CN109927557A - 一种多路交错结构及宽输入电动汽车高效能量回收系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多路交错结构的宽输入电动汽车高效能量回收系统，所述高效率能量回收系统包括：电动机、用户控制指令选择单元、整车控制器、栅极驱动控制单元、电机控制器、多路交错式双向BUCK‑BOOST电路控制单元、选择开关、超级电容、快充电池组和功率器件模块。所述高效率能量回收系统还包括能量回收的控制策略。本发明是基于电机输出特性及电池组充电特性，设置了一套具有多种工作状态模式的多路交错回收电路，此控制系统依据电机的输出电压及电池的可充能力，自动选取合适的回收参数，使回收系统始终保持在最佳状态，达到最优的回收效率。

Description

一种多路交错结构及宽输入电动汽车高效能量回收系统

技术领域

本发明涉及新能源电动汽车领域，具体涉及一种多路交错结构及宽输入电动汽车高效能量回收系统。

背景技术

为了提高整车能量利用率，电动汽车通常应用制动能量回收技术，在车辆减速滑行以及刹车过程中，切换电动汽车的驱动电机，使其处于发电状态，将车辆的部分动能转换成电能回馈给动力电池，从而实现制动和能量的回收再利用。

中国专利申请号：201711098966.3公开了一种电动汽车制动能量回收方法及系统。所述电动汽车制动能量回收方法包括：电机控制器在刹车时优先接收电子制动器的扭矩指令，并控制电机对车辆制动的同时将机械能转化为电能回收到动力电池。本发明提供的电动汽车制动能量回收方法及系统，在刹车时电子制动器直接输出扭矩信号给电机控制器，不需要整车控制器的参与，从而缩短了逻辑判断的链条，电机控制器的直接响应能够提高能量的回收率，并且优先考虑电机制动，在电机制动不足的情况下才通过机械制动予以补充，保证汽车安全的前提下可以回收更多的能量。该发明存在问题包括不能进行低、中、高速度制动状态下做出能量回收系统分析，在低中速时造成效率回收低以及不进行回收的问题。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种多路交错结构及宽输入电动汽车高效能量回收系统，通过采用多路交错式双向BUCK-BOOST电路及控制方法，在电动车高速和中低速情况下都可以将车辆大部分机械能量转化成电能回馈到动力电池，能够根据车辆转速所对应的输出电压进行设置多路交错式双向BUCK-BOOST工作模式，同时还设置三种能量回收工作等级供用户选择，并加入了超级电容，能够根据不同策略方法进行能量回收，使电机控制系统更有效更安全，本发明在保证安全制动和电池充电安全的前提下，克服了当前制动能量回收系统及控制方法的不足。

一种多路交错结构及宽输入电动汽车高效能量回收系统，所述能量回收系统包括：电动机、用户控制指令选择单元、整车控制器、栅极驱动控制单元、电机控制器、多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元、选择开关、超级电容、快充电池组和功率器件模块；

所述用户控制指令选择单元与整车控制器相连，所述整车控制器与电机控制器相连，所述电机控制器还与栅极驱动控制单元、所述栅极驱动控制单元与功率器件模块相连、所述多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元与选择开关相连、所述选择开关相连还与超级电容相连，所述电动机与功率器件模块相连，所述栅极驱动控制单元还与选择开关相连，所述功率器件模块还与栅极驱动控制单元相连、超级电容单元和快充电池组相连，所述快充电池组还与多路交错式双向 BUCK-BOOST电路控制单元相连；

所述多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元中包含有若干个双向 BUCK-BOOST电路单元，且各双向BUCK-BOOST电路控制单元相互相连，多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元能够交错互补进行能量回收，当一路或者多路关闭开关管，总有多路或者一路导通开关管；

还包括能量回收及控制方法：

用户可以根据用户控制指令选择单元判断用户的控制指令，选择SPORT模式、 ECO模式和EECO模式；

所述SPORT模式为运动模式，该模式为轻度能量回收模式，能够在城市道路行驶中达到5％能量回收；所述ECO模式为经济模式，该模式为中度回收能量模式能够在城市道路行驶中达到10％能量回收；EECO模式为高经济模式，该模式为高效率能量回收模式能够在城市道路行驶中达到18％能量回收；

