CN217804340U - 车辆制动能量回收系统、总成及电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种车辆制动能量回收系统、总成及电动汽车。车辆制动能量回收系统包括：驱动电机，其相对两端分别驱动连接驱动轴，两个驱动轴的自由端分别驱动连接第一制动器，还用于与动力电池电连接；能量转化装置，其相对两端分别连接从动轴，两个从动轴的自由端分别驱动连接第二制动器，还用于与动力电池电连接；储能装置，与能量转化装置电连接，还用于与动力电池电连接；控制器，其输出端与驱动电机的控制端、能量转化装置的控制端以及储能装置的控制端通信连接。采用本实用新型，提升了整车的制动能量回收效率，充分利用了刹车过程中的制动能量，最大限度增加续航里程，同时在制动系统失效的工况下，拥有后轴失效备份，提高了行车安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种车辆制动能量回收系统、总成及电动汽车。
背景技术
电动汽车采用动力电池作为车载能源，用驱动电机驱动车辆行驶。驱动电机安装在驱动轴上，在车辆正常行驶时，带动驱动轴及车轮转动，在车辆制动过程中，将制动能量转化为电能，为动力电池反向充电。现有技术中，只对驱动轴端进行制动能量回收，从动轴端的制动能量无法进行有效回收，导致制动能量损失。因此，需要提出一种能够提高制动能量回收率的车辆制动能量回收系统、总成及电动汽车。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种车辆制动能量回收系统、总成及电动汽车。利用驱动电机回收驱动轴端的制动能量，同时利用能量转化装置回收从动轴端的制动能量，并将其转化为电能存储至动力电池，且将动力电池充电后的多余电量存储于储能装置，以克服现有技术的缺陷。
本实用新型提供的车辆制动能量回收系统包括：驱动电机，所述驱动电机的相对两端分别驱动连接驱动轴，两个所述驱动轴的自由端分别驱动连接第一制动器，所述驱动电机还用于与动力电池电连接；能量转化装置，所述能量转化装置的相对两端分别连接从动轴，两个所述从动轴的自由端分别驱动连接第二制动器，所述能量转化装置还用于与动力电池电连接；储能装置，所述储能装置与所述能量转化装置电连接，所述储能装置还用于与动力电池电连接；控制器，所述控制器的输出端与所述驱动电机的控制端、所述能量转化装置的控制端以及所述储能装置的控制端通信连接。
采用本实用新型车辆制动能量回收系统，利用驱动电机回收驱动轴端的制动能量，同时利用能量转化装置回收从动轴端的制动能量，并将其转化为电能存储至动力电池，且将动力电池充电后的多余电量存储于储能装置，提升了整车的制动能量回收效率，充分利用了刹车过程中的制动能量，最大限度增加续航里程，同时在制动系统失效的工况下，拥有后轴失效备份，提高了行车安全性。
可选地，所述储能装置与车用电器电连接。此种设置，使得所述储能装置相较于车用蓄电池优先为所述车用电器供电，以节约车用蓄电池的电能，增加车辆下电状态下待机时间与车用蓄电池寿命。
可选地，所述车辆制动能量回收系统还包括：速度传感器，所述速度传感器的输出端与所述控制器的输入端通信连接，用于监测车辆的车速数据；温度传感器，所述温度传感器的输出端与所述控制器的输入端通信连接，用于监测所述动力电池的温度数据；电量监测装置，所述电量监测装置的输出端与所述控制器的输入端通信连接，用于监测所述动力电池的电量数据；所述控制器根据所述车速数据、所述温度数据和所述电量数据控制所述储能装置的储能比例。不同的所述车速数据、所述温度数据和所述电量数据对应所述动力电池的不同的允许回充电流最大值，此种设置，所述控制器控制所述储能装置将所述允许回充电流最大值以外的电流储存至所述储能装置，避免对所述能量转化装置产生的电能的浪费。
可选地，所述驱动电机与所述储能装置电连接。此种设置，在车辆制动且所述动力电池达到允许回充电流最大值时，或是达到电量上限时，所述驱动电机产生的电能也可以储存于所述储能装置中，进一步提升制动能量的回收效率。
可选地，所述车辆制动能量回收系统还包括：显示器，所述显示器与所述控制器的输出端通信连接。此种设置，可以直观地查看到所述动力电池的温度或剩余电量等信息。
可选地，所述车辆制动能量回收系统还包括：警报器，所述警报器的输入端与所述控制器的输出端通信连接。此种设置，在所述从动轴端出现信息传递中断，所述储能装置储存与利用回收能量故障时，所述控制器控制所述警报器发出警报，以提示驾驶人员进行相关检修。
