,盘式制动有着良好的散热性。但由于盘式制动摩擦片与制动盘的接触面积有限,从而限制了其制动性能,而要想达到良好的制动性能,对摩擦片的损耗加剧又不可避免的。因此,长时间保持盘式制动时(如走山路),过热的温度会传到制动液,使制动液容易产生气泡,影响制动效果。
目前,盘式制动虽然避免不了高温损耗和能量流失,但因比鼓式制动有着更良好的散热优点而被大多数厂家和消费者喜爱,因此目前人们所见到最多制动方式为盘式制动,但是鼓式制动方式仍然不能被人们抛弃。部分乘用车由于经济效益或某些原因采用前盘后鼓的制动方式,而重载型货车多数仍用鼓式制动方式。
对于上述的安装的例如ISG电机的电动汽车,通常采用盘式制动。ISG电机是一种发电机/电动机一体机,其具有良好的可逆性,且经过设计好的控制装置等可以通过电动汽车储能装置(如蓄电池、超级电容器等)来存储车辆盘时制动时一部分动力带动ISG产生的电流。储能装置完储能后,在电动汽车起步或者加速时,再将其储存起来的能量释放出来,从而延长电动汽车的续驶里程且降低整车能耗,达到提高整车能量利用率的目的。但是,由于制动行程短,且盘式制动具有高温损耗和能量流失的缺陷,从而在制动能量回收瞬间电流过大面产生能量损失,且制动能量回收过程中还需要通过介质(齿轮、传送带等机构)传递机械能到ISG电机中进一步发电,而能量在传递中也会有大量损耗,从而基于ISG电机和盘式制动的能量回收率只能达到约10%-30%,对应使得车辆能源利用率也相对较低。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种实现制动能量回收及车辆制动的系统,以解决现有电动汽车制动性能不佳及制动能量回收率较低的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种实现制动能量回收及车辆制动的系统,所述实现制动能量回收及车辆制动的系统包括:传动半轴,与车辆的轮毂相固定;电磁场总成,固定在所述传动半轴的转向节上,用于产生电磁场;切割柱,设置在所述传动半轴上,用于在所述电磁场总成产生的电磁场中切割磁感线而使所述传动半轴上产生电流;储能单元,用于接收并储存所述传动半轴上产生的电流;以及控制单元,用于判断车辆的制动状态,并根据所述制动状态控制所述电磁场总成产生电磁场以实现制动能量回收,或者根据所述制动状态控制所述电磁场总成产生的电磁场增大以及控制所述储能单元放电以实现车辆制动。
进一步的,所述传动半轴上设置有所述切割柱及半轴电刷,且所述切割柱上设置有切割柱电刷,所述半轴电刷及所述切割柱电刷连接所述储能单元,用于将所述传动半轴上产生的电流传输至所述储能单元进行储存。
进一步的,所述实现制动能量回收及车辆制动的系统还包括:固定杆,用于固定所述电磁场总成。
进一步的,所述储能单元为超级电容。
进一步的,所述控制单元包括:电子控制单元(Electronic Control Unit,以下简称ECU),用于判断车辆处于紧急制动状态或非紧急制动状态;以及电极发射器,连接车辆的蓄电池,用于在所述ECU的控制下接收所述蓄电池的供电来向电磁场总成发射正负电荷以产生电磁场。
进一步的,所述控制单元还包括:电控开关,连接在所述蓄电池与所述电极发射器之间,且与所述ECU电连接,用于在所述ECU判断车辆处于非紧急制动状态时闭合而使所述蓄电池与所述电极发射器之间形成通路,或者在所述ECU判断车辆处于紧急制动状态时断开而切断所述蓄电池与所述电极发射器之间的通路;以及逆变器,连接在所述蓄电池与所述电极发射器之间,且与所述电控开关并联,在所述电控开关闭合时形成短路,而在所述电控开关断开时将所述蓄电池输出的电压进行逆变后供给所述电极发射器。
相对于现有技术,本发明所述的实现制动能量回收及车辆制动的系统具有以下优势:本发明所述的实现制动能量回收及车辆制动的系统分别形成了一套结构简单的制动系统与制动能量回收系统,将电生磁、磁生电等多种技术结合应用于汽车工业中,既可以持续为车轮提供制动力,避免发生常规制动系统过热而致使制动失灵的情况,又将传统ISG的固定磁场转变为可变磁场以参与制动及制动能量回收,达到了节约能源、提高能源利用率、降低制动结构复杂程度等目的,完成了人们对提高电动汽车的续航能力的希望。
