CN113043853A - 用于车辆的制动能量回馈系统、用于车辆的制动能量回馈的管理方法和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于车辆的制动能量回馈系统、用于车辆的制动能量回馈的管理方法和车辆，所述制动能量回馈系统包括：能量转换装置，所述能量转换装置与车辆的制动装置相连，且所述能量转换装置用于将所述制动装置产生的能量转换为电能；加热组件和电池模块，加热组件用于对车辆座椅进行加热，电池模块用于对整车进行供电；控制装置，且控制装置设置为在环境温度小于第一设定温度值时控制加热组件与能量转换装置电连接，在环境温度大于第二设定温度值且电池模块的电量小于第一设定电量值时将加热组件和电池模块均与能量转换装置电连接。本申请的用于车辆的制动能量回馈系统，在不同的环境温度下，均可对能量转换装置产生的电能进行有效地利用。

Description

用于车辆的制动能量回馈系统、用于车辆的制动能量回馈的 管理方法和车辆

技术领域

本申请涉及车辆制造技术领域，尤其是涉及一种用于车辆的制动能量回馈系统、用于车辆的制动能量回馈的管理方法和具有该制动能量回馈系统的车辆。

背景技术

相关技术中，电动汽车可通过能量转换装置将车辆制动产生的能量转换为电量供给于电池模块，但在环境温度过低时，电池模块的电芯温度过低，导致能量转换装置转换的电能无法回馈给电池模块，只能浪费，增大了低温能耗，存在改进的空间。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种用于车辆的制动能量回馈系统，能够在环境温度过低时充分地利用能量转换装置转换的电量，不会造成回馈电量的浪费，且利于提升整车的续航里程。

根据本申请实施例的用于车辆的制动能量回馈系统，包括：能量转换装置，所述能量转换装置与车辆的制动装置相连，且所述能量转换装置用于将所述制动装置产生的能量转换为电能；加热组件和电池模块，所述加热组件用于对车辆座椅进行加热，所述电池模块用于对整车进行供电；控制装置，且所述控制装置设置为在环境温度小于第一设定温度值时控制所述加热组件与所述能量转换装置电连接，在环境温度大于第二设定温度值且所述电池模块的电量小于第一设定电量值时将所述加热组件和所述电池模块均与所述能量转换装置电连接。

根据本申请实施例的用于车辆的制动能量回馈系统，在不同的环境温度下，均可对能量转换装置产生的电能进行合理、有效地利用，不会造成电能的浪费，保证回馈电能充分利用，提升能量利用率，同时增加用户乘车的舒适性。

根据本申请一些实施例的用于车辆的制动能量回馈系统，所述控制装置包括：整车控制器和电池管理模块，所述整车控制器与所述电池管理模块电连接，所述加热组件和所述电池模块均与所述电池管理模块连接，且所述整车控制器适于通过所述电池管理模块控制所述加热组件和所述电池模块中的至少一个与所述能量转换装置电连接。

根据本申请一些实施例的用于车辆的制动能量回馈系统，所述加热组件包括开关、电加热丝，所述电加热丝安装于所述车辆座椅，且所述电池管理模块与所述开关电连接且适于通过所述开关将所述电加热丝与所述能量转换装置选择性地电连接。

根据本申请一些实施例的用于车辆的制动能量回馈系统，所述电池管理模块适于与所述电池模块、所述开关电连接。

根据本申请一些实施例的用于车辆的制动能量回馈系统，所述能量转换装置包括转换模块和能量回馈控制模块，所述转换模块与所述能量回馈控制模块电连接，且所述转换模块用于对将制动产生的能量转换为电能，所述能量回馈控制模块用于与所述加热组件和所述电池模块中的至少一个电连接。

根据本申请一些实施例的用于车辆的制动能量回馈系统，所述控制装置设置为在所述车辆座椅的温度大于第三设定温度值时将所述电池模块与所述能量转换装置电连接且将所述加热组件与所述能量转换装置断开。

根据本申请一些实施例的用于车辆的制动能量回馈系统，所述电池模块包括壳体和位于所述壳体内的电池模组，所述电池模组适于与所述能量转换装置的输出端电连接。

本申请还提出了一种用于车辆的制动能量回馈的管理方法。

根据本申请实施例的用于车辆的制动能量回馈的管理方法，包括：获取当前的环境温度；在所述环境温度小于第一设定值温度时，将与制动装置相连的能量转换装置和加热组件电连接；在所述环境温度大于第二设定温度值时，获取电池模块的电量值，且在所述电池模块的电量小于第一设定电量时将所述加热组件、所述电池模块均与所述能量转换装置电连接。