可选地，所述能量转化装置与所述从动轴通过花键连接；所述从动轴与所述第二制动器通过花键连接。此种设置，简化了所述能量转化装置与所述从动轴之间，以及所述从动轴与所述第二制动器之间的驱动连接关系，且花键连接稳定，有利于车辆的持续正常行驶。
可选地，所述驱动电机与所述驱动轴通过花键连接；所述驱动轴与所述第一制动器通过花键连接。此种设置，简化了所述驱动电机与所述驱动轴之间，以及所述驱动轴与所述第一制动器之间的驱动连接关系，且花键连接稳定，有利于车辆的持续正常行驶。
本实用新型还提供一种车辆制动能量回收总成，包括动力电池，还包括上述任一项所述的车辆制动能量回收系统，所述车辆制动能量回收系统的驱动电机、能量转化装置和储能装置分别与所述动力电池电连接。
采用本实用新型车辆制动能量回收总成，利用驱动电机回收驱动轴端的制动能量，同时利用能量转化装置回收从动轴端的制动能量，并将其转化为电能存储至动力电池，且将动力电池充电后的多余电量存储于储能装置，提升了整车的制动能量回收效率，充分利用了刹车过程中的制动能量，最大限度增加续航里程，同时在制动系统失效的工况下，拥有后轴失效备份，提高了行车安全性。
本实用新型还提供一种电动汽车，包括上述所述的车辆制动能量回收总成。
采用本实用新型电动汽车，利用驱动电机回收驱动轴端的制动能量，同时利用能量转化装置回收从动轴端的制动能量，并将其转化为电能存储至动力电池，且将动力电池充电后的多余电量存储于储能装置，提升了整车的制动能量回收效率，充分利用了刹车过程中的制动能量，最大限度增加续航里程，同时在制动系统失效的工况下，拥有后轴失效备份，提高了行车安全性。
本实用新型提供的以上技术方案，与现有技术相比，至少具有如下有益效果：
采用本实用新型车辆制动能量回收系统、总成及电动汽车，利用驱动电机回收驱动轴端的制动能量，同时利用能量转化装置回收从动轴端的制动能量，并将其转化为电能存储至动力电池，且将动力电池充电后的多余电量存储于储能装置，提升了整车的制动能量回收效率，充分利用了刹车过程中的制动能量，最大限度增加续航里程，同时在制动系统失效的工况下，拥有后轴失效备份，提高了行车安全性。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例所述的车辆制动能量回收系统与动力电池的连接关系示意图；
图2为图1所示车辆制动能量回收系统的从动轴与第二制动器的连接关系示意图。
附图标记：
1：驱动电机；2：能量转化装置；3：储能装置；4：控制器；5：驱动轴；6：第一制动器；7：从动轴；8：第二制动器；9：车用电器；10：花键；11：动力电池。
具体实施方式
下面将结合附图进一步说明本实用新型实施例。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必需具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
图1为本实用新型一个实施例所述的车辆制动能量回收系统与动力电池的连接关系示意图；图2为图1所示车辆制动能量回收系统的从动轴与第二制动器的连接关系示意图。
如图1、图2所示，所述车辆制动能量回收系统包括驱动电机1、能量转化装置2、储能装置3和控制器4。
所述驱动电机1的相对两端分别驱动连接驱动轴5，两个所述驱动轴5的自由端分别驱动连接第一制动器6，所述驱动电机1还用于与动力电池11电连接；所述能量转化装置2的相对两端分别连接从动轴7，两个所述从动轴7的自由端分别驱动连接第二制动器8，所述能量转化装置2还用于与动力电池11电连接；所述储能装置3与所述能量转化装置2电连接，所述储能装置3还用于与动力电池11电连接；所述控制器4的输出端与所述驱动电机1的控制端、所述能量转化装置2的控制端以及所述储能装置3的控制端通信连接。
车辆正常行驶状态时，所述动力电池11为整车提供动力来源，所述驱动电机1驱动所述驱动轴5转动，并带动所述从动轴7及车轮转动；所述第一制动器6和所述第二制动器8制动使得车辆处于制动状态时，所述控制器4的输入端接收到制动信号，从而控制所述驱动电机1处于制动能量回收状态，此时，所述驱动电机1产生电流并回充至所述动力电池，同时，车辆在制动状态时，所述能量转化装置2处于制动能量回收状态，将动能转化为电能，所述控制器4控制所述能量转化装置2将电流传输至所述动力电池11，并在所述动力电池11的电量充至电量上限时，控制所述能量转化装置2传输电能至所述储能装置3，当所述动力电池11内的电量低于所述电量上限时，所述能量转化装置2继续为所述动力电池11充电。当车辆处于静止状态时，所述控制器4控制所述储能装置3为所述动力电池11充电。