本发明的另一目的在于提出一种实现制动能量回收的方法,以解决现有电动汽车制动能量回收率较低的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种实现制动能量回收的方法,所述实现制动能量回收的方法采用上述的实现制动能量回收及车辆制动的系统,且所述实现制动能量回收的方法包括:当控制单元判断车辆处于非紧急制动状态时,控制所述电磁场总成产生电磁场;所述切割柱在所述电磁场中切割磁感线以将车辆在非紧急制动状态下制动而产生的动能转化成电能,以使得所述传动半轴上产生电流;以及所述传动半轴将产生的电流传输至所述储能单元中进行储存。
进一步的,所述控制单元根据制动踏板信号、车辆档位信号和/或防抱死制动系统(Antilock Braking System,以下简称ABS)传输的信号来判断车辆是否处于非紧急制动状态。
相对于现有技术,本发明所述的实现制动能量回收的方法具有以下优势:本发明所述的实现制动能量回收的方法通过构成简易的系统实现了制动能量的回收,提高了车辆的能源利用率。
本发明的另一目的在于提出一种实现车辆制动的方法,以解决现有电动汽车制动性能不佳的问题。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种实现车辆制动的方法,所述实现车辆制动的方法采用上述的实现制动能量回收及车辆制动的系统,且所述实现车辆制动的方法包括:当控制单元判断车辆处于紧急制动状态时,控制所述电磁场总成产生的电磁场增大,并控制所述储能单元向所述切割柱放电;以及所述切割柱带电后受所述电磁场作用而产生制动力,以使车辆停止。
进一步的,所述控制单元根据制动踏板信号、车辆防撞雷达信号和/或ABS传输的信号来判断车辆是否处于紧急制动状态。
相对于现有技术,本发明所述的实现车辆制动的方法具有以下优势:本发明所述的实现车辆制动的方法可以保证突发状况下使场强和电流快速增高,以达到更迅速的使车辆停止的目的,保证人身安全。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施方式所述的实现制动能量回收及车辆制动的系统的结构示意图,图中填充的斜线为剖面线;
图2为本发明实施方式所述的实现制动能量回收及车辆制动的系统的数模剖视图,图中填充的斜线为剖面线;
图3为本发明实施方式所述的控制单元的结构示意图;
图4为本发明实施方式所述的制动踏板行程与制动力分配的关系图;
图5为本发明实施方式所述的实现制动能量回收的方法的流程图;
图6为本发明实施方式所述的实现制动能量回收的方法的原理示意图,图中填充的斜线为剖面线;
图7为本发明实施方式所述的实现车辆制动的方法的流程图;
图8为本发明实施方式所述的实现车辆制动的方法的原理示意图,图中填充的斜线为剖面线。
附图标记说明:
1-传动半轴,2-电磁场总成,3-切割柱,4-储能单元,5-控制单元,6-轮毂,7-轮胎,8-车轮固定螺栓,9-半轴电刷,10-切割柱电刷,11-电刷密封盒,12-正电极,13-负电极,14-固定杆,15-蓄电池,51-ECU,52-电极发射器,53-电控开关,54-逆变器。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
实施例一
图1示出了根据本发明实施例一所述的实现制动能量回收及车辆制动的系统的结构示意图。如图1所示,该实现制动能量回收及车辆制动的系统包括:传动半轴1,与车辆的轮毂相固定;电磁场总成2,固定在所述传动半轴1的转向节(图1中未示出)上,用于产生电磁场;切割柱3,设置在所述传动半轴1上,用于在所述电磁场总成2产生的电磁场中切割磁感线而使所述传动半轴1上产生电流;储能单元4,用于接收并储存所述传动半轴1上产生的电流;以及控制单元5,用于判断车辆的制动状态,并根据所述制动状态控制所述电磁场总成2产生电磁场以实现制动能量回收,或者根据所述制动状态控制所述电磁场总成2产生的电磁场增大以及控制所述储能单元4放电以实现车辆制动。