首先获取汽车机械带动的转速R_机与动能提供所得转速R_电之间的关系，再通过电动机的转速可以判定转速对应产生的感应电压U_感，电机转速与输出感应电压存在关系R＝N*V(0<N<0.06)，根据电机转速可以判断电机产生的U_感，当R _机>R_电时进行能量回收，同时结合快充电池组电池可充电特性，对快充电池组进行8C-10C高倍率充电，6分钟可以充满80％电量，在能量过充情况下，即当0.98U _动<U_充<U_动时停止能量回收状态；

当U_感<U_充时，电机控制器通过PWM控制多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元工作于升压模式，这种模式下，根据U_感大小变换及车辆行驶舒适度在 (0-100％)区间来调整升压电路的占空比，多路交错升降压电路进行分布连续导通，在每一周期任何时间段中，始终保持至少有一路双向BUCK-BOOST电路在能量回收系统中工作，达到全周期能量回收，提高电能回收率(10％-30％)，同时根据U_感大小关系，采取PWM调制功率器件的占空比大小，来改善U_感不同状态下回收电能效率，在低压段情况下(0-150V)，占空比设置在30％-70％范围，在中压段情况下(150-350V)，占空比设置在10％-30％范围，在高压段情况下 (350-700V)，占空比设置在0％-10％范围，具体数据大小根据用户控制指令选择单元及电能转化率调制占空比大小策略来施行，达到最优回收状态；

当U_感>U_充时，电机控制器通过PWM控制多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元工作于降压模式，这种模式下，根据U_感大小变换及车辆行驶舒适度在(5％-100％)区间调整降压电路占空比，多路交错升降压电路进行分布连续导通，在每一周期任何时间段中，始终保持至少有一路双向BUCK-BOOST电路在能量回收系统中工作，达到全周期能量回收，提高电能回收率(10％-30％)，同时根据 U_感大小关系，采取PWM调制功率器件占空比大小，来改善U_感不同状态下回收电能效率，在高压段情况下(350-700V)，占空比设置在(5％-100％)范围，具体数据大小根据用户控制指令选择单元及电能转化率调制占空比大小策略来施行，达到最优回收状态；

当U_充达到动力电池额定电压的98％时，关闭多路交错式双向BUCK-BOOST 电路控制单元，超级电容在进入制动态时进行能量辅助回收模式。

所述能量辅助回收模式：当0.98U_动<U_充<U_动时，停止多路交错能量回收状态，超级电容储存电动机产生电能，同时超级电容可以吸收能量大小，达到制动减速的能力，当U_充低于动力电池额定电压的98％时，超级电容通过选择开关进行断开，进入多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元进行能量回收。

优选的，所述多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元中各双向 BUCK-BOOST电路控制单元相互相连，且所有双向BUCK-BOOST电路控制单元分别同时与电机控制器和快充电池组相连，形成多路交错式双向BUCK-BOOST回收电路。

优选的，所述用户控制指令选择单元通过LIN总线与整车控制器进行相连，整车控制器通过CAN总线与电机控制器进行相连。

优选的，本系统是一种多路交错结构及宽输入电动汽车高效能量回收系统，快充电池组是一种能够提供大电流充电的电池组，如钛酸锂电池组。

优选的，所述电机控制器通过与整车控制器进行信息交流，实时获取整车工作状态及用户想要达到的工作状态进行PWM输出，控制电动机的转速，栅极驱动控制单元为IGBT栅极控制单元，在接收电机控制器指令后，根据指令直接控制电动机的运转。

优选的，所述SPORT模式、ECO模式和EECO模式为三级能量回收的工作等级，由用户控制，在SPORT模式下，进行轻度能量回收，能够在城市道路行驶中达到5％能量回收；ECO模式下，电动机进行中等能量回收，能够在城市道路行驶中达到10％能量回收；EECO模式下，电动机进行高效率能量回收，能够在城市道路行驶中达到18％能量回收。