采用本实用新型车辆制动能量回收系统，利用所述驱动电机1回收所述驱动轴5端的制动能量，同时利用所述能量转化装置2回收所述从动轴7端的制动能量，并将其转化为电能存储至所述动力电池11，且将所述动力电池11充电后的多余电量存储于所述储能装置3，提升了整车的制动能量回收效率，充分利用了刹车过程中的制动能量，最大限度增加续航里程，同时在制动系统失效的工况下，拥有后轴失效备份，提高了行车安全性。
如图1所示，在本实施例中，所述驱动轴5和所述从动轴7分别设置有两个，所述驱动电机1分别与两个所述驱动轴5驱动连接，驱动两个所述驱动轴5同步转动，同时带动两个所述从动轴7及与所述从动轴7连接运动的所述能量转化装置2同步转动。所述驱动电机1、所述能量转化装置2和所述储能装置3分别通过线束与所述动力电池11电连接，并分别通过信号线束与所述控制器4通信连接，所述控制器4包括但不限于整车控制器。所述能量转化装置2包括但不限于发电机。在车辆行驶时，所述控制器4协调分配所述驱动轴5端与所述从动轴7端的回馈制动，达到整车制动要求的同时，利用所述能量转化装置2进行所述动力电池11与所述储能装置3的电量回充。所述控制器4在车辆制动过程中控制所述驱动电机1及所述能量转化装置2向所述动力电池11充电，并在所述动力电池11达到电量上限时控制所述能量转化装置2向所述储能装置3充电，且在车辆静止状态时控制所述储能装置3向所述动力电池11充电的控制逻辑，根据现有的成熟算法即可实现。
可选地，所述储能装置3与车用电器9电连接。此种设置，使得所述储能装置3相较于车用蓄电池优先为所述车用电器9供电，以节约车用蓄电池的电能，增加车辆下电状态下待机时间与车用蓄电池寿命。
在本实施例中，所述车用电器9分别与车用蓄电池及所述储能装置3电连接，当所述储能装置3内存储有足够的电量时，所述储能装置3优先为所述车用电器9供电，当所述储能装置3电量不足，输出电压变小，达不到所述车用电器9正常使用的设定值时，由车用蓄电池为所述车用电器9供电。所述车用电器9包括但不限于座椅加热、空调、车用灯等。
可选地，所述车辆制动能量回收系统还包括速度传感器(未示出)、温度传感器(未示出)、和电量监测装置(未示出)。所述速度传感器的输出端与所述控制器4的输入端通信连接，用于监测车辆的车速数据；所述温度传感器的输出端与所述控制器4的输入端通信连接，用于监测所述动力电池11的温度数据；所述电量监测装置的输出端与所述控制器4的输入端通信连接，用于监测所述动力电池11的电量数据；所述控制器4根据所述车速数据、所述温度数据和所述电量数据控制所述储能装置3的储能比例。不同的所述车速数据、所述温度数据和所述电量数据对应所述动力电池11的不同的允许回充电流最大值，此种设置，所述控制器4控制所述能量转化装置2将所述允许回充电流最大值以外的电流储存至所述储能装置3，避免对所述能量转化装置2产生的电能的浪费。
在本实施例中，所述速度传感器、所述温度传感器和所述电量监测装置均可选用市售的满足整车需求的任意规格的传感器和监测装置。所述控制器4内预存有所述动力电池11的所述允许回充电流最大值与所述车速数据、所述温度数据和所述电量数据的对应关系。所述控制器4根据所述车速数据、所述温度数据和所述电量数据控制所述储能装置3的储能比例的控制逻辑，根据现有的成熟算法即可实现。
可选地，所述驱动电机1与所述储能装置3电连接。此种设置，在车辆制动且所述动力电池11达到允许回充电流最大值时，或是达到电量上限时，所述控制器4可以控制所述驱动电机1产生的电能也储存于所述储能装置3中，进一步提升制动能量的回收效率。
在本实施例中，所述驱动电机1通过充电线束与所述储能装置3电连接。
可选地，所述车辆制动能量回收系统还包括显示器(未示出)，所述显示器与所述控制器4的输出端通信连接。此种设置，可以直观地查看到所述动力电池11的温度或剩余电量等信息。
在本实施例中，所述显示器可以以数字形式显示所述动力电池11的温度数据及剩余的电量数据，还可以显示车辆行驶的车速数据等。所述显示器可以是整车的显示屏，也可以是单独的一块显示屏。
