本發(fā)明屬于車輛設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電動(dòng)汽車能量回收系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

在車輛減速、制動(dòng)時(shí)，車輛的運(yùn)動(dòng)能量通過制動(dòng)系統(tǒng)而轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，并向大氣中釋放，這種制動(dòng)方式存在著諸多不利因素：(1)車輛制動(dòng)過程中的能量未進(jìn)行回收，降低了車輛的能量利用率；(2)車輛往往需要頻繁制動(dòng)，使制動(dòng)裝置表面溫度升高，制動(dòng)效果減弱，安全性降低；(3)制動(dòng)裝置頻繁工作，加劇了制動(dòng)器的磨損，增加了車輛的使用成本。制動(dòng)過程中損耗掉的能量未被合理的利用起來。

因此，有必要提供一種新的電動(dòng)汽車能量回收系統(tǒng)及其控制方法來解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的之一在于提供一種電動(dòng)汽車能量回收系統(tǒng)，布置緊湊，能量回收率高，動(dòng)力性強(qiáng)，大大提高了續(xù)航里程。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的：一種電動(dòng)汽車能量回收系統(tǒng)，其包括車輪、前軸、驅(qū)動(dòng)所述前軸旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電池管理系統(tǒng)、制動(dòng)踏板、加速踏板、三合一控制器、位于車身中部的動(dòng)力電池組、采集所述制動(dòng)踏板與所述加速踏板的踩踏程度角度位移傳感器以及檢測(cè)所述車輪與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸軸線與所述前軸平行設(shè)置，所述三合一控制器包括整車控制器、電機(jī)控制器以及逆變器。

進(jìn)一步的，所述整車控制器、所述電機(jī)控制器以及所述逆變器相互電信號(hào)連接。

進(jìn)一步的，所述電池管理系統(tǒng)與所述動(dòng)力電池組、所述整車控制器電信號(hào)連接。

進(jìn)一步的，所述整車控制器與所述角度位移傳感器、所述轉(zhuǎn)速傳感器電信號(hào)連接。

進(jìn)一步的，所述電機(jī)控制器與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)電信號(hào)連接。

本發(fā)明的另一主要目的在于提供一種電動(dòng)汽車能量回收系統(tǒng)的控制方法，其包括以下步驟：

1)所述電池管理系統(tǒng)將所述動(dòng)力電池組允許的最大充電功率和溫度信息傳送至所述三合一控制器中的所述整車控制器，制動(dòng)能量回收受所述動(dòng)力電池組允許的最大充電電流制約；

2)若采集到所述動(dòng)力電池組的溫度過高，則所述電池管理系統(tǒng)將信號(hào)傳輸至所述整車控制器，所述整車控制器停止再生制動(dòng)，否則，開始再生制動(dòng)；

3)所述三合一控制器中的所述整車控制器接收所述角度位移傳感器采集的所述加速踏板或所述制動(dòng)踏板的角度位移信號(hào)，并計(jì)算出需求再生制動(dòng)強(qiáng)度的上限；

4)所述三合一控制器中的所述整車控制器接收所述轉(zhuǎn)速傳感器采集的所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述車輪的轉(zhuǎn)速，計(jì)算實(shí)際可提供再生制動(dòng)強(qiáng)度；

5)所述整車控制器比較所述需求再生制動(dòng)強(qiáng)度的上限和所述可提供再生制動(dòng)強(qiáng)度，得到所述可提供再生制動(dòng)強(qiáng)度所占所述需求再生制動(dòng)強(qiáng)度的比值；

6)所述整車控制器將所述比值傳輸給所述三合一控制器中的所述電機(jī)控制器；

7)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)下，所產(chǎn)生的交流電經(jīng)所述電機(jī)控制器整流成直流電，再通過所述逆變器限制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生的最高電壓，并對(duì)電壓進(jìn)行升壓，輸出至所述動(dòng)力電池組中。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種電動(dòng)汽車能量回收系統(tǒng)及其控制方法的有益效果在于：電驅(qū)系統(tǒng)布局緊湊(集成于機(jī)艙內(nèi))，有效加大了車體中后部的載人載貨空間；儲(chǔ)能裝置布置于車體中部，為整車輸出了較為合理的軸荷占比，同時(shí)為電池快換操作需求提供了空間；能夠保證汽車前后軸制動(dòng)力分配隨理想制動(dòng)力分配曲線變化，實(shí)現(xiàn)良好的制動(dòng)性能。

【附圖說明】

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的控制原理示意圖；

圖中數(shù)字表示：

1車輪；2前軸；3驅(qū)動(dòng)電機(jī)；4電池管理系統(tǒng)；5制動(dòng)踏板；6加速踏板；7三合一控制器；8動(dòng)力電池組。

