CN113119719A - 一种新型混合动力汽车能量回收系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型混合动力汽车能量回收系统及控制方法，系统包括：安装在车体前侧的上端发电装置面板、中间发电装置面板和下端发电装置面板，其上均设有多个正反转可调微型发电装置；控制模块包括ECU控制单元、上端控制单元、中间控制单元和下端控制单元，正反转可调微型发电装置的状态包括正向转动、反向转动和关闭；动力电池模块，与各个正反转可调微型发电装置电气连接，用于存储电能，并为正反转可调微型发电装置提供电源。与现有技术相比，本发明在车体前侧安装多个正反转可调微型发电装置，最大程度上回收由于风阻导致的能量损耗，正反转可调微型发电装置可以关闭、正转和反转，从而适用于汽车不同的行驶状态，实用性更高。

Description

一种新型混合动力汽车能量回收系统及控制方法
技术领域
本发明涉及汽车能量回收领域，尤其是涉及一种新型混合动力汽车能量回收系统及控制方法。
背景技术
随着现代化技术的不断进步，工业和生活中科技产品的使用越来越多，这些科技产品或多或少的要消耗各种能源来进行工作并完成相关的指令操作，这使得地球上的能源消耗变得越来越大。为了避免出现能源危机，除了开发新的绿色可循环能源外，对能源的合理利用与有效回收是目前非常重要的一项措施。
在能源消耗中，汽车消耗占比很大，不过传统的燃油汽车除了传统化石能源的存储装置外，并没有可用于存储可回收利用能量的装置。但是对于目前大力发展的新能源车，如混合动力、纯电动汽车等等，车上都会配有大容量的动力蓄电池，这就给能量回收后的存储提供了基础条件。现有技术中，对新能源车而言，制动能量回收的应用已经非常普遍，有研究资料表明，NEDC工况下，制动能量回收的电量最多可以增加15％-25％的续航。为了更多的回收车辆在行驶过程中损失的能量，有的研究人员利用汽车行进时的风阻发电，一辆车速度在80km/h以上时，它有60％-70％的能耗用来克服风阻，随着速度的提升，这个比例也会继续提升，因此基于风阻发电的能量回收装置有广阔的前景。
公开号为CN102582452A的中国发明专利公开了一种新的混合动力汽车能量回收方法，在汽车水箱散热器前安装风力发电机，利用汽车前进时的风阻发电，但是存在着很多不足。一方面，该方法仅回收了水箱散热器前侧的风阻能量，没有将汽车的绝大部分风阻进行能量回收，另一方面，在汽车的不同工作状态下，缺乏对风力发电机的有效控制，在汽车的各种状态下不能保证风力发电机处于良好的发电工况，甚至在一些行驶过程中，风力发电机可能会影响汽车的行驶。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种新型混合动力汽车能量回收系统及控制方法，在车体前侧安装多个正反转可调微型发电装置，最大程度上回收由于风阻导致的能量损耗，正反转可调微型发电装置可以关闭、正转和反转，从而适用于汽车不同的行驶状态，实用性更高。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种新型混合动力汽车能量回收系统，包括：
发电模块，所述发电模块安装在车体前侧，包括上端发电装置面板、中间发电装置面板和下端发电装置面板，所述上端发电装置面板、中间发电装置面板和下端发电装置面板上设有多个正反转可调微型发电装置；上端发电装置面板为框形结构，框形中心的形状大小与车体的前挡玻璃的形状大小一致，中间发电装置面板安装在车体的引擎盖上，下端发电装置面板安装在车体的保险杠部分，下端发电装置面板上设有开孔，开孔的形状大小与车体的前进气栅格和前大灯的形状大小一致；
控制模块，所述控制模块包括ECU控制单元、上端控制单元、中间控制单元和下端控制单元，所述上端控制单元、中间控制单元和下端控制单元分别用于控制上端发电装置面板、中间发电装置面板和下端发电装置面板上的正反转可调微型发电装置，所述正反转可调微型发电装置的状态包括正向转动、反向转动和关闭，所述ECU控制单元与上端控制单元、中间控制单元和下端控制单元通信连接；