可选地，所述车辆制动能量回收系统还包括警报器(未示出)，所述警报器的输入端与所述控制器4的输出端通信连接。此种设置，在所述从动轴7端出现信息传递中断，所述储能装置3储存与利用回收能量故障时，所述控制器4控制所述警报器发出警报，以提示驾驶人员进行相关检修。
在本实施例中，所述警报器可以采用语音报警或是灯光报警。
可选地，所述能量转化装置2与所述从动轴7通过花键10连接；所述从动轴7与所述第二制动器8通过花键10连接。此种设置，简化了所述能量转化装置2与所述从动轴7之间，以及所述从动轴7与所述第二制动器8之间的连接关系，且花键10连接稳定，有利于车辆的持续正常行驶。
在本实施例中，如图1、图2所示，所述能量转化装置2与两端的所述从动轴7均通过花键10连接，两个所述从动轴7的自由端与两侧的所述第二制动器8也均通过花键10连接。
可选地，所述驱动电机1与所述驱动轴5通过花键连接；所述驱动轴5与所述第一制动器6通过花键连接。此种设置，简化了所述驱动电机1与所述驱动轴5之间，以及所述驱动轴5与所述第一制动器6之间的驱动连接关系，且花键连接稳定，有利于车辆的持续正常行驶。
在本实施例中，所述驱动电机1与两端的所述驱动轴5均通过花键10连接，两个所述驱动轴5的自由端与两侧的所述第一制动器6也均通过花键10连接。
下面进一步介绍所述车辆制动能量回收系统的工作过程：
车辆正常行驶状态时，所述动力电池11为整车提供动力来源，所述驱动电机1驱动所述驱动轴5转动，并带动所述从动轴7及车轮转动；所述第一制动器6和所述第二制动器8制动使得车辆处于制动状态时，所述控制器4的输入端接收到制动信号，从而控制所述驱动电机1处于制动能量回收状态，此时，所述驱动电机1产生电流并回充至所述动力电池11，同时，车辆在制动状态时，所述能量转化装置2处于制动能量回收状态，将动能转化为电能，所述控制器4控制所述能量转化装置2将电流传输至所述动力电池11，并在所述动力电池11达到所述允许回充电流最大值或电量充至电量上限时，控制所述能量转化装置2传输电能至所述储能装置3，且控制所述驱动电机1产生的电能也储存至所述储能装置3。所述储能装置3优先为所述车用电器9供电，在车辆处于静止状态时，所述储能装置3为所述动力电池11充电与保持整车唤醒的供电。
采用本实用新型车辆制动能量回收系统，利用所述驱动电机1回收所述驱动轴5端的制动能量，同时利用所述能量转化装置2回收所述从动轴7端的制动能量，并将其转化为电能存储至所述动力电池11，且将所述动力电池11充电后的多余电量存储于所述储能装置3，提升了整车的制动能量回收效率，充分利用了刹车过程中的制动能量，最大限度增加续航里程，同时在制动系统失效的工况下，拥有后轴失效备份，提高了行车安全性。
本实用新型还提供一种车辆制动能量回收总成，包括动力电池11，还包括上述任一实施例所述的车辆制动能量回收系统，所述车辆制动能量回收系统的驱动电机1、能量转化装置2和储能装置3分别与所述动力电池11电连接。
采用本实用新型车辆制动能量回收总成，利用所述驱动电机1回收所述驱动轴5端的制动能量，同时利用所述能量转化装置2回收所述从动轴7端的制动能量，并将其转化为电能存储至所述动力电池11，且将所述动力电池11充电后的多余电量存储于所述储能装置3，提升了整车的制动能量回收效率，充分利用了刹车过程中的制动能量，最大限度增加续航里程，同时在制动系统失效的工况下，拥有后轴失效备份，提高了行车安全性。
本实用新型还提供一种电动汽车，包括上述实施例所述的车辆制动能量回收总成。
采用本实用新型电动汽车，利用所述驱动电机1回收所述驱动轴5端的制动能量，同时利用所述能量转化装置2回收所述从动轴7端的制动能量，并将其转化为电能存储至所述动力电池11，且将所述动力电池11充电后的多余电量存储于所述储能装置3，提升了整车的制动能量回收效率，充分利用了刹车过程中的制动能量，最大限度增加续航里程，同时在制动系统失效的工况下，拥有后轴失效备份，提高了行车安全性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种车辆制动能量回收系统，其特征在于，包括：
驱动电机，所述驱动电机的相对两端分别驱动连接驱动轴，两个所述驱动轴的自由端分别驱动连接第一制动器，所述驱动电机还用于与动力电池电连接；
能量转化装置，所述能量转化装置的相对两端分别连接从动轴，两个所述从动轴的自由端分别驱动连接第二制动器，所述能量转化装置还用于与动力电池电连接；