图2是根据图1示出的系统的数模剖视图。如图1及图2所示,本实施例的传动半轴1是车辆的常规部件,车辆的轮毂6安装在车辆的轮胎7中,而传动半轴1通过车轮固定螺栓8与轮毂6相固定,电磁场总成2再与所述传动半轴1相固定,此外还可在传动半轴1的表面喷涂绝缘涂层。但是,相比于常规的汽车半轴,本实施例中的传动半轴1上设置有所述切割柱3及半轴电刷9,其中切割柱3可以是金属,且所述切割柱3上设置有切割柱电刷10,所述半轴电刷9及所述切割柱电刷10连接所述储能单元4,用于将所述传动半轴1上产生的电流传输至所述储能单元4进行储存。其中,半轴电刷8可以设置在电刷密封盒11中,以密封半轴电刷8,防止漏电。这里,为了使附图线条清晰,图1中未示出切割柱电刷10与储能单元4的连接关系。
进一步地,如图1所示,本实施例的电磁场总成2是由电极对构成的,其中电极对可以如用于储存正电荷的正电极12和用于储存负电荷的负电极13,电极对均为金属制成,而电极对之间可设置由复合塑料构成的连接结构,从而通过复合塑料将正负电极固定,以使多个电极对连为一体以形成电磁场总成2。另外,对于电磁场总成2,本实施例所述的实现制动能量回收及车辆制动的系统还可以设置固定杆14,用于固定所述电磁场总成2。
图3示出了本实施例的控制单元5的结构。如图3所示,所述控制单元5可以包括:ECU 51,用于判断车辆处于紧急制动状态或非紧急制动状态;以及电极发射器52,连接车辆的蓄电池15,用于在所述ECU 51的控制下接收所述蓄电池的供电来向电磁场总成发射正负电荷以产生电磁场。
更为优选地,所述控制单元5还可以包括:电控开关53,连接在所述蓄电池15与所述电极发射器52之间,且与所述ECU 51电连接,用于在所述ECU 51判断车辆处于非紧急制动状态时闭合而使所述蓄电池15与所述电极发射器52之间形成通路,或者在所述ECU 51判断车辆处于紧急制动状态时断开而切断所述蓄电池15与所述电极发射器52之间的通路;以及逆变器54,连接在所述蓄电池15与所述电极发射器52之间,且与所述电控开关53并联,在所述电控开关53闭合时形成短路,而在所述电控开关53断开时将所述蓄电池输出的电压进行逆变后供给所述电极发射器52。
本实施例的实现制动能量回收及车辆制动的系统既可实现制动能量回收,又可实现车辆制动,特别是实现车辆紧急制动。为实现对制动能量回收功能和车辆紧急制动功能的准确应用,本实施例可设定该实现制动能量回收及车辆制动的系统的使用方式如下:
图4是根据本发明实施例一的制动踏板行程与制动力分配的关系图,图中横轴表示制动踏板行程,单位为%,纵轴为制动力分配比例,单位为%。如图4所示,设定制动踏板的前三分之二行程为非紧急制动行程(即是稳定制动行程),从而启动制动能量回收功能,使车轮的动能转化为电能储存在储能单元中,此时为制动能量回收过程;设定制动踏板的后三分之一行程为紧急制动行程,当车辆需要紧急制动时,制动踏板踩到后1/3行程时,启动紧急制动功能,迅速停止,此过程中无能量回收。
综上所述,本实施例的实现制动能量回收及车辆制动的系统形成了一套结构简单的制动系统与制动能量回收系统,将电生磁、磁生电等多种技术结合应用于汽车工业中,既可以持续为车轮提供制动力,避免发生常规制动系统过热而致使制动失灵的情况,又将传统ISG的固定磁场转变为可变磁场以参与制动及制动能量回收,达到了节约能源、提高能源利用率、降低制动结构复杂程度等目的,完成了人们对提高电动汽车的续航能力的希望,实现了真正的“节能减排”。
实施例二
图5是根据本发明实施例二的实现制动能量回收的方法的流程图。该实现制动能量回收的方法采用实施例一中所述的实现制动能量回收及车辆制动的系统,且如图5所示,具体包括以下步骤:
步骤S501,当控制单元判断车辆处于非紧急制动状态时,控制所述电磁场总成产生电磁场。