动力电池模块，所述动力电池模块与ECU控制单元通信连接，与各个正反转可调微型发电装置电气连接，用于存储正反转可调微型发电装置正向转动产生的电能，并为所述正反转可调微型发电装置反向转动和关闭提供电能。
进一步的，所述正反转可调微型发电装置包括通风管道、电机和闭合盖，所述通风管道与水平方向平行，通风管道内安装有风扇，所述风扇通过转动轴与电机连接，所述电机通过输电线与动力电池模块电气连接，所述通风管道的进风口设有可开合的闭合盖。
更进一步的，所述闭合盖包括多个子闭合盖，所述子闭合盖包括固定部和伸缩部，固定部固定在通风管道的管壁上，所述伸缩部沿固定部相对于通风管道的管壁伸长或缩短，所有的子闭合盖完全伸长时通风管道的进风口被关闭。
更进一步的，所述闭合盖包括4个子闭合盖，分别为第一闭合盖、第二闭合盖、第三闭合盖和第四闭合盖，所述子闭合盖完全伸长时的形状为扇形，扇形为1/4圆形结构，第一闭合盖、第二闭合盖、第三闭合盖和第四闭合盖完全伸长组成的圆形结构等于通风管道的截面。
进一步的，所述上端控制单元安装于上端发电装置面板的侧面，所述中间控制单元安装于中间发电装置面板的侧面，所述下端控制单元安装于下端发电装置面板的侧面，所述动力电池模块安装于车辆底盘中间位置。
进一步的，所述正反转可调微型发电装置嵌入式安装在上端发电装置面板、中间发电装置面板和下端发电装置面板上，所有的正反转可调微型发电装置均与水平方向平行。
更进一步的，所述上端发电装置面板包括上端发电装置面板外壳和上端发电装置面板内壳，正反转可调微型发电装置的一端固定在上端发电装置面板外壳，另一端固定在上端发电装置面板内壳；所述中间发电装置面板包括中间发电装置面板外壳和中间发电装置面板内壳，正反转可调微型发电装置的一端固定在中间发电装置面板外壳，另一端固定在中间发电装置面板内壳；所述下端发电装置面板包括下端发电装置面板外壳和下端发电装置面板内壳，正反转可调微型发电装置的一端固定在下端发电装置面板外壳，另一端固定在下端发电装置面板内壳。
一种新型混合动力汽车能量回收系统的控制方法，包括以下步骤：
S1：ECU控制单元获取车辆的状态参数，所述状态参数包括动力电池模块的蓄电量、车速和刹车信号；
S2：如果动力电池模块的蓄电量等于100％，则发电模块进入关闭模式，关闭上端发电装置面板、中间发电装置面板和下端发电装置面板上的所有正反转可调微型发电装置，否则，执行步骤S3；
S3：如果刹车信号为紧急制动，则发电模块进入制动模式，上端发电装置面板、中间发电装置面板和下端发电装置面板上的正反转可调微型发电装置全部或部分反向转动，否则，执行步骤S4；
S4：发电模块进入发电模式，上端发电装置面板、中间发电装置面板和下端发电装置面板上的正反转可调微型发电装置全部或部分正向转动。
进一步的，步骤S3中，以正反转可调微型发电装置的反向转动个数M为控制目标，单个正反转可调微型发电装置反向转动产生的反向制动力F为：
Figure BDA0003043783790000041
其中，KF为推力系数，ρ为空气密度，D为叶片直径，n为风扇转速，N为风扇的叶片数，p为螺距，则反向转动个数M的求解公式如下：
Figure BDA0003043783790000042
Figure BDA0003043783790000043
Figure BDA0003043783790000044
其中，W摩(t0)为正反转可调微型发电装置的反向转动个数为0时刹车盘的摩擦做功，m和v表示汽车的质量与车速，W摩(t)为刹车时间t内刹车盘的摩擦做功，L表示刹车距离。
进一步的，步骤S4中，以正反转可调微型发电装置的正向转动个数M为控制目标，求解公式如下：
Figure BDA0003043783790000045
Figure BDA0003043783790000046
其中，ρ为空气密度，D为叶片直径，V为车速，Cp为风能利用系数，η为总的传递效率，t1表示开始时间，t2表示结束时间，t表示时间长度，SOC为动力电池模块的剩余电荷，Qt为动力电池模块的当前容量，Qn为动力电池模块的标称容量，IL为动力电池模块的充电电流阈值，UL为动力电池模块的电压阈值。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)在车体前侧安装多个正反转可调微型发电装置，最大程度上回收由于风阻导致的能量损耗，正反转可调微型发电装置可以关闭、正转和反转，从而适用于汽车不同的行驶状态，实用性更高。