【具體實(shí)施方式】

實(shí)施例：

請(qǐng)參照?qǐng)D1-圖2，本實(shí)施例為電動(dòng)汽車能量回收系統(tǒng)，其包括車輪1、前軸2、驅(qū)動(dòng)前軸2旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)3、位于驅(qū)動(dòng)電機(jī)3旁的電池管理系統(tǒng)4(簡(jiǎn)稱BMS)、制動(dòng)踏板5、加速踏板6、三合一控制器7、位于車身中部的動(dòng)力電池組8、采集制動(dòng)踏板5與加速踏板6的踩踏程度角度位移傳感器(圖中未標(biāo)示)以及檢測(cè)車輪1與驅(qū)動(dòng)電機(jī)3轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器(圖中未標(biāo)示)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)3的旋轉(zhuǎn)軸軸線與前軸2平行設(shè)置。

三合一控制器7包括整車控制器、電機(jī)控制器以及逆變器DC-DC。所述整車控制器、所述電機(jī)控制器以及所述逆變器DC-DC相互電信號(hào)連接。

本實(shí)施例將多個(gè)控制器整合在一個(gè)裝置里，其好處為：結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，減少了電驅(qū)系統(tǒng)零部件數(shù)量，且安裝便捷。

本實(shí)施例將驅(qū)動(dòng)電機(jī)3平行于前軸2設(shè)置，其好處為：取消了分動(dòng)環(huán)節(jié)(較之縱置驅(qū)動(dòng)電機(jī))，無需將縱向傳遞的扭矩進(jìn)行方向轉(zhuǎn)換處理，減少了零部件數(shù)量，且布局更加緊湊。

電池管理系統(tǒng)BMS4與動(dòng)力電池組8、三合一控制器7中的整車控制器電信號(hào)連接。所述整車控制器與所述角度位移傳感器、所述轉(zhuǎn)速傳感器電信號(hào)連接。三合一控制器7中的所述電機(jī)控制器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)3電信號(hào)連接。

本實(shí)施例電動(dòng)汽車能量回收系統(tǒng)的控制原理為：

1)在制動(dòng)開始時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)3轉(zhuǎn)速下降或停止，車輪1在車輛原有慣性的推動(dòng)下，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，由于車輪1轉(zhuǎn)速高于驅(qū)動(dòng)電機(jī)3轉(zhuǎn)速，車輪1通過前軸2，拖動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)3繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，車輛的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為扭矩和轉(zhuǎn)速，傳入到驅(qū)動(dòng)電機(jī)3中；

2)驅(qū)動(dòng)電機(jī)3被動(dòng)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)模式，在三合一控制器7的管理下，將產(chǎn)生的電能充入動(dòng)力電池組8中，從而實(shí)現(xiàn)能量回收。

本實(shí)施例電動(dòng)汽車能量回收系統(tǒng)的控制方法，其包括以下步驟：

1)在制動(dòng)開始時(shí)，電池管理系統(tǒng)BMS4將動(dòng)力電池組8允許的最大充電功率和溫度信息傳送至三合一控制器7中的所述整車控制器，制動(dòng)能量回收受動(dòng)力電池組8允許的最大充電電流制約；

2)若采集到動(dòng)力電池組8的溫度過高，則電池管理系統(tǒng)4將信號(hào)傳輸至所述整車控制器，所述整車控制器停止再生制動(dòng)，否則，開始再生制動(dòng)；

3)三合一控制器7中的所述整車控制器接收所述角度位移傳感器采集的加速踏板6或制動(dòng)踏板5的角度位移信號(hào)，并計(jì)算出需求再生制動(dòng)強(qiáng)度的上限；

4)三合一控制器7中的所述整車控制器接收所述轉(zhuǎn)速傳感器采集的驅(qū)動(dòng)電機(jī)3的轉(zhuǎn)速和車輪1轉(zhuǎn)速，計(jì)算實(shí)際可提供再生制動(dòng)強(qiáng)度；

5)所述整車控制器比較所述需求再生制動(dòng)強(qiáng)度的上限和可提供再生制動(dòng)強(qiáng)度，得到可提供再生制動(dòng)強(qiáng)度所占所述需求再生制動(dòng)強(qiáng)度的比值；

6)所述整車控制器將所述比值傳輸給三合一控制器7中的所述電機(jī)控制器；

7)驅(qū)動(dòng)電機(jī)3工作在發(fā)電狀態(tài)下，所產(chǎn)生的交流電經(jīng)所述電機(jī)控制器整流成直流電，再通過逆變器DC-DC限制驅(qū)動(dòng)電機(jī)3產(chǎn)生的最高電壓和對(duì)電壓進(jìn)行升壓，以便滿足電流輸出要求，并輸出至動(dòng)力電池組8中。

本實(shí)施例電動(dòng)汽車能量回收系統(tǒng)的控制方法采用液壓制動(dòng)系統(tǒng)與電機(jī)再生制動(dòng)并聯(lián)的方式，整車控制器根據(jù)加速或制動(dòng)踏板的踩踏角度，判斷整車的制動(dòng)強(qiáng)度，確定再生制動(dòng)強(qiáng)度的大小以及再生制動(dòng)的分配關(guān)系。其有益效果在于：能夠保證汽車前后軸制動(dòng)力分配隨理想制動(dòng)力分配曲線變化，實(shí)現(xiàn)良好的制動(dòng)性能。

以上所述的僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。