其中,所述控制单元根据制动踏板信号、车辆档位信号、ABS传输的信号和/或其他类型的信号来判断车辆是否处于非紧急制动状态。其中,优选为所述制动踏板信号示出制动踏板行程为前三分之二时,所述控制单元判断所述车辆处于非紧急制动状态。
步骤S502,所述切割柱在所述电磁场中切割磁感线以将车辆在非紧急制动状态下制动而产生的动能转化成电能,以使得所述传动半轴上产生电流。
步骤S503,所述传动半轴将产生的电流传输至所述储能单元中进行储存。
图6是本实施例的实现制动能量回收的方法的原理示意图,图中I表示电流,B表示电磁场,N表示车轮转动方向。结合上述步骤S501-步骤S503,本实施例中进行制动能量回收的工作原理为:当驾驶员需要停车时,ECU根据制动踏板信号、车辆档位信号、ABS传来的信号和/或其他信号判断车辆需要制动,并且制动不紧急,即车辆处非紧急制动状态。如图6所示,此时ECU发送指令至电控开关,使之打开形成通路并将逆变器短路,蓄电池(如固定电压12V)向电极发射器供电,电极发射器向电磁场总成中发射正负电荷产生电磁场,由于此时车辆仍处于向前运动状态,传动半轴上的切割柱会在电磁场中切割磁感线,根据能量转化将动能转化为电能,连续的切割运动会在传动半轴上产生电流,再通过相应电刷将电流储存到储能单元中,此时储能单元为充电状态,从而完成了整个制动能量回收过程。
需说明的是,图6中的相关部件的组成可参考上述关于图1-图3的描述,在此不再进行赘述。
另外,为保证车内人员安全,制动距离需要在规定范围内,从而需要电磁场的场强很大,而较大的场强会使得在能量回收过程中产生的电流很大,若该电流直接回充蓄电池会损害其寿命,从而储能单元要求能够储存大电流,因此本实施例中优选为将超级电容作为储能单元。
下面通过具体的实例来说明通过本实施例的方法实现制动能量的回收。该实例中,蓄电池输出固定电压12V,车速设定为市区平均速度40m/s,制动加速度a=-0.3m/s2,切割柱数量为n=12,切割柱长度L=0.2m,磁场面积S=0.2512m/s2,电极对间的间距D=0.2m,则可计算电场强度和感应强度如下:
(1)电场强度E=U/D=12/0.2=60V/m;
(2)感应强度B=E/(LV)=60/(40*0.2)=7.5T。
基于计算出的电场强度和感应强度,可进一步计算出传动半轴上产生的电流,该计算过程为本领域所公知,在此不再进行多述。
因此,本实施例通过电生磁、磁生电及超级电容等技术,实现了制动能量的回收,提高了车辆的能源利用率。
实施例三
图7是根据本发明实施例三的实现车辆制动的方法的流程图。该实现车辆制动的方法采用实施例一中所述的实现制动能量回收及车辆制动的系统,且如图7所示,具体包括以下步骤:
步骤S701,当控制单元判断车辆处于紧急制动状态时,控制所述电磁场总成产生的电磁场增大,并控制所述储能单元向所述切割柱放电。
其中,所述控制单元根据制动踏板信号、车辆防撞雷达信号和/或ABS传输的信号来判断车辆是否处于紧急制动状态。其中,优选为所述制动踏板信号示出制动踏板行程为后三分之一时,所述控制单元判断所述车辆处于紧急制动状态。
步骤S702,切割柱带电后受所述电磁场作用而产生制动力,以使车辆停止。
图8是本实施例的实现车辆制动的方法的原理示意图,图中I表示电流,B表示电磁场,N表示车轮转动方向,F为切割柱受力方向。结合上述步骤S701-步骤S702,本实施例中进行制动能量回收的工作原理为:当前方突发情况需要驾驶员紧急制动时(可以是制动踏板踩到后1/3行程时),ECU根据制动踏板信号、车辆防撞雷达信号、ABS传来的信号和/或其他信号判断车辆需要制动,并且制动紧急,且车辆处于紧急制动状态。如图8所示,此时ECU控制电控开关断开,蓄电池(如12V)电压经逆变器逆变(如逆变为220V)后通过电极发射器控制电磁场的场强增大,同时ECU控制储能单元放电,电流方向与储能单元充电时的电流方向相反且流经传动半轴行成闭合回路,从而使金属的切割柱带电,带电的切割柱在电磁场中会受到力的作用,而此时传动半轴受到的加速度与速度方向相反,从而使车辆快速停止,当轮毂不再转动时,切断超级电容和电极发射器的开关,完成紧急制动。