(2)考虑到车体前侧的不同角度，设置了上端发电装置面板、中间发电装置面板和下端发电装置面板，分别用于安装正反转可调微型发电装置，并为三个发电装置面板分别设置控制单元，各个正反转可调微型发电装置独立工作，可以在动力电池模块满电时关闭，在行驶过程中正转发电，在制动过程中反转辅助制动，并根据不同的车速和制动工况选择合适数量的正反转可调微型发电装置，能够进一步提高能量利用效率，提升车辆的安全性。
(3)上端发电装置面板、中间发电装置面板和下端发电装置面板为双层结构，正反转可调微型发电装置安装在双层结构中，既便于更换正反转可调微型发电装置，也减轻了发电装置面板的重量和成本。
附图说明
图1为新型混合动力汽车能量回收系统的整体示意图；
图2为新型混合动力汽车能量回收系统的侧视图；
图3为新型混合动力汽车能量回收系统的爆炸图；
图4为正反转可调微型发电装置的结构示意图；
图5为正反转可调微型发电装置的进风口开闭过程示意图；
图6为正反转可调微型发电装置的受力示意图；
图7为正反转可调微型发电装置进风口全闭示意图；
图8为上端发电装置面板的正反转可调微型发电装置进风口打开示意图；
图9为中间发电装置面板的正反转可调微型发电装置进风口打开示意图；
图10为下端发电装置面板的正反转可调微型发电装置进风口打开示意图；
图11为正反转可调微型发电装置进风口全开示意图；
图12为本发明中能量回收系统控制方法的流程图；
附图标记：1、上端发电装置面板，101、上端发电装置面板外壳，102、上端发电装置面板内壳，2、前挡玻璃，3、中间发电装置面板，301、中间发电装置面板外壳，302、中间发电装置面板内壳，4、前大灯，5、下端发电装置面板，501、下端发电装置面板外壳，502、下端发电装置面板内壳，6、前进气栅格，7、正反转可调微型发电装置，701、输电线，702、电机，703、通风管道，704、转动轴，705、风扇，706、第一闭合盖，707、第二闭合盖，708、第三闭合盖，709、第四闭合盖，8、下端控制单元，9、ECU控制单元，10、动力电池模块，11、中间控制单元，12、上端控制单元。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件。
实施例1：
一种新型混合动力汽车能量回收系统，整体结构如图1所示，包括发电模块、控制模块和动力电池模块。
发电模块安装在车体前侧，包括上端发电装置面板1、中间发电装置面板3和下端发电装置面板5，上端发电装置面板1、中间发电装置面板3和下端发电装置面板5依次上下相邻，在上端发电装置面板1、中间发电装置面板3和下端发电装置面板5上均设有多个正反转可调微型发电装置7，能够最大程度上回收由于风阻导致的能量损耗；上端发电装置面板1为框形结构，框形中心的形状大小与车体的前挡玻璃2的形状大小一致，不会遮挡前挡玻璃2，中间发电装置面板3安装在车体的引擎盖上，下端发电装置面板5安装在车体的保险杠部分，下端发电装置面板5上设有开孔，开孔的形状大小与车体的前进气栅格6和车体的前大灯4的形状大小一致。
控制模块包括ECU控制单元9、上端控制单元12、中间控制单元11和下端控制单元8，上端控制单元12、中间控制单元11和下端控制单元8分别用于控制上端发电装置面板1、中间发电装置面板3和下端发电装置面板5上的正反转可调微型发电装置7，正反转可调微型发电装置7的状态包括正向转动、反向转动和关闭，ECU控制单元9分别与上端控制单元12、中间控制单元11和下端控制单元8通信连接；
动力电池模块10与ECU控制单元9通信连接，与各个正反转可调微型发电装置7电气连接，用于存储正反转可调微型发电装置7正向转动产生的电能，并为正反转可调微型发电装置7反向转动和关闭提供电能。