本发明的优点在于：通过采用多路交错式双向BUCK-BOOST电路及控制方法，在电动车高速和中低速情况下，都可以将车辆大部分机械能量转化成电能回馈到动力电池，能够根据车辆转速所对应的输出电压进行设置多路交错式双向 BUCK-BOOST工作模式，同时还设置三种能量回收工作等级供用户选择，并加入了超级电容，能够根据不同策略方法进行辅助能量回收，使电机控制系统更有效更安全，且可以再提高能量回收效率2％。本发明在保证安全制动和电池充电安全的前提下，克服了当前制动能量回收系统及控制方法的不足。

附图说明

图1为本发明的系统原理图；

图2为本发明为2路时的多路交错双向BUCK-BOOST电路控制选择策略图；

图3为本发明为3路时的多路交错双向BUCK-BOOST电路控制选择策略图；

图4为本发明为N路时的多路交错双向BUCK-BOOST电路控制选择策略图；

其中：1、电动机，2、用户控制指令选择单元，3、整车控制器，4、栅极驱动控制单元，5、电机控制器，6、多路交错式双向BUCK、BOOST电路控制单元， 7、选择开关，8、超级电容，9、快充电池组，10、功率器件模块。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例一：

如图1-2所示：一种多路交错结构及宽输入电动汽车高效能量回收系统，所述能量回收系统包括：电动机1、用户控制指令选择单元2、整车控制器3、栅极驱动控制单元4、电机控制器5、多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元 6、选择开关7、超级电容8、快充电池组9和功率器件模块10。

所述用户控制指令选择单元2与整车控制器3相连，所述整车控制器3与电机控制器5相连，电机控制器5还与栅极驱动控制单元4、所述栅极驱动控制单元4与功率器件模块10相连、多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6 与选择开关7相连、选择开关7相连还与超级电容8相连，电动机1与功率器件模块10相连，栅极驱动控制单元4还与选择开关7相连，功率器件模块10还与栅极驱动控制单元4相连、超级电容8和快充电池组9相连，快充电池组9还与多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6相连。

所述多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6中包含有若干个双向 BUCK-BOOST电路控制单元，各双向BUCK-BOOST电路控制单元相互相连，多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元能够交错互补进行能量回收，当一路或者多路关闭开关管，总有多路或者一路导通开关管。

使用快充电池组9进行动力输出，快充电池组9使用电池组的高充放电特性，可以以10C的充电倍率进行长时间充电，同时可以有效的进行能量回收，解决电池高倍率充电影响电池寿命。

采用多路交错式双向BUCK-BOOST电路进行能量回收的充电回路，应用SIC 型IGBT器件设计应用电路，开关损耗最大降低85％、体积减少50％、额定电流可以达到几百安培、额定电压超过1200V，能够根据车辆转速所对应的输出电压进行设置多路交错式双向BUCK-BOOST工作模式，即降压模式或升压模式。

加入超级电容，可以根据不同策略方法进行能量辅助回收，使能量回收系统更高效。

所述多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6中个双向BUCK-BOOST电路单元相互相连，且所有的双向BUCK-BOOST电路控制单元同时与电机控制器5 和快充电池组9相连，形成交错式双向BUCK-BOOST回收电路，能够在高压与中低压都可以进行能量回收。

所述用户控制指令选择单元2通过LIN总线与整车控制器3进行相连，所述整车控制器3通过CAN总线与电机控制器5进行相连。

本系统是一种多路交错结构及宽输入电动汽车高效能量回收系统，快充电池组9为能够大电流充电的电池组，如钛酸锂电池组。

所述电机控制器5通过与整车控制器3进行信息交流，实时获取整车工作状态及用户想要达到的工作状态进行PWM输出，控制电动机1的转速，所述栅极驱动控制单元4为IGBT栅极控制单元，在接收电机控制器5指令后，根据指令直接控制电动机1的运转。

所述SPORT模式、ECO模式和EECO模式，即为三级能量回收工作等级，由用户控制选择，其中SPORT模式下电动机1进行轻度能量回收，能够在城市道路行驶中达到5％能量回收；ECO模式下电动机1进行中等能量回收，能够在城市道路行驶中达到10％能量回收；EECO模式下电动机1进行高效率能量回收，能够在城市道路行驶中达到18％能量回收。