需说明的是,图8中的相关部件的组成可参考上述关于图1-图3的描述,在此不再进行赘述。
下面通过具体的实例来说明通过本实施例的方法实现紧急制动。该实例中,逆变电压220V,车速设定为1200m/s,制动加速度a=-2m/s2,切割柱数量为n=12,切割柱长度L=0.2m,磁场面积S=0.2512m/s2,电极对间的间距D=0.2m,储能单元的放电电流IC=12A,则可计算相关参数如下:
(1)车辆惯性力F=ma=2t*2m/s2=4000N;
(2)电场强度E=U/D=220/0.2=1100V/m;
(3)感应强度B=E/(LV)=1100/(120*0.2)=45.83T;
(4)单个车轮受力为FG=nBIL=45.83*12*0.2*12=1319.904N
因此,对于四轮车辆,制动力F=4*FG=5279.616N>4000N,从而完全可以达到制动效果。
因此,本实施例的方法可以保证突发状况下使场强和电流快速增高,以达到更迅速的使车辆停止的目的,保证人身安全。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种实现制动能量回收及车辆制动的系统,其特征在于,所述实现制动能量回收及车辆制动的系统包括:
传动半轴,与车辆的轮毂相固定;
电磁场总成,固定在所述传动半轴的转向节上,用于产生电磁场;
切割柱,设置在所述传动半轴上,用于在所述电磁场总成产生的电磁场中切割磁感线而使所述传动半轴上产生电流;
储能单元,用于接收并储存所述传动半轴上产生的电流;以及
控制单元,该控制单元包括电子控制单元ECU和电极发射器,所述ECU用于判断车辆处于紧急制动状态或非紧急制动状态;所述电极发射器连接车辆的蓄电池,用于在所述ECU的控制下接收所述蓄电池的供电来向电磁场总成发射正负电荷以产生电磁场;当车辆处于非紧急制动状态时控制所述电磁场总成产生电磁场以实现制动能量回收,并且当车辆处于紧急制动状态时控制所述电磁场总成产生的电磁场增大以及控制所述储能单元放电以实现车辆制动。
2.根据权利要求1所述的实现制动能量回收及车辆制动的系统,其特征在于,所述传动半轴上设置有所述切割柱及半轴电刷,且所述切割柱上设置有切割柱电刷,所述半轴电刷及所述切割柱电刷连接所述储能单元,用于将所述传动半轴上产生的电流传输至所述储能单元进行储存。
3.根据权利要求1所述的实现制动能量回收及车辆制动的系统,其特征在于,所述实现制动能量回收及车辆制动的系统还包括:固定杆,用于固定所述电磁场总成。
4.根据权利要求1所述的实现制动能量回收及车辆制动的系统,其特征在于,所述储能单元为超级电容。
5.根据权利要求1所述的实现制动能量回收及车辆制动的系统,其特征在于,所述控制单元还包括:
电控开关,连接在所述蓄电池与所述电极发射器之间,且与所述ECU电连接,用于在所述ECU判断车辆处于非紧急制动状态时闭合而使所述蓄电池与所述电极发射器之间形成通路,或者在所述ECU判断车辆处于紧急制动状态时断开而切断所述蓄电池与所述电极发射器之间的通路;以及
逆变器,连接在所述蓄电池与所述电极发射器之间,且与所述电控开关并联,在所述电控开关闭合时形成短路,而在所述电控开关断开时将所述蓄电池输出的电压进行逆变后供给所述电极发射器。
6.一种实现制动能量回收的方法,其特征在于,所述实现制动能量回收的方法采用权利要求1至5中任意一项所述的实现制动能量回收及车辆制动的系统,且所述实现制动能量回收的方法包括:
当控制单元判断车辆处于非紧急制动状态时,控制所述电磁场总成产生电磁场;
所述切割柱在所述电磁场中切割磁感线以将车辆在非紧急制动状态下制动而产生的动能转化成电能,以使得所述传动半轴上产生电流;以及
所述传动半轴将产生的电流传输至所述储能单元中进行储存。
7.根据权利要求6所述的实现制动能量回收的方法,其特征在于,所述控制单元根据制动踏板信号、车辆档位信号和/或防抱死制动系统ABS传输的信号来判断车辆是否处于非紧急制动状态。
8.一种实现车辆制动的方法,其特征在于,所述实现车辆制动的方法采用权利要求1至5中任意一项所述的实现制动能量回收及车辆制动的系统,且所述实现车辆制动的方法包括:
当控制单元判断车辆处于紧急制动状态时,控制所述电磁场总成产生的电磁场增大,并控制所述储能单元向所述切割柱放电;以及
所述切割柱带电后受所述电磁场作用而产生制动力,以使车辆停止。
9.根据权利要求8所述的实现车辆制动的方法,其特征在于,所述控制单元根据制动踏板信号、车辆防撞雷达信号和/或ABS传输的信号来判断车辆是否处于紧急制动状态。
CN201611080254.4A 2016-11-30 2016-11-30 一种实现制动能量回收及车辆制动的系统及方法 Active CN108128170B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611080254.4A CN108128170B (zh) 2016-11-30 2016-11-30 一种实现制动能量回收及车辆制动的系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611080254.4A CN108128170B (zh) 2016-11-30 2016-11-30 一种实现制动能量回收及车辆制动的系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108128170A CN108128170A (zh) 2018-06-08
CN108128170B true CN108128170B (zh) 2021-06-22

Family

ID=62387963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611080254.4A Active CN108128170B (zh) 2016-11-30 2016-11-30 一种实现制动能量回收及车辆制动的系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108128170B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109017324A (zh) * 2018-08-07 2018-12-18 郑州随意行科技有限公司 一种新能源汽车刹车电量回收系统
CN111619359A (zh) * 2019-02-28 2020-09-04 北京新能源汽车股份有限公司 一种车辆制动能量回收的控制方法、整车控制器及车辆
CN111907498A (zh) * 2020-07-14 2020-11-10 江苏理工学院 一种智能检测复合制动末端执行装置及其制动方法
CN113638992B (zh) * 2021-10-13 2021-12-14 江苏淮海新能源车辆有限公司 一种电磁制动能量回收装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08133033A (ja) * 1994-11-11 1996-05-28 Isuzu Motors Ltd 渦電流式減速装置
CN200964062Y (zh) * 2006-11-09 2007-10-24 李金龙 车辆辅助刹车装置
CN102390275A (zh) * 2011-09-30 2012-03-28 江苏大学 具有能量回收功能的电动汽车电磁制动装置及工作方法
CN102862485A (zh) * 2012-09-13 2013-01-09 中国北车集团大连机车车辆有限公司 列车辅助制动系统及控制方法
CN105128682A (zh) * 2015-09-23 2015-12-09 重庆燕蓝科技有限公司 刹车减速发电装置
