CN207345512U - 一种电动汽车能量回收控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动汽车能量回收控制系统，包括车载储能系统、电机系统、整车控制器、继电器、第一单向开关、超级电容器，所述的电机系统通过继电器与车载储能系统连接，电机系统通过第一单向开关与超级电容器连接，所述的整车控制器分别连接电流传感器、电压传感器以获取电机系统制动时输出电流电压数据，所述的整车控制器分别连接第一单向开关、继电器。本实用新型的优点在于：在制动能量回收时，大功率状态下通过超级电容器来实现能量的回收，既可以快速的存储电机制动产生的较大功率的电能，起到保护电池包的作用，又能够在电池包电量低时通过超级电容器存储的电能为其充电，增加了制动能量回收率，一定程度上延长了续驶里程。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车制动能量回收领域，特别涉及一种电动车能量回收控制系统。
背景技术
近几年，纯电动汽车在国家、地方政策的支持下，取得了较为快速的而发展，纯电动汽车的电池系统、电机系统以及整车控制等各项技术均取得了明显的进步！
在汽车行业中，纯电动汽车的技术进步与发展，解决了部分环境和能源问题，但是仍存在着一定的技术缺陷。受制于电池、电机以及控制技术等发展的制约，纯电动汽车的能量消耗率一直处于较高水平。在这种情况下，一定的电池电量，在一定条件下尽可能的增大纯电动汽车的续驶里程，尽可能的降低整车能量消耗率成为了纯电动汽车企业不断探索的方向。在电池、电机与整车技术在短时间内无法快速进步的条件下，通过增加某种装置，最大限度的回收制动时整车的动能是解决这一问题的有效途径。
目前，整车厂为达到回收制动能量的目的，一般会采取恒转矩或者恒扭矩的回收方法，但是电池一般对充电功率有限制，特别是在电池电量比较高的时候，电池一般不允许大功率充电，即电机回馈的功率较大时，并不能全部回收至电池包。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动汽车能量回收控制系统，使得在电机回馈功率较大时，将能量切换存储在超级电容器中，以提高制动能量的回收率，同时可以减少大功率对汽车的电池包造成的损害。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种电动汽车能量回收控制系统，包括车载储能系统、电机系统、整车控制器、继电器、第一单向开关、超级电容器，所述的电机系统通过继电器与车载储能系统连接，电机系统通过第一单向开关与超级电容器连接，所述的整车控制器分别连接电流传感器、电压传感器以获取电机系统制动时输出电流电压数据，所述的整车控制器分别连接第一单向开关、继电器。
所述的第一单向开关包括接触器和二极管。
所述的超级电容器与第二单向开关连接，所述的第二单向开关与车载储能系统连接，所述的第二单向开关与整车控制器连接。
所述的第二单向开关包括DC/DC变换器、二极管。
该控制系统还包括电池管理系统，所述的电池管理系统与整车控制器连接，所述的整车控制器接收电系统池管理系统采集的车载储能系统的电量，所述的整车控制器根据车载储能的电量控制第二单向开关的开启关闭。
本实用新型的优点在于：在制动能量回收时，大功率状态下通过超级电容器来实现能量的回收，既可以快速的存储电机制动产生的较大功率的电能，起到保护电池包的作用，又能够在电池包电量低时通过超级电容器存储的电能为其充电，增加了制动能量回收率，从而在一定程度上延长了续驶里程。
附图说明
下面对本实用新型说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本实用新型能量回收控制系统原理图；
图2为本实用新型整车控制器控制原理图。
上述图中的标记均为：1、车载储能系统；2、继电器；3、电机系统；4、第一单向开关；5、超级电容器；6、第二单向开关；7、整车控制器。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
本发明为了减少在制动能量回收时无法对车载储能系统1进行大功率充电的缺陷，在现有的电机制动能量回馈回路的基础上设置一条新的回馈回路，通过超级电容器5来实现汽车在制动时大功率输出的电能。存储于超级电容器5中的电能在电池满足充电条件后再缓慢的充电电池包括，从而提高了整车制动能量的回收率，从而延长汽车的驾驶里程。车载储能系统1为汽车电池包。