如图2所示，本实施例中，上端控制单元12安装于上端发电装置面板1的侧面，中间控制单元11安装于中间发电装置面板3的侧面，下端控制单元8安装于下端发电装置面板5的侧面，动力电池模块10安装于车辆底盘中间位置，ECU控制单元9统一协调控制上端控制单元12、中间控制单元11、下端控制单元8和动力电池模块10。
如图4所示，正反转可调微型发电装置7包括通风管道703、电机702和闭合盖，通风管道703与水平方向平行，通风管道703内安装有风扇705，风扇705通过转动轴704与电机702连接，电机702通过输电线701与动力电池模块10电气连接，通风管道703的进风口设有可开合的闭合盖。
为了实现可开合的闭合盖，本申请设计了伸缩式的闭合结构，闭合盖包括多个子闭合盖，子闭合盖包括固定部和伸缩部，固定部固定在通风管道703的管壁上，伸缩部沿固定部相对于通风管道703的管壁伸长或缩短，所有的子闭合盖完全伸长时通风管道703的进风口被关闭，所有的子闭合盖收缩时通风管道703的进风口被打开。本实施例中，如图5所示，闭合盖包括4个子闭合盖，分别为第一闭合盖706、第二闭合盖707、第三闭合盖708和第四闭合盖709，子闭合盖完全伸长时的形状为扇形，扇形为1/4圆形结构，第一闭合盖706、第二闭合盖707、第三闭合盖708和第四闭合盖709完全伸长组成的圆形结构等于通风管道703的截面。
正反转可调微型发电装置7嵌入式安装在上端发电装置面板1、中间发电装置面板3和下端发电装置面板5上，所有的正反转可调微型发电装置7均与水平方向平行，这样风恰好进入水平的通风管道703，如图6所示。
由于正反转可调微型发电装置7的通风管道702是有一定长度的，为了嵌入式安装正反转可调微型发电装置7，本实施例中上端发电装置面板1、中间发电装置面板3和下端发电装置面板5均为双层结构，更加轻便，而且便于拆卸和更换正反转可调微型发电装置7。
如图3所示，上端发电装置面板1包括上端发电装置面板外壳101和上端发电装置面板内壳102，正反转可调微型发电装置7的一端固定在上端发电装置面板外壳101，另一端固定在上端发电装置面板内壳102；中间发电装置面板3包括中间发电装置面板外壳301和中间发电装置面板内壳302，正反转可调微型发电装置7的一端固定在中间发电装置面板外壳301，另一端固定在中间发电装置面板内壳302；下端发电装置面板5包括下端发电装置面板外壳501和下端发电装置面板内壳502，正反转可调微型发电装置7的一端固定在下端发电装置面板外壳501，另一端固定在下端发电装置面板内壳502。
相比于现有技术，本申请在车体的前侧设置正反转可调微型发电装置7，最大程度的收集车辆行驶过程中的风阻能量。正反转可调微型发电装置7的状态包括正向转动、反向转动和关闭，当动力电池模块10的蓄电量已满时，可以关闭正反转可调微型发电装置7；当动力电池模块10的蓄电量未满时，可以打开正反转可调微型发电装置7，风带动风扇705正向转动，收集风阻能量并通过电机702转换为电能存储在动力电池模块10；当汽车紧急制动时，动力电池模块10作为电源，电机702带动风扇705反向转动，产生反向的阻力，能够在汽车制动时提供较大的反向制动力，使车辆快速制动，缩短刹车距离，能在上车速过快、雨雪天气等状况下减少交通事故的发生。
一种新型混合动力汽车能量回收系统的控制方法，如图12所示，包括以下步骤：
S1：ECU控制单元9获取车辆的状态参数，状态参数包括动力电池模块的蓄电量、车速和刹车信号；
S2：如果动力电池模块10的蓄电量等于100％，则发电模块进入关闭模式，如图7所示，关闭上端发电装置面板1、中间发电装置面板3和下端发电装置面板5上的所有正反转可调微型发电装置7，否则，执行步骤S3；
S3：如果刹车信号为紧急制动，则发电模块进入制动模式，上端发电装置面板1、中间发电装置面板3和下端发电装置面板5上的正反转可调微型发电装置7全部或部分反向转动，否则，执行步骤S4；
S4：发电模块进入发电模式，上端发电装置面板1、中间发电装置面板3和下端发电装置面板5上的正反转可调微型发电装置7全部或部分正向转动。
制动模式下，全部或部分正反转可调微型发电装置7反向转动，产生反向制动力，其余正反转可调微型发电装置7关闭；发电模式下，全部或部分正反转可调微型发电装置7正向转动，其余正反转可调微型发电装置7关闭。