实施例二：

如图1-2所示，一种多路交错结构及宽输入电动汽车高效能量回收系统，还包括能量回收及控制方法是：

用户可以根据用户控制指令选择单元2判断用户的控制指令，选择SPORT模式、ECO模式和EECO模式；

所述SPORT模式为运动模式，该模式为轻度能量回收模式，能够在城市道路行驶中达到5％能量回收；所述ECO模式为经济模式，该模式为中度回收能量模式，能够在城市道路行驶中达到10％能量回收；EECO模式为高经济模式，该模式为高效率能量回收模式，能够在城市道路行驶中达到18％能量回收；

首先获取汽车机械带动的转速R_机与动能提供的所得转速R_电之间的关系，通过电动机的转速可以判定转速对应产生的感应电压U_感，当R_机>R_电时进行能量回收，并电机转速与输出感应电压存在关系R＝N*V,0<N<0.06，根据电机转速可以判断电机产生的U_感；同时结合快充电池组可充电特性，以8C-10C高倍率充电， 6分钟可以充满80％电量，考虑能量过充情况下，采取当0.98U_动<U_充<U_动，不进行能量回收状态；

当U感<U充动力电池剩余电压，电机控制器5通过PWM控制多路交错式双向 BUCK-BOOST电路控制单元6工作于升压模式，处于这种模式下，根据U_感大小变换及车辆行驶舒适度在(0-100％)区间调整升压电路占空比，多路交错升降压电路进行分布连续导通，在每一周期任何时间段中，始终保持至少有一路双向 BUCK-BOOST电路在能量回收系统中工作，达到全周期能量回收，提高电能回收率(10％-30％)，同时根据U_感大小关系，采取PWM调制功率器件占空比大小，来改善U_感不同状态下回收电能效率，在低压段情况下(0-150V)，占空比设置在 (30％-70％)范围；在中压段情况下(150-350V)，占空比设置在(10％-30％)范围；在高压段情况下(350-700V)，占空比设置在(0％-10％)范围；具体数据大小根据用户控制指令选择单元2及电能转化率调制占空比大小策略来施行，达到最优回收状态。具体策略如下：

1)当用户控制指令选择单元2选择SPORT模式，在此模式下，注重用户体验，用车舒适度，并相应考虑汽车能力回收增程，通过电机控制器5对多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6进行PWM控制，控制多路交错式双向 BUCK-BOOST电路控制单元6中一路或多路电路进行工作或交错工作，控制转换功率器件占空比根据U_感不断变化而改变的控制策略。

2)当用户控制指令选择单元2选择ECO模式，在此模式下，注重用户体验及增程的情况下，通过电机控制器5对多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6进行PWM控制，控制多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6中一路或多路电路进行工作或交错工作，控制转换功率器件占空比根据U_感不断变化而改变的控制策略。

3)当用户控制指令选择单元2选择EECO模式，在此模式下，注重用户增程的情况下，通过电机控制器5对多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6进行PWM控制，控制多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6中一路或多路电路进行工作或交错工作，控制转换功率器件占空比根据U_感不断变化而改变的控制策略。

当U_感>U_充动力电池剩余电压，电机控制器5通过PWM控制多路交错式双向 BUCK-BOOST电路控制单元6工作于降压模式，处于这种模式下，根据U感大小变换及车辆行驶舒适度在(5％-100％)区间调整降压电路占空比，多路交错升降压电路进行分布连续导通，在每一周期任何时间段中，始终保持至少有一路双向 BUCK-BOOST电路在能量回收系统中工作，达到全周期能量回收，提高电能回收率(10％-30％)，同时根据U_感大小关系，采取PWM调制功率器件占空比大小，来改善U_感不同状态下回收电能效率，在高压段情况下(350-700V)，占空比设置在(5％-100％)范围；具体数据大小根据用户控制指令选择单元2及电能转化率调制占空比大小策略来施行，达到最优回收状态。具体策略如下：