具体如图1、2所示，车载储能系统1(电池包或蓄电池)经继电器2与电机系统3形成其中一条回馈回路，电机系统3通过第一单向开关4连接超级电容器5形成另一条回馈回路。两条回馈回路都能够回收电机系统3在制动时产生的电能。整车控制器7分别连接电流传感器、电压传感器、继电器2、第一单向开关4，电流传感器、电压传感器分别采集电机系统3在制动时输出电流数据、电压数据，整车控制器7获取电流传感器、电压传感器上传的电压、电流数据从而计算得到相应的充电功率。在功率小于设定阈值时，电机系统3的输出的电能通过继电器2后送入到电池包中进行存储从而回收制动能量，此时继电器2闭合，第一单向开关4断开；在功率大于设定的阈值时，整车控制器7发出控制信号分别至继电器2和第一单向开关4，断开继电器2，闭合第一单向开关4，从而使电机系统3、继电器2、车载储能系统1这一回馈回路无法接通，而通过电机系统3、第一单向开关4、超级电容器5完成充电，电机系统3输出的电容通过超级电容器5存储。由于超级电容器5可以快速存储大功率电能，因此设置超级电容器5可以更好的回收电机系统3的大功率充电。
在一个实施例中，第一单向开关4包括二极管和接触器，二极管使得第一单向开关4具备单向充电性，接触器接收整车控制器7的控制信号来实现电机系统3到超级电容器5的点通过，控制电机系统3到超级电容器5之间电路的接通断开。电机系统3输出电能经二极管阳极、二极管阴极、接触器后输入到超级电容器5中。
超级电容器5内存储的电能后在通过开关为蓄电池或车载储能系统1充电。超级电容器5输出端连接第二单向开关6、第二单向开关6连接车载储能系统1，第二单向开关6接收整车控制器7VCU的控制而闭合断开。当为车载储能系统1充电时，整车控制器7控制第二单向开关6打开，从而充电电流由超级电容器5输出端经第二单向开关6后送入到车载储能系统1。
第二单向开关6包括DC/DC变换器、二极管，二极管可以保证充电的单向性，保证了超级电容器5为车载储能系统1充电的单向性。DC/DC变换器接收整车控制器VCU的控制信号，将电压转换成车载储能系统1(电池包)充电的额定电压，缓慢为电池包充电，从而以方便减少了电机系统3大功率充电的伤害通过超级电容器5存储大功率充电的电能，之后通过DC/DC模块将电能充入到电池包中。超级电容器5输出依次连接二极管阳极、二极管阴极、DC/DC变换器后连接电池包的充电输入端。
由于电池包在满电量一般不对电池包充电，此时充电容易对电池包造成损伤，整车控制器7连接电池管理系统BMS，电池管理系统BMS用于获取电池包的剩余电量，整车控制器7接收BMS的电量信号，当电量处于满电时，超级电容器5不向电池包充电，即DC/DC变换器接收整车控制器7的控制信号不进行工作，从而使得超级电容器5向电池包充电的回路断开；在电池包处于低电量或者电量未满时，整车控制器7发出控制信号至DC/DC变换器，使得超级电容器5以额定功率为电池包充电。
显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种电动汽车能量回收控制系统，包括车载储能系统(1)、电机系统(3)，其特征在于：还包括整车控制器(7)、继电器(2)、第一单向开关(4)、超级电容器(5)，所述的电机系统(3)通过继电器(2)与车载储能系统(1)连接，电机系统(3)通过第一单向开关(4)与超级电容器(5)连接，所述的整车控制器(7)分别连接电流传感器、电压传感器以获取电机系统(3)制动时输出电流电压数据，所述的整车控制器(7)分别连接第一单向开关(4)、继电器(2)。
2.如权利要求1所述的一种电动汽车能量回收控制系统，其特征在于：所述的第一单向开关(4)包括接触器和二极管。
3.如权利要求1或2所述的一种电动汽车能量回收控制系统，其特征在于：所述的超级电容器(5)与第二单向开关(6)连接，所述的第二单向开关(6)与车载储能系统(1)连接，所述的第二单向开关(6)与整车控制器(7)连接。
4.如权利要求3所述的一种电动汽车能量回收控制系统，其特征在于：所述的第二单向开关(6)包括DC/DC变换器、二极管。
5.如权利要求4所述的一种电动汽车能量回收控制系统，其特征在于：该控制系统还包括电池管理系统，所述的电池管理系统与整车控制器(7)连接，所述的整车控制器(7)接收电系统池管理系统采集的车载储能系统的电量，所述的整车控制器(7)根据车载储能的电量控制第二单向开关(6)。
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| CN109130875A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-01-04 | 奇瑞新能源汽车技术有限公司 | 一种电动汽车能量回收控制方法 |
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| CN110562043A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-12-13 | 北京工业大学 | 基于气动马达“双模式”的电动汽车制动能量回收系统 |
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