根据本申请实施例的用于车辆的制动能量回馈的管理方法，还包括：在所述环境温度大于第三设定温度值时，将所述电池模块与所述能量转换装置电连接且将所述加热组件与所述能量转换装置断开。

本申请还提出了一种车辆。

根据本申请实施例的车辆，设置有上述任一种实施例所述的用于车辆的制动能量回馈系统。

所述车辆和用于车辆的制动能量回馈系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请实施例的用于车辆的制动能量回馈系统的结构示意图。

附图标记：

制动能量回馈系统100，

驾驶员座椅1，乘客舱座椅2，电加热丝3，乘客舱4，开关5，能量回馈控制模块6，电池管理模块7，整车控制器8，电池模块9，电池模组10，低压通讯11，高压连接12，转换模块13。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

如无特殊的说明，本申请中的前后方向为车辆的纵向，即X向；左右方向为车辆的横向，即Y向；上下方向为车辆的竖向，即Z向。

下面参考图1描述根据本申请实施例的用于车辆的制动能量回馈系统100，该制动能量回馈系统100能够在不同的温度环境下对车辆制动产生能量进行合理、有效地利用，避免低温环境造成电量的浪费，提高能量利用率，增加用户舒适性体验。

如图1所示，根据本申请实施例的用于车辆的制动能量回馈系统100，包括：能量转换装置、加热组件、电池模块9和控制装置。

需要说明的是，能量转换装置与车辆的制动装置相连，且能量转换装置用于将制动装置产生的能量转换为电能，这样，在驾驶员对车辆进行制动操作时，制动装置对车辆进行制动，且在制动过程中能够产生较多的机械能，且通过能量转换装置可将制动过程中产生的机械能转换为电能，且转换后的可供车辆内的动力电池或其他用电设备进行使用，提升整车的能量利用率。

如图1所示，能量转换装置的电能输出端与加热组件和电池模块9相连，且加热组件和电池模块9中的至少一个可与能量转换装置的电能输出端实现电连接，这样，能量转换装置转换产生的电能可输出给加热组件或电池模块9，以实现两条路径的电能回收利用。

其中，加热组件用于对车辆座椅进行加热，这样，在能量转换装置与加热组件电连接时，加热组件可对能量转换装置产生的电能进行有效地利用。当然，加热组件并非仅限于对车辆的座椅进行加热，还可用于对车辆的其他待加热设备进行加热。

电池模块9用于对整车进行供电，以在能量转换装置与电池模块9电连接时，电池模块9中的动力电池可对能量转换装置产生的电能进行有效地利用。这样，电池模块9向车辆的电动系统进行供电，以驱动车辆行驶，且在车辆制动时产生机械能，且该机械能为利用电池模块9的电能做功获得，由此，电池模块9中的至少部分能量通过制动能量回馈系统100实现回收利用，实现电能回馈作用。

控制装置设置为在环境温度小于第一设定温度值时控制加热组件与能量转换装置电连接，在环境温度大于第二设定温度值且电池模块9的电量小于第一设定电量值时将加热组件和电池模块9均与能量转换装置电连接。

需要说明的是，在环境温度较低时，电池模块9的动力电池的电芯温度较低，如环境温度低于第一设定温度值时，导致电池模块9的能量回馈受限，即电池模块9无法有效地利用能量转换装置转换产生的电能，此时，可通过控制装置将能量转换装置与加热组件电连接，以使加热组件对能量转换装置转换产生的电能进行有效地利用，对车辆的座椅进行合理地加热，同时不会造成电能的浪费。其中，第一设定温度值可为-10℃，此时，车内温度与环境温度均较低，因此，通过加热组件对车辆座椅进行加热，可使得车内的用户具有舒适的乘客环境。

而在环境温度较高且电池模块9的电量较低时，此时电芯的实际温度能够使得电池模块9有效地利用能量转换装置产生的电能时，可将加热组件与电池模块9均与能量转换装置电连接，以使能量转换装置产生的电能既可用于对车辆的座椅进行加热，也可用于电池模块9进行能量回收，以满足电池的充电需求。

其中，第二设定温度值可为10℃，第一设定电量可为70％。这样，在环境温度不低于10℃，且电池模块9中的剩余电量小于70％时，车内的温度和外部环境中的温度均处于较为舒适的范围内，用户对车辆座椅加热的需求较低，且电池模块9满足回收电能的条件。这样，可通过控制装置将加热组件与电池模块9均与能量转换装置电连接，实现边对座椅进行加热，边对电池模块9进行能量反馈，提升能量利用率，且增加用户的舒适性。

根据本申请实施例的用于车辆的制动能量回馈系统100，在不同的环境温度下，均可对能量转换装置产生的电能进行合理、有效地利用，不会造成电能的浪费，保证回馈电能充分利用，提升能量利用率，同时增加用户乘车的舒适性。