1、当用户控制指令选择单元2选择SPORT模式，在此模式下，注重用户体验，用车舒适度，并相应考虑汽车能力回收增程，通过电机控制器5对多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6进行PWM控制，控制多路交错式双向 BUCK-BOOST电路控制单元6中一路或多路电路进行工作或交错工作，控制转换功率器件占空比，根据U_感不断变化而改变的控制策略。

2、当用户控制指令选择单元2选择ECO模式，在此模式下，注重用户体验及增程的情况下，通过电机控制器5对多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6进行PWM控制，控制多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6中一路或多路电路进行工作或交错工作，控制转换功率器件占空比，根据U_感不断变化而改变的控制策略。

3、当用户控制指令选择单元2选择EECO模式，在此模式下，注重用户增程的情况下，通过电机控制器5对多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6进行PWM控制，控制多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6中一路或多路电路进行工作或交错工作，控制转换功率器件占空比，根据U_感不断变化而改变的控制策略。

当U充达到动力电池额定电压的98％时，关闭交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6，超级电容8在进入制动状态时进行能量辅助回收，吸收电动机1产生的感应电动势，同时超级电容8可以调节回收能量大小，达到制动减速的能力及提高电动汽车增程。当U电低于动力电池额定电压的98％时，超级电容8通过选择开关7进行断开，进入交错式双向BUCK-BOOST电路单元进行能力回收。

具体实施方式及原理：

如图1-4所示，首先用户控制指令选择单元2判断用户的控制指令，是工作在SPORT、ECO、EECO那种模式下。然后将这三种模式通过LIN总线通讯传送给整车控制器3VCU，整车控制器3与电机控制器5MCU通过CAN总线进行通讯。电机控制器5获取车辆工作状况，然后对IGBT栅极驱动控制单元4进行控制。即电机控制器5通过与整车控制器3进行信息交流，实时获取整车工作状态及用户想要达到的工作状态进行PWM输出，控制电动机的转速。

1、若用户选择SPORT模式，电机控制器5MCU获取到用户期待的能量回收的工作状态下，进行相应的能量回收措施。具体步骤如下：获取汽车机械带动的转速R_机与动能提供的所得转速R_电之间的关系，因为电动机1的转速可以判定转速对应产生的感应电压U_感。当R_机>R_电时进行能量回收，能量回收达到5％。

当U_感<U_充，电机控制器5MCU通过PWM控制交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6工作于升压模，处于这种模式下，根据U感大小变换及车辆行驶舒适度调节升压电路占空比0-100％区间调整，同时多路交错式双向BUCK-BOOST电路通过交错互补的形式进行能量回收，即当一路或者多路关闭开关管，总有多路或者一路导通开关管，起到了交错式能量回收策略，达到最高的效率，进行能量回收，且用车体验更好。

当U_感>U_充，MCU通过PWM控制多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6 工作于降压模式，处于这种模式下根据U_感大小变换及车辆行驶舒适度调节升压电路占空比0-100％区间调整，同时多路交错式双向BUCK-BOOST电路通过交错互补的形式进行能量回收，即当一路或者多路关闭开关管，总有多路或者一路导通开关管，起到了交错式能量回收策略，达到最高的效率，进行能量回收，且用车体验更好。

当U充达到动力电池额定电压的98％时，关闭多路交错式双向BUCK-BOOST 电路控制单元6超级电容8在进入制动状态时进行能量辅助回收，吸收电动机1 产生的感应电动势，同时超级电容8可以调节能量回收的大小，达到制动减速的能力。当U_充低于动力电池额定电压的98％时，超级电容8通过选择开关7进行断开，进入多路交错式双向BUCK-BOOST电路单元进行能力回收。

2、若用户选择ECO模式，电机控制器5MCU获取到用户期待的能量回收的工作状态下，进行相应的能量回收措施。具体步骤如下：获取汽车机械带动的转速 R_机与动能提供转速R_电之间的关系，因为电动机1的转速可以判定转速对应产生的感应电压U_感。当R_机>R_电时，进行能量回收，能量回收达到10％。