对上端发电装置面板1、中间发电装置面板3和下端发电装置面板5进行分析，上端发电装置面板1是框形结构，中心部分留给前挡玻璃2，因此安装的正反转可调微型发电装置7数量有限，正转发电和反向制动能力较小；中间发电装置面板3安装在车辆引擎盖部分，但受限于引擎盖的角度，可以安装一定部分的正反转可调微型发电装置7，正转发电和反向制动能力适中；下端发电装置面板5安装在保险杠部分，除了前进气栅格6和两个前大灯4位置外均可安装正反转可调微型发电装置7，所以正转发电和反向制动能力较大。结合上述分析，可以在制动模式和发电模式下分别开启不同的发电装置面板。
本实施例中，制动模式下关闭的正反转可调微型发电装置7和反向转动的正反转可调微型发电装置7是预先根据制动等级确定的，发电模式下关闭的正反转可调微型发电装置7和正向转动的正反转可调微型发电装置7是预先根据动力电池模块10和正反转可调微型发电装置7的工作参数确定的。
在制动模式下，考虑到不同的制动等级对制动力的要求不同，把紧急制动等级定义为I、II、III级，紧急程度依次递减，III级以下为普通制动工况，无需开启正反转可调微型发电装置7的反向推力制动，因此进入制动模式后根据制动等级控制正反转可调微型发电装置7。
如果制动等级满足I级紧急制动，如图11所示，上端发电装置面板1、中间发电装置面板3和下端发电装置面板5上的正反转可调微型发电装置7全部反向开启，利用最大的反向推动力辅助刹车系统使车辆在最短的距离内完成制动，保障车辆和人员的安全；
如果制动等级满足II级紧急制动，中间发电装置面板3和下端发电装置面板5上的正反转可调微型发电装置7全部反向开启，上端发电装置面板1上的正反转可调微型发电装置7全部关闭，利用中间发电装置面板3和下端发电装置面板5组合的反向推动力辅助刹车系统使车辆在最短的距离内完成制动，保障车辆和人员的安全；
如果制动等级满足III级紧急制动，如图10所示，下端发电装置面板5上的正反转可调微型发电装置7全部反向开启，由于车辆附着力在车轮上，靠近车辆的下方，当只有部分正反转可调微型发电装置7参与紧急制动的时候，下端发电装置面板5上的正反转可调微型发电装置7优先参与。利用下端发电装置面板5的反向推动力辅助刹车系统使车辆在最短的距离内完成制动，保障车辆和人员的安全。
同样，在发电模式下，设置不同的发电等级，为不同的发电等级设置不同的判断条件，根据动力电池模块10的蓄电量、动力电池模块10的充电效率以及正反转可调微型发电装置7的发电效率确定不同的发电等级，以维持最佳的实时发电工况。本实施例中设置了7个发电等级，如下：
发电等级1：如图8所示，上端发电装置面板1上的正反转可调微型发电装置7全部开启；
发电等级2：如图9所示，中间发电装置面板3上的正反转可调微型发电装置7全部开启；
发电等级3：如图10所示，下端发电装置面板5上的正反转可调微型发电装置7全部开启；
发电等级4：上端发电装置面板1和中间发电装置面板3上的正反转可调微型发电装置7同时开启；
发电等级5：上端发电装置面板1和下端发电装置面板5上的正反转可调微型发电装置7同时开启；
发电等级6：中间发电装置面板3和下端发电装置面板5上的正反转可调微型发电装置7同时开启；
发电等级7：如图11所示，上端发电装置面板1、中间发电装置面板3和下端发电装置面板5上的正反转可调微型发电装置7全部开启。
实施例2：
本实施例中，在制动模式和发电模式下根据制动需要和最佳发电工况开启正反转可调微型发电装置7，不以发电装置面板为控制单位，而是细化到具体的每一个正反转可调微型发电装置7。
步骤S3中，以正反转可调微型发电装置7的反向转动个数M为控制目标，单个正反转可调微型发电装置7反向转动产生的反向制动力F为：
Figure BDA0003043783790000101
其中，KF为推力系数，ρ为空气密度(kg/m3)，D为叶片直径(m)，n为风扇转速(r/min)，N为风扇的叶片数，如图6所示，p为螺距，则反向转动个数M的求解公式如下：
Figure BDA0003043783790000102
Figure BDA0003043783790000103
Figure BDA0003043783790000104