储能装置，所述储能装置与所述能量转化装置电连接，所述储能装置还用于与动力电池电连接；
控制器，所述控制器的输出端与所述驱动电机的控制端、所述能量转化装置的控制端以及所述储能装置的控制端通信连接。
2.根据权利要求1所述的车辆制动能量回收系统，其特征在于：
所述储能装置与车用电器电连接。
3.根据权利要求1或2所述的车辆制动能量回收系统，其特征在于，还包括：
速度传感器，所述速度传感器的输出端与所述控制器的输入端通信连接，用于监测车辆的车速数据；
温度传感器，所述温度传感器的输出端与所述控制器的输入端通信连接，用于监测所述动力电池的温度数据；
电量监测装置，所述电量监测装置的输出端与所述控制器的输入端通信连接，用于监测所述动力电池的电量数据；
所述控制器根据所述车速数据、所述温度数据和所述电量数据控制所述储能装置的储能比例。
4.根据权利要求3所述的车辆制动能量回收系统，其特征在于：
所述驱动电机与所述储能装置电连接。
5.根据权利要求3所述的车辆制动能量回收系统，其特征在于，还包括：
显示器，所述显示器与所述控制器的输出端通信连接。
6.根据权利要求3所述的车辆制动能量回收系统，其特征在于，还包括：
警报器，所述警报器的输入端与所述控制器的输出端通信连接。
7.根据权利要求1或2所述的车辆制动能量回收系统，其特征在于：
所述能量转化装置与所述从动轴通过花键连接；
所述从动轴与所述第二制动器通过花键连接。
8.根据权利要求1或2所述的车辆制动能量回收系统，其特征在于：
所述驱动电机与所述驱动轴通过花键连接；
所述驱动轴与所述第一制动器通过花键连接。
9.一种车辆制动能量回收总成，包括动力电池，其特征在于，还包括权利要求1-8任一项所述的车辆制动能量回收系统，所述车辆制动能量回收系统的驱动电机、能量转化装置和储能装置分别与所述动力电池电连接。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求9所述的车辆制动能量回收总成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221709070.0U CN217804340U (zh) | 2022-07-01 | 2022-07-01 | 车辆制动能量回收系统、总成及电动汽车 |
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| CN202221709070.0U CN217804340U (zh) | 2022-07-01 | 2022-07-01 | 车辆制动能量回收系统、总成及电动汽车 |
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| CN217804340U true CN217804340U (zh) | 2022-11-15 |
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| CN202221709070.0U Active CN217804340U (zh) | 2022-07-01 | 2022-07-01 | 车辆制动能量回收系统、总成及电动汽车 |
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|---|---|
| CN (1) | CN217804340U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024138614A1 (zh) * | 2022-12-30 | 2024-07-04 | 华为技术有限公司 | 一种控制方法、装置和车辆 |
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2022
- 2022-07-01 CN CN202221709070.0U patent/CN217804340U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024138614A1 (zh) * | 2022-12-30 | 2024-07-04 | 华为技术有限公司 | 一种控制方法、装置和车辆 |
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