当U_感<U_充，电机控制器5MCU通过PWM控制多路多路交错式双向BUCK-BOOST 电路控制单元6工作于升压模，处于这种模式下根据U_感大小变换及车辆行驶舒适度调节升压电路占空比0-100％区间调整，同时多路交错式双向BUCK-BOOST电路交错互补进行能量回收，即当一路或者多路关闭开关管，总有多路或者一路导通开关管，起到了交错式能量回收策略，达到最高的效率，进行能量回收，且用车体验好；

当U_感>U_充，MCU通过PWM控制交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6工作于降压模式，处于这种模式下根据U感大小变换及车辆行驶舒适度调节降压电路占空比0-100％区间调整，同时多路交错式双向BUCK-BOOST电路交错互补进行能量回收，即当一路或者多路关闭开关管，总有多路或者一路导通开关管，起到了交错式能量回收策略，达到最高的效率，进行能量回收，且用车体验更好；

当U_充达到动力电池额定电压的98％时，关闭多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6，超级电容8在进入制动状态时进行能量辅助回收，吸收电动机1 产生的感应电动势，同时超级电容8可以调节能量回收大小，达到制动减速的作用能力。当U_充低于动力电池额定电压的98％时，超级电容8通过选择开关7进行断开，进入多路交错式双向BUCK-BOOST电路单元进行能力回收。

3、若用户选择EECO模式，电机控制器5MCU获取到用户期待的能量回收的工作状态下，进行相应的能量回收措施。具体步骤如下：获取汽车机械带动的转速R_机与动能提供的所得转速R_电之间的关系，因为电动机1的转速可以判定转速对应产生的感应电压U_感。当R_机>R_电时进行能量回收，能量回收达到18％；

当U_感<U_充，电机控制器5MCU通过PWM控制多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6工作于升压模式，处于这种模式下根据U_感大小变换及车辆行驶舒适度调节升压电路占空比0-100％区间调整，同时多路交错式双向BUCK-BOOST电路交错互补进行能量回收，即当一路或者多路关闭开关管，总有多路或者一路导通开关管，起到了交错式能量回收策略，达到最高的效率，进行能量回收；

当U_感>U_充，MCU通过PWM控制多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6 工作于降压模式，处于这种模式下根据U_感大小变换及保证车辆行驶安全性下调节降压电路占空比0-100％区间调整，同时多路交错式双向BUCK-BOOST电路交错互补进行能量回收，即当一路或者多路关闭开关管，总有多路或者一路导通开关管，起到了交错式能量回收策略，达到最高的效率，进行能量回收；

当U_充达到动力电池额定电压的98％时，关闭多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元6，超级电容8在进入制动转态时进入能量辅助回收，吸收电动机1 产生的感应电动势，同时超级电容8可以调节能量回收大小，达到制动减速的作用能力。当U_充低于动力电池额定电压的98％时，超级电容8通过选择开关7进行断开，进入多路交错式双向BUCK-BOOST电路单元进行能力回收。

基于上述，本发明通过采用多路交错式双向BUCK-BOOST电路及控制方法，在电动车高速和中低速情况下都可以将车辆大部分机械能量转化成电能回馈到动力电池，能够根据车辆转速所对应的输出电压进行设置多路交错式双向 BUCK-BOOST工作模式，同时还设置三种能量回收工作等级供用户选择，并加入了超级电容，能够根据不同策略方法进行能量辅助回收，使电机控制系统更高效更安全，本发明在保证安全制动和电池充电安全的前提下，克服了当前制动能量回收系统及控制方法的不足。

由技术常识可知，本发明可以通过其它不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变，均被本发明包含。

Claims (6)

1.一种多路交错结构的宽输入电动汽车高效能量回收系统，其特征在于，所述能量回收系统包括电动机(1)、用户控制指令选择单元(2)、整车控制器(3)、栅极驱动控制单元(4)、电机控制器(5)、多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元(6)、选择开关(7)、超级电容(8)和快充电池组(9)、功率器件模块(10)；