其中，W摩(t0)为正反转可调微型发电装置7的反向转动个数为0时刹车盘的摩擦做功，m和v表示汽车的质量与车速，W摩(t)为刹车时间t内刹车盘的摩擦做功，L表示刹车距离。
反向推动力F反等于F，用于辅助车辆紧急刹车，M个微型发电装置7反向电驱动全部开启时累加反推力总和为M×F反，可大大缩短车辆刹车距离，提高车辆紧急制动性能。
步骤S4中，以正反转可调微型发电装置7的反向转动个数M为控制目标，单个正反转可调微型发电装置7的功率为：
Figure BDA0003043783790000111
式中：D为叶片直径(m)，P为电机702的功率(W)，ρ为空气密度(kg/m3)，V为风速(m/s)，Cp为风能利用系数，η为总的传递效率；
则正向转动个数M的求解公式如下：
Figure BDA0003043783790000112
Figure BDA0003043783790000113
其中，t1表示开始时间，t2表示结束时间，t表示时间长度，SOC为动力电池模块10的剩余电荷，Qt为动力电池模块10的当前容量，Qn为动力电池模块10的标称容量，IL为动力电池模块10的充电电流阈值，UL为动力电池模块10的电压阈值。
本实施例其余内容同实施例1。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型混合动力汽车能量回收系统，其特征在于，包括：
发电模块，所述发电模块安装在车体前侧，包括上端发电装置面板(1)、中间发电装置面板(3)和下端发电装置面板(5)，所述上端发电装置面板(1)、中间发电装置面板(3)和下端发电装置面板(5)上设有多个正反转可调微型发电装置(7)；上端发电装置面板(1)为框形结构，框形中心的形状大小与车体的前挡玻璃(2)的形状大小一致，中间发电装置面板(3)安装在车体的引擎盖上，下端发电装置面板(5)安装在车体的保险杠部分，下端发电装置面板(5)上设有开孔，开孔的形状大小与车体的前进气栅格(6)和前大灯(4)的形状大小一致；
控制模块，所述控制模块包括ECU控制单元(9)、上端控制单元(12)、中间控制单元(11)和下端控制单元(8)，所述上端控制单元(12)、中间控制单元(11)和下端控制单元(8)分别用于控制上端发电装置面板(1)、中间发电装置面板(3)和下端发电装置面板(5)上的正反转可调微型发电装置(7)，所述正反转可调微型发电装置(7)的状态包括正向转动、反向转动和关闭，所述ECU控制单元(9)与上端控制单元(12)、中间控制单元(11)和下端控制单元(8)通信连接；
动力电池模块(10)，所述动力电池模块(10)与ECU控制单元(9)通信连接，与各个正反转可调微型发电装置(7)电气连接，用于存储正反转可调微型发电装置(7)正向转动产生的电能，并为所述正反转可调微型发电装置(7)提供电能。
2.根据权利要求1所述的一种新型混合动力汽车能量回收系统，其特征在于，所述正反转可调微型发电装置(7)包括通风管道(703)、电机(702)和闭合盖，所述通风管道(703)与水平方向平行，通风管道(703)内安装有风扇(705)，所述风扇(705)通过转动轴(704)与电机(702)连接，所述电机(702)通过输电线(701)与动力电池模块(10)电气连接，所述通风管道(703)的进风口设有可开合的闭合盖。
3.根据权利要求2所述的一种新型混合动力汽车能量回收系统，其特征在于，所述闭合盖包括多个子闭合盖，所述子闭合盖包括固定部和伸缩部，固定部固定在通风管道(703)的管壁上，所述伸缩部沿固定部相对于通风管道(703)的管壁伸长或缩短，所有的子闭合盖完全伸长时通风管道(703)的进风口被关闭。
4.根据权利要求3所述的一种新型混合动力汽车能量回收系统，其特征在于，所述闭合盖包括4个子闭合盖，分别为第一闭合盖(706)、第二闭合盖(707)、第三闭合盖(708)和第四闭合盖(709)，所述子闭合盖完全伸长时的形状为扇形，扇形为1/4圆形结构，第一闭合盖(706)、第二闭合盖(707)、第三闭合盖(708)和第四闭合盖(709)完全伸长组成的圆形结构等于通风管道(703)的截面。