在一些实施例中，如图1所示，控制装置包括：整车控制器8和电池管理模块7。

如图1所示，整车控制器8与电池管理模块7电连接，加热组件和电池模块9均与电池管理模块7连接，且整车控制器8适于通过电池管理模块7控制加热组件和电池模块9中的至少一个与能量转换装置电连接。这样，制动能量回馈系统100可通过整车控制器8进行控制，不需单独设置控制器，安装成本较低，且电池管理模块7可为电池模块9的管理模块，使得加热组件和电池模块9共用同一管理模块，也可降低制动能量回馈系统100的设置成本。

其中，整车控制器8可与制动装置低压通讯11连接，这样，在驾驶员进行制动操作时，制动装置将制动信号发送给整车控制器8，整车控制器8接收到制动信号后，向电池管理模块7输出控制指令。

如图1所示，加热组件包括开关5和电加热丝3。

电加热丝3安装于车辆座椅，其中，电加热丝3可盘绕于车辆座椅的底部，以对车辆座椅进行加热，便于对用户提供舒适的乘车环境。

电池管理模块7与开关5电连接，且电池管理模块7适于通过开关5将电加热丝3与能量转换装置选择性地电连接。这样，在环境温度较低时，用户可控制开关5闭合，以使加热组件能够利用能量转换装置产生的电能，结构简单，操作方便，且安装成本较低。

需要说明的是，车内的多个车辆座椅中均可设有电加热丝3，且多个车辆座椅的电加热丝3可通过一个开关5进行控制，以降低成本，同时便于电池管理模块7对多个车辆座椅的电加热丝3进行控制。其中，车辆可为客车，且电加热丝3安装于乘客舱4的座椅下，如图1所示，客车内设有驾驶员座椅1和乘客舱座椅2，乘客舱座椅2内设有电加热丝3。

在一些实施例中，电池管理模块7适于与电池模块9和开关5电连接，即电池管理模块7可向电池模块9或开关5输出控制信号，以开关5或电池模块9收到控制信号后作出相应的动作，以与能量转换装置电连接，进而实现加热组件加热或电池模块9电量回收。如电池管理模块7与用于驱动开关5闭合或开启的驱动件相连，使得驱动件在收到电池管理模块7的控制信号后驱动开关5作出闭合动作，从而使得加热组件与能量转换装置实现电连接。

其中，电池管理模块7与电池模块9、开关5电连接，可减少三者相对安装位置限制，便于制动能量回馈系统100的布局，利于降低安装难度。

在一些实施例中，如图1所示，能量转换装置包括转换模块13和能量回馈控制模块6，转换模块13与能量回馈控制模块6电连接，且转换模块13用于对将制动产生的能量转换为电能，能量回馈控制模块6用于与加热组件和电池模块9中的至少一个电连接。这样，制动装置产生的机械能可通过转换模块13转换为电能，且通过能量回馈控制模块6选择性地输出给加热组件或电池模块9，实现不同温度环境下的电量分配，保证制动产生的能量可得到有效地利用。其中，如图1所示，转换模块13可与电池模块9通过高压连接12。

在一些实施例中，控制装置设置为在车辆座椅的温度大于第三设定温度值时将电池模块9与能量转换装置电连接，且将能量转换装置与加热组件断开电连接。其中，第三设定温度值可为车辆座椅完全不需加热的温度。此时，加热组件不需对车辆座椅进行加热，也可保证用户具有舒适的乘车环境，且能量转换装置产生的电能可完全用于对电池模块9进行充电，从而最大化地回收制动能量。

其中，电池模块9包括壳体和电池模组10，电池模组10位于壳体内，如图1所示，电池模块9包括多个正负极依次相连的电池模组10，电池模组10适于与能量转换装置的输出端电连接，以使能量转换装置产生的电能输出给电池模组10进行存储，以实现能量回馈。

本申请还提出了一种用于车辆的制动能量回馈的管理方法。

根据本申请实施例的用于车辆的制动能量回馈的管理方法，包括：

首先，获取当前的环境温度，其中，可在车辆安装温度传感器，且温度传感器与控制装置电连接，以使控制装置能够实时地检测环境温度，且对温度传感器的检测信息进行合理地分析，并判断出当前的环境温度。

且在获取到环境温度后，若环境温度小于第一设定值温度，将与制动装置相连的能量转换装置和加热组件电连接；若环境温度大于第二设定温度值时，获取电池模块9的电量值，且在电池模块9的电量小于第一设定电量时将加热组件、电池模块9均与能量转换装置电连接；在环境温度大于第三设定温度值时，将电池模块9与能量转换装置电连接且将加热组件与能量转换装置断开。

