CN207069669U - 一种电动机能量回收装置 - Google Patents

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卢世奎
马耀名
郜祥
梁金生
黄立幸
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陈思宏
杨满鹏
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卢世奎
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Abstract

本实用新型提供了一种电动机能量回收装置,包括电动机、能量转换电路、变频控制器、充电器、蓄电池、电流互感器、接线柱,所述电动机包括电动机转子和电动机定子,所述电动机定子连接有接线柱,通过所述接线柱连接能量转换电路输入端及变频控制器的一端,所述电流互感器连接在能量转化电路的输入端,所述能量转换电路的输出端连接到充电器的一端,所述充电器的另一端并联接到变频控制器的另一端和蓄电池。本实用新型的电动机能量回收装置通过合理设置电路的连接、利用合适的电子元件,可以实现对电动机制动状态下惯性动能的回收,将增加电动汽车续航里程30‑35%,远大于当前市面上常规的制动能量回收装置,而且可以增加蓄电池的50%使用寿命。

Description

一种电动机能量回收装置
技术领域
[0001] 本实用新型属于能量回收领域,具体是涉及到一种电动机能量回收装置。
背景技术
[0002] 随着能源和污染问题日益引起人们广泛的注意,越来越多的人将研究重点移到电 动车上。再生制动是指电动车在减速制动(刹车或者下坡)时将汽车的部分动能转化为电 能,转化的电能存在在储存装置中,如各种蓄电池、超级电容和超高速飞轮,最终增加电动 汽车的续驶里程。制动能量回收的基本原理是先将汽车制动或减速是的一部分机械能经再 生系统转化成其他形式的能量,并储存在储能器中,同时产生一定的负荷阻力使汽车减速 制动;当汽车再次启动或加速时,再生系统有将存在在储能器中的能量再次转换为汽车形 式所需要的动能。
[0003] 现在大部分电动汽车都已安装再生制动的装置以节约制动能、回收部分制动能 量,为驾驶者提供常规制动性能。研究表明,在行驶工况变化比较频繁的路段,曹勇制动能 量回收可增加续驶里程约20%。
[0004] 制动能量的回收与再利用,不仅能提高能量的利用率,改善车辆燃油经济性,对于 车辆的排放性能也有很大的改善,制动时,惯性动能被回收并储存起来,在车辆启动的时再 释放,解决车辆在启动时由于发动机为正常工作而超负荷运行下造成排污严重的问题,在 当今环保意识日益强烈的情况下,很有实际意义。 实用新型内容
[0005] 本实用新型提供了一种电动车能量回收装置,通过能量转换电路,可以实现在减 速状态下时,实现对惯性动能能量的回收,而且回收效率高。
[0006] 本实用新型通过以下技术方案得以实现:
[0007] —种电动机能量回收装置,包括电动机、能量转换电路、变频控制器、充电器、蓄电 池、电流互感器、接线柱,所述电动机包括电动机转子和电动机定子,所述电动机定子连接 有接线柱,通过所述接线柱连接能量转换电路输入端及变频控制器的一端,所述电流互感 器连接在能量转化电路的输入端,所述能量转换电路的输出端连接到充电器的一端,所述 充电器的另一端并联接到变频控制器的另一端和蓄电池。
[0008] 优选的,所述能量转换电路主要包括:倍压整流电路、滤波电路、可控硅B1、可控硅 B2、运算放大电路、分压电阻M、分压电阻N、检测电路、1号指示灯、2号指示灯、稳压管;所述 倍压整流电路的一端连接在所述接线柱上,另一端连接滤波电路,所述滤波电路连接到的 分压电阻M,所述检测电路一端并联接有可控硅B2及稳压管,所述可控硅Bl和可控硅B2组成 的开关电路可以实现电路的快速开关,所述检测电路另一端连接运算放大电路的一端,运 算放大电路另一端连接到能量转换电路的输入端,该输入端连接到变频控制器。
[0009] 优选的,所述倍压整流电路为6倍压整流电路。
[0010] 优选的,所述滤波电路为π型滤波电路。
[0011] 优选的,所述电流互感器为霍尔电流传感器。
[0012] 优选的,所述检测电路包括光耦AU光耦A2,利用所述的霍尔电流传感器与运算放 大电路及光耦Al、光耦A2配合来实现对电路状态的检测。
[0013] 优选的,所述分压电阻M包括电阻R3和电阻R4。
[0014] 优选的,所述分压电阻N包括电阻Rl和电阻R2。
[0015] 优选的,所述1号指示灯、2号指示灯为LED指示灯。
[0016] 优选的,所述稳压管为稳压二极管。
[0017] 本实用新型的有益效果在于:
[0018] 1、对制动能量的回收效率高,可以增加电动汽车续航里程30-35%,远大于当前市 面上常规的制动能量回收装置。
[0019] 本实用新型提供的电动机能量回收装置,在电动汽车处于低速情况以及高速状态 下时,均能实现对电动机制动下惯性动能的回收,避免了制动能量的浪费。
[0020] 2、增加蓄电池使用寿命。
[0021] 在制动状态下时,惯性动能转化为电能,对蓄电池进行浮充,这样可以使蓄电池的 使用寿命延长一至二年。
附图说明
[0022] 图1是本实用新型的安装接线图;
[0023] 图2是本实用新型所述的能量转换电路原理图。
[0024] 图中:1、电动机;2、能量转换电路;3、变频控制器;4、充电器;5、蓄电池;6、电流互 感器;7、接线柱;1-1、电动机转子;1-2、电动机定子;2-1、倍压整流电路;2-2、滤波电路;2-3、可控硅B1; 2-4、可控硅B2; 2-5、运算放大电路;2-6、分压电阻M; 2-7、分压电阻N; 2-8、检测 电路;2-9、1号指示灯;2-10、2号指示灯;2-11、稳压管;2-8-1、光耦Al; 2-8-2、光耦A2。
具体实施方式
[0025] 下面进一步描述本实用新型的技术方案,但要求保护的范围并不局限于所述。
[0026] 实施例1
[0027] 如图1所示的一种电动机能量回收装置,包括电动机1、能量转换电路2、变频控制 器3、充电器4、蓄电池5、电流互感器6、接线柱7,所述电动机1包括电动机转子1-1和电动机 定子1-2,所述电动机定子1-2连接有接线柱7,通过所述接线柱7连接能量转换电路2的输入 端及变频控制器3的一端,所述电流互感器6连接在能量转化电路2的输入端,所述能量转换 电路2的输出端连接到充电器4的一端,所述充电器4的另一端并联接到变频控制器3的另一 端和蓄电池5。
[0028] 如图2所示的能量转换电路2主要包括:倍压整流电路2-1、滤波电路2-2、可控硅Bl 2-3、可控硅B2 2-4、运算放大电路2-5、分压电阻M 2-6、分压电阻N 2-7、检测电路2-8、1号 指示灯2_9、2号指示灯2-10、稳压管2-11;所述倍压整流电路2-1的一端连接在所述接线柱7 上,另一端连接滤波电路2-2,所述滤波电路2-2连接到的分压电阻M 2-6,所述检测电路2-8 一端并联接有可控硅B2 2-4及稳压管2-11,所述可控硅Bl 2-3和可控硅B2 2-4可以组成开 关电路实现电路的快速开关,所述检测电路2-8另一端连接运算放大电路2-5的一端,运算 放大电路2-5另一端连接到能量转换电路2的输入端,该输入端连接到变频控制器3。
[0029] 所述倍压整流电路2-1为6倍压整流电路。
[0030] 所述滤波电路2-3为JT型滤波电路。
[0031] 所述电流互感器6为霍尔电流传感器。
[0032] 所述检测电路2-8包括光耦Al 2-8-1、光耦A2 2-8-2,利用所述的霍尔电流传感器 与运算放大电路2-5及光耦Al 2-8-1、光耦A2 2-8-2配合来实现对电路状态的检测。
[0033] 所述分压电阻M 2-6包括电阻R3和电阻R4。
[0034] 所述分压电阻N 2-7包括电阻Rl和电阻R2。
[0035] 所述1号指示灯2_9、2号指示灯2-10为LED指示灯。
[0036] 所述稳压管2-11为稳压二极管。
[0037] 下述内容将对本实用新型所述的电动机回收装置的能量回收过程进行进一步的 描述:
[0038] 制动能量回收过程:当电动机刹车状态时,霍尔电流传感器6无输出信号给运算放 大器2-5,使光耦A2 2-8-2处于断路,与此同时电动机已处于发电状态。所发电压经过倍压 整流电路2-1,滤波电路2-2,分压电阻M 2-6,稳压管2-11使可控硅Bl 2-3、可控硅B2 2-4导 通,将能量转换电路2和充电器4接通,对蓄电池5充电,实现了能量回收将机械能转换成电 能。
[0039] 其中当电动机定子1-1通电正常运行时,霍尔电流传感器6的二次输出使运算放大 器2-5的输出为高电位,此时光耦A2 2-8-2把可控硅B2 2-4控制极电位钳为在零伏,此时能 量转换电路3与蓄电池4之间处于断路状态无法实现能量转换。
[0040] 其中,利用手把也可以控制电耦Al 2-8-1和能量转换电路2,实现能量转换和回 收。
[0041] 对照例
[0042] 以专利“一种电动车制动能量回收控制系统”(申请号:201410741718.6)所述的实 施例1为对照例,以本实用新型所述得实施例1为实验例2,在同样配置的2辆电动汽车上,安 装对照例所述的电动机制动能量回收控制系统和实验例2所述的制动能量回收装置,其中 蓄电池的正常使用寿命为3年,进行了制动能量的回收,将实际数据进行了对比分析,实验 结果如下所述:
[0043]
Figure CN207069669UD00051