5.根据权利要求1所述的一种新型混合动力汽车能量回收系统，其特征在于，所述上端控制单元(12)安装于上端发电装置面板(1)的侧面，所述中间控制单元(11)安装于中间发电装置面板(3)的侧面，所述下端控制单元(8)安装于下端发电装置面板(5)的侧面，所述动力电池模块(10)安装于车辆底盘中间位置。
6.根据权利要求1所述的一种新型混合动力汽车能量回收系统，其特征在于，所述正反转可调微型发电装置(7)嵌入式安装在上端发电装置面板(1)、中间发电装置面板(3)和下端发电装置面板(5)上，所有的正反转可调微型发电装置(7)均与水平方向平行。
7.根据权利要求6所述的一种新型混合动力汽车能量回收系统，其特征在于，所述上端发电装置面板(1)包括上端发电装置面板外壳(101)和上端发电装置面板内壳(102)，正反转可调微型发电装置(7)的一端固定在上端发电装置面板外壳(101)，另一端固定在上端发电装置面板内壳(102)；所述中间发电装置面板(3)包括中间发电装置面板外壳(301)和中间发电装置面板内壳(302)，正反转可调微型发电装置(7)的一端固定在中间发电装置面板外壳(301)，另一端固定在中间发电装置面板内壳(302)；所述下端发电装置面板(5)包括下端发电装置面板外壳(501)和下端发电装置面板内壳(502)，正反转可调微型发电装置(7)的一端固定在下端发电装置面板外壳(501)，另一端固定在下端发电装置面板内壳(502)。
8.一种新型混合动力汽车能量回收系统的控制方法，其特征在于，基于如权利要求1-7中任一所述的新型混合动力汽车能量回收系统，包括以下步骤：
S1：ECU控制单元(9)获取车辆的状态参数，所述状态参数包括动力电池模块的蓄电量、车速和刹车信号；
S2：如果动力电池模块(10)的蓄电量等于100％，则发电模块进入关闭模式，关闭上端发电装置面板(1)、中间发电装置面板(3)和下端发电装置面板(5)上的所有正反转可调微型发电装置(7)，否则，执行步骤S3；
S3：如果刹车信号为紧急制动，则发电模块进入制动模式，上端发电装置面板(1)、中间发电装置面板(3)和下端发电装置面板(5)上的正反转可调微型发电装置(7)全部或部分反向转动，否则，执行步骤S4；
S4：发电模块进入发电模式，上端发电装置面板(1)、中间发电装置面板(3)和下端发电装置面板(5)上的正反转可调微型发电装置(7)全部或部分正向转动。
9.根据权利要求8所述的一种新型混合动力汽车能量回收系统的控制方法，其特征在于，步骤S3中，以正反转可调微型发电装置(7)的反向转动个数M为控制目标，单个正反转可调微型发电装置(7)反向转动产生的反向制动力F为：
Figure FDA0003043783780000031
其中，KF为推力系数，ρ为空气密度，D为叶片直径，n为风扇转速，N为风扇的叶片数，p为螺距，则反向转动个数M的求解公式如下：
Figure FDA0003043783780000032
Figure FDA0003043783780000033
Figure FDA0003043783780000034
其中，W摩(t0)为正反转可调微型发电装置(7)的反向转动个数为0时刹车盘的摩擦做功，m和v表示汽车的质量与车速，W摩(t)为刹车时间t内刹车盘的摩擦做功，L表示刹车距离。
10.根据权利要求8所述的一种新型混合动力汽车能量回收系统的控制方法，其特征在于，步骤S4中，以正反转可调微型发电装置(7)的正向转动个数M为控制目标，求解公式如下：
Figure FDA0003043783780000035
Figure FDA0003043783780000036
其中，ρ为空气密度，D为叶片直径，V为车速，Cp为风能利用系数，η为总的传递效率，t1表示开始时间，t2表示结束时间，t表示时间长度，SOC为动力电池模块(10)的剩余电荷，Qt为动力电池模块(10)的当前容量，Qn为动力电池模块(10)的标称容量，IL为动力电池模块(10)的充电电流阈值，UL为动力电池模块(10)的电压阈值。
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