用户控制指令选择单元(2)与整车控制器(3)相连，整车控制器(3)与电机控制器(5)相连，电机控制器(5)与栅极驱动控制单元(4)、栅极驱动控制单元(4)和功率器件模块(10)相连、多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元(6)与选择开关(7)相连、选择开关(7)相连还与超级电容(8)相连，电动机(1)与功率器件模块(10)相连，栅极驱动控制单元(4)还与选择开关(7)相连，功率器件模块(10)还与栅极驱动控制单元(4)相连、超级电容(8)和快充电池组(9)相连，快充电池组(9)还与多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元(6)相连；

所述多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元(6)中包含有若干个双向BUCK-BOOST电路单元，各双向BUCK-BOOST电路单元相互连接，多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元(6)通过交错互补的形式进行能量的回收，当一路或多路关闭开关管时，总有多路或者一路导通开关管；

所述能量回收系统还包括控制方法：

所述能量回收控制方法是指依据汽车机械带动的转速R_机与动能提供所得转速R_电之间的关系，通过电动机的转速可以判定转速对应产生的感应电压U_感，电机转速与输出感应电压存在关系V＝N*R(0<N<0.06)，根据电机转速可以判断电机产生的U_感，当R_机>R_电时进行能量回收，对快充电池组(9)能够进行8C-10C高倍率充电，在能量过充情况下，即当0.98U_动<U_充(充电状态下电池电压)<U_动(电池组额定电压)时停止多路交错能量回收状态，采用超级电容能量回收状态进行辅助能量回收，用于制动后再启动过程中提供电能，达到提高电动汽车能量高效回收；

用户可以根据用户控制指令选择单元(2)判断用户的控制指令，选择SPORT模式、ECO模式和EECO模式；

所述SPORT模式为轻度能量回收模式，即运动模式；ECO模式为中度回收能量模式，即经济模式；EECO模式为高效率能量回收模式，即高经济模式。

用户控制指令选择单元(2)通过LIN总线通讯传送给整车控制器(3)，整车控制器(3)与电机控制器(5)通过CAN总线进行通讯，使电机控制器(5)获取车辆工作状况；

电机控制器(5)对栅极驱动控制单元(4)、功率器件模块(10)、选择开关(7)、多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元(6)、超级电容(8)进行控制，进而控制电动机(1)的状态，并进行相应能量回收机制。

2.根据权利要求1所述的一种多路交错结构的宽输入电动汽车高效能量回收系统，其特征在于：所述多路交错式双向BUCK-BOOST电路控制单元(6)中各个双向BUCK-BOOST电路控制单元相互连接，且所有的双向BUCK-BOOST电路控制单元分别同时与电机控制器(5)和快充电池组(9)相连，形成多路交错式双向BUCK-BOOST回收电路。

3.根据权利要求1所述的一种多路交错结构的宽输入电动汽车高效能量回收系统，其特征在于：所述用户控制指令选择单元(2)通过LIN总线与整车控制器(3)进行相连，整车控制器(3)通过CAN总线与电机控制器(5)进行相连。

4.根据权利要求1所述的一种多路交错结构的宽输入电动汽车高效能量回收系统，其特征在于：本系统是一种多路交错结构的宽输入电动汽车高效能量回收系统，快充电池组(9)是一种能够提供大电流充电的电池组，包括钛酸锂电池组。

5.根据权利要求1所述的一种多路交错结构的宽输入电动汽车高效能量回收系统，其特征在于：所述电机控制器(5)通过与整车控制器(3)进行信息交流，实时获取整车工作状态及用户想要达到的工作状态来进行PWM输出，来控制电动机(1)的转速，所述栅极驱动控制单元(4)为IGBT栅极控制单元，在接收电机控制器(5)指令后，根据指令来控制电动机(1)的运转。

6.根据权利要求1所述的一种多路交错结构的宽输入电动汽车高效能量回收系统，其特征在于：所述SPORT模式、ECO模式和EECO模式为三级能量回收的工作等级，由用户控制，SPORT模式下，电动机(1)进行轻度能量回收，能够在城市道路行驶中达到5％能量回收；ECO模式下，电动机(1)进行中等能量回收，能够在城市道路行驶中达到10％能量回收；EECO模式下，电动机(1)进行高效率能量回收，能够在城市道路行驶中达到18％能量回收。