Claims (10)

1. 一种电动机能量回收装置,其特征在于:包括电动机、能量转换电路、变频控制器、充 电器、蓄电池、电流互感器、接线柱,所述电动机包括电动机转子和电动机定子,所述电动机 定子连接有接线柱,通过所述接线柱连接能量转换电路输入端及变频控制器的一端,所述 电流互感器连接在能量转化电路的输入端,所述能量转换电路的输出端连接到充电器的一 端,所述充电器的另一端并联接到变频控制器的另一端和蓄电池。
2. 根据权利要求1所述的电动机能量回收装置,其特征在于:所述能量转换电路包括倍 压整流电路、滤波电路、可控硅B1、可控硅B2、运算放大电路、分压电阻M、分压电阻N、检测电 路、1号指示灯、2号指示灯、稳压管;所述倍压整流电路的一端连接在所述接线柱上,另一端 连接滤波电路,所述滤波电路连接到的分压电阻M,所述检测电路一端并联接有可控硅B2及 稳压管,所述可控硅Bl和可控硅B2组成的开关电路可以实现电路的快速开关,所述检测电 路另一端连接运算放大电路的一端,运算放大电路另一端连接到能量转换电路的输入端, 该输入端连接到变频控制器。
3. 根据权利要求2所述的电动机能量回收装置,其特征在于:所述倍压整流电路为6倍 压整流电路。
4. 根据权利要求2所述的电动机能量回收装置,其特征在于:所述滤波电路为π型滤波 电路。
5. 根据权利要求2所述的电动机能量回收装置,其特征在于:所述电流互感器为霍尔电 流传感器。
6. 根据权利要求2所述的电动机能量回收装置,其特征在于:所述检测电路包括光耦 A1、光耦A2,利用所述的霍尔电流传感器与运算放大电路及光耦AU光耦A2配合来实现对电 路状态的检测。
7. 根据权利要求2所述的电动机能量回收装置,其特征在于:所述分压电阻M包括电阻 R3和电阻R4。
8. 根据权利要求2所述的电动机能量回收装置,其特征在于:所述分压电阻N包括电阻 Rl和电阻R2。
9. 根据权利要求2所述的电动机能量回收装置,其特征在于:所述1号指示灯、2号指示 灯为LED指示灯。
10. 根据权利要求2所述的电动机能量回收装置,其特征在于:所述稳压管为稳压二极 管。
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