在一些具体地实施例中，管理方法，包括：

1)当客车处于环境温度为-10℃的冬季时，电动车满电状态(SOC100％)开始行驶，驾驶员行驶过程中踩制动踏板时，通过低压通讯11方式将制动信号传递给整车控制器8，整车控制器8向电池管理模块7发送指令。此时，由于电池模块9的电芯回馈能力受限，电池管理模块7可开启开关5，以使能量转换装置与电加热丝3电连接，即回收的电能用于加热电阻丝，此时车辆座椅加热，把不能回馈的电能充分利用，降低低温能耗，提高能量利用率，增加用户舒适性体验。

2)当电芯温度达到10℃，SOC<70％时，电池模块9可进行能量回馈，此时，电池管理模块7可将电池模块9、加热组件均与能量转换装置电连接，以使能量转换装置产生的电能一部分可用于加热组件进行加热，另一部分输出给电池模块9进行回收，可把电池系统的能量回馈同时开启。此时，既可对车辆座椅加热，也可边电池系统能量回馈。

3)当座椅温度达到第三设定温度值时，电池模块9与能量转换装置电连接且将加热组件与能量转换装置断开，即关闭座椅加热功能，只开启电池系统的能量回馈功能。

本申请还提出了一种车辆。

根据本申请实施例的车辆，设置有上述任一种实施例的用于车辆的制动能量回馈系统100，该车辆在不同的环境温度下运行时，均可对能量转换装置产生的电能进行合理、有效地利用，不会造成电能的浪费，保证回馈电能充分利用，提升能量利用率，同时增加用户乘车的舒适性。其中，车辆可为客车，且具有乘客舱4。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本申请的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于车辆的制动能量回馈系统，其特征在于，包括：

能量转换装置，所述能量转换装置与车辆的制动装置相连，且所述能量转换装置用于将所述制动装置产生的能量转换为电能；

加热组件和电池模块，所述加热组件用于对车辆座椅进行加热，所述电池模块用于对整车进行供电；

控制装置，且所述控制装置设置为在环境温度小于第一设定温度值时控制所述加热组件与所述能量转换装置电连接，在环境温度大于第二设定温度值且所述电池模块的电量小于第一设定电量值时将所述加热组件和所述电池模块均与所述能量转换装置电连接。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的制动能量回馈系统，其特征在于，所述控制装置包括：整车控制器和电池管理模块，所述整车控制器与所述电池管理模块电连接，所述加热组件和所述电池模块均与所述电池管理模块连接，且所述整车控制器适于通过所述电池管理模块控制所述加热组件和所述电池模块中的至少一个与所述能量转换装置电连接。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的制动能量回馈系统，其特征在于，所述加热组件包括开关、电加热丝，所述电加热丝安装于所述车辆座椅，且所述电池管理模块与所述开关电连接且适于通过所述开关将所述电加热丝与所述能量转换装置选择性地电连接。

4.根据权利要求3所述的用于车辆的制动能量回馈系统，其特征在于，所述电池管理模块适于与所述电池模块、所述开关电连接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的用于车辆的制动能量回馈系统，其特征在于，所述能量转换装置包括转换模块和能量回馈控制模块，所述转换模块与所述能量回馈控制模块电连接，且所述转换模块用于对将制动产生的能量转换为电能，所述能量回馈控制模块用于与所述加热组件和所述电池模块中的至少一个电连接。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的用于车辆的制动能量回馈系统，其特征在于，所述控制装置设置为在所述车辆座椅的温度大于第三设定温度值时将所述电池模块与所述能量转换装置电连接且将所述加热组件与所述能量转换装置断开。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的用于车辆的制动能量回馈系统，其特征在于，所述电池模块包括壳体和位于所述壳体内的电池模组，所述电池模组适于与所述能量转换装置的输出端电连接。

8.一种用于车辆的制动能量回馈的管理方法，其特征在于，所述方法包括：

获取当前的环境温度；

在所述环境温度小于第一设定值温度时，将与制动装置相连的能量转换装置和加热组件电连接；

在所述环境温度大于第二设定温度值时，获取电池模块的电量值，且在所述电池模块的电量小于第一设定电量时将所述加热组件、所述电池模块均与所述能量转换装置电连接。

9.根据权利要求8所述的用于车辆的制动能量回馈的管理方法，其特征在于，还包括：

在所述环境温度大于第三设定温度值时，将所述电池模块与所述能量转换装置电连接且将所述加热组件与所述能量转换装置断开。

10.一种车辆，其特征在于，设置有权利要求1-7中任一项所述的用于车辆的制动能量回馈系统。

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