CN105711413A (zh) * 2016-01-27 2016-06-29 苏州翠南电子科技有限公司 一种电动车能量回收装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5333706A (en) * 1991-10-22 1994-08-02 Akebono Brake Industry Co., Ltd. Brake apparatus for a vehicle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08133033A (ja) * 1994-11-11 1996-05-28 Isuzu Motors Ltd 渦電流式減速装置
CN200964062Y (zh) * 2006-11-09 2007-10-24 李金龙 车辆辅助刹车装置
CN102390275A (zh) * 2011-09-30 2012-03-28 江苏大学 具有能量回收功能的电动汽车电磁制动装置及工作方法
CN102862485A (zh) * 2012-09-13 2013-01-09 中国北车集团大连机车车辆有限公司 列车辅助制动系统及控制方法
CN105128682A (zh) * 2015-09-23 2015-12-09 重庆燕蓝科技有限公司 刹车减速发电装置
CN105711413A (zh) * 2016-01-27 2016-06-29 苏州翠南电子科技有限公司 一种电动车能量回收装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108128170A (zh) 2018-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108128170B (zh) 一种实现制动能量回收及车辆制动的系统及方法
CN108162766B (zh) 一种轮毂电机驱动汽车机电液冗余制动系统及控制方法
CN103732467B (zh) 用于制动机动车的方法和机动车
CN103180188B (zh) 用于运行配有电驱动装置和/或发电机装置的制动系统的方法和控制设备
CN108263216B (zh) 一种轮毂电机驱动汽车再生制动系统及制动方法
CN102092272A (zh) 一种插电式混合动力四驱汽车的动力总成系统
CN102029915A (zh) 再生制动系统
CN202294336U (zh) 一种与汽车刹车相配合的发电装置
CN103950443A (zh) 踏板感觉主动控制式电子液压制动系统
CN110185723B (zh) 自供电式车辆轮边飞轮储能与鼓式制动集成制动装置
CN204055310U (zh) 一种混合动力四驱系统及汽车
CN101811443A (zh) 汽车制动能量再生控制系统
CN110171400B (zh) 自供电式车辆轮边盘式制动与飞轮储能集成制动装置
CN108394271A (zh) 一种分布式三电机驱动动力系统
CN101885326A (zh) 一种蓄能式汽车液压制动系统
CN109693548B (zh) 一种可进行制动能量回收的能量再利用系统
CN215204406U (zh) 基于飞轮动力的增程式动力系统
CN106004826A (zh) 用于新能源汽车再生制动的半解耦制动系统
CN209738820U (zh) 新能源电动汽车惯性动力转换电能补偿充电系统
CN104553744A (zh) 一种基于轮毂电机的驱动与制动集成系统
CN104648135A (zh) 一种车辆动能回收再释放装置及其控制方法
CN201703256U (zh) 一种蓄能式汽车液压制动系统
CN102501773A (zh) 一种与汽车刹车相配合的发电装置
Pan et al. Research on regenerative braking control strategy of distributed EV based on braking intention
CN107600050A (zh) 一种盘式制动车辆能量回收装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant