CN104608644A - 一种电动汽车分段复合制动系统及其能量回收方法 - Google Patents
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Abstract
一种电动汽车分段复合制动系统及其能量回收方法，该方法通过分段复合判断器接收驾驶员模型制动信号，判断电动汽车何时进行电机制动、电液制动，并进行对应制动情况下的能量回收。该系统包括驾驶员模型、分段复合判断器、纯电机制动模式、电液制动模式、储能装置。所述驾驶员模型作为轻度制动、中度制度和紧急制动信号的输入源，用以决定电动汽车的制动模式。所述分段复合制动判断器接收驾驶员模型制动信号，用于判断电动汽车何时开启纯电机制动模式和电液制动模式，使电动汽车能够根据制动信号的强弱开启纯电机制动模式和电液制动模式。采用分段复合制动系统结构简单，能够保证制动过程安全性，同时保证了良好的制动感觉。
Description
技术领域
本发明涉及一种电动汽车分段复合制动系统及其能量回收方法，属于汽车制动技术领域。
背景技术
目前，在能源和环境的压力下，发展具有低碳环保型的汽车已经越来越受到社会关注，在电动汽车的制动过程中采用分段复合制动，不仅可以保证制动过程的安全性和平顺性，还有回收制动过程中产能的电能。
在分段复合制动方面，把制动过程划分为纯电机制动模式和电液制动模式，分段复合制动兼顾了安全性、制动感觉，同时又可以更多的回收能量。
在能量回收与储存方面，当电动汽车在纯电机工作工况下时，此时不进行能量回收，当电动汽车在电液制动工况下时，保证制动安全和平顺的同时，又进行能量回收。
发明内容
本发明旨在提出一种电动汽车分段复合制动系统及其能量回收方法，目的是使电动汽车在分段复合制动过程中行驶安全和平顺，同时使用的能量回收方法简易有效而且成本低。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种电动汽车分段复合制动系统及其能量回收方法，该方法通过分段复合判断器接收驾驶员模型制动信号，判断电动汽车何时进行电机制动、电液制动，并进行对应制动情况下的能量回收。该系统包括驾驶员模型、分段复合判断器、纯电机制动模式、电液制动模式、储能装置。
所述驾驶员模型作为轻度制动、中度制度和紧急制动信号的的输入源，用以决定电动汽车的制动模式。
所述分段复合制动判断器接收驾驶员模型制动信号，用于判断电动汽车何时开启纯电机制动模式和电液制动模式，使电动汽车能够根据制动信号的强弱开启纯电机制动模式和电液制动模式。
所述纯电机制动模式包括电机控制器、电动机/发电机、电流检测器、制动电阻盒，纯电机制动模式是在分段复合制动判断器开启此种模式下才会工作，用于电动汽车轻度制动工况下，此时电动汽车制动时需要的制动力矩较小，单独使用纯电机制动能够满足电动汽车制动要求，保证了制动的安全性。
所述电机控制器用于接收驱动和制动信号，起到驱动和制动作用。制动工况时，当制动电阻消耗制动过程中产生的电能时，起到切断与分段复合制动判断器之间的电路作用。
所述电动机/发电机是电机在不同工作工况下的两种的工作模式，当电动汽车为驱动工况时电机控制器直接控制电动机，驱动汽车；当电动汽车为制动工况时，此时发动机反拖变为发电机，把机械能转为电能。
所述电流检测器连接在电动机/发电机于储能装置之间，用于检测发电机所发出电流的大小，起到电动机/发电机与储能装置电路通断作用。
所述制动电阻盒包括制动电阻控制器和制动电阻，制动电阻控制器与制动电阻串联在电路中，制动电阻控制器起到与制动电阻通路的作用，制动电阻起到纯电机制动工况下产生电流的消耗。
所述电液制动模式用于电动汽车在中度或者紧急制动工况，包括液压制动和电机制动，液压制动和电机制动在中度或者紧急制动同时工作。
所述液压制动包括纯液压制动和ABS制动，液压制动不会产生回馈电流，ABS制动起到防止车轮抱死的作用。
所述储能装置包括充电器、超级电容、DC/DC、电池管理系统、电池组、SOC采集装置。用于储存电液制动模式下所产生的电能。
本发明具有如下突出的优势：
1、采用分段复合制动系统结构简单，能够保证制动过程安全性，同时保证了良好的制动感觉。
2、设计的电机制动模式中能量回收方式，采用制动电阻盒，用于消耗纯电机制动过程中产生的小电流，此种方法结构简单，同时成本低，又提高了电池组的使用寿命和能量回收效率。
3、回馈电流波动较大时采用超级电容、DC/DC为电池组充电，提高了电池组使用寿命。
附图说明
图1分段复合制动系统结构图。
图2纯电机制动模式结构图。
图3储能装置结构图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的优选实例方法作详细说明。
如图1所示，分段复合制动系统结构图，该系统包括驾驶员模型、分段复合判断器、纯电机制动模式、电液制动模式、储能装置。所述驾驶员模型与分段复合判断器串联，所述纯电机制动模式与电液制动模式以并联的形式连接在复合判断器和储能装置之间。首先分段复合制动判断器接收到驾驶员信号，做出纯电机制动模式和电液制动模式判断，纯电机制动模式下不进行能量回收，电流制动模式下，进行能量回收，把回收的能量储存到储能装置中。
图2为纯电机制动模式结构图，所述纯电机制动模式包括为包括电机控制器、电动机/发电机、电流检测器、制动电阻盒。所述电机控制器、电动机/发电机、电流检测器依次经过导线串联，所述制动电阻盒包括制动电阻和制动电阻判断器，制动电阻盒与电动机/发电机并联，制动电阻和制动电阻判断器串联构成制动电阻盒，用于消耗纯电机制动模式下产生的电能。
如图3为储能装置结构图，所述储能装置包括为充电器、超级电容、DC/DC、电池管理系统、电池组、SOC采集装置。所述充电器与电池管理系统之间分成两个支路，一路经过超级电容、DC/DC到电池管理系统，其中超级电容、DC/DC和电池管理系统依次通过导线串联，另一路充电器直接与电池管理系统通过导线相串联，当回馈电流波动较大时采用充电器采用超级电容、DC/DC为电池组充电；所述电池管理系统与电池组通过导线串联，起到保护电池组的作用。所述SOC采集装置通过导线串联在电池组与充电器之间，采集电池的状态，使控制器进行相应工作。
具体步骤如下，
(1)驾驶员模型反馈到路面状况后产生制动信号，分段复合制动判断器接收到制动信号后做出判断。当接收的信号为轻度制动信号时，电动汽车执行纯电机制动工况，此种工况下不进行能量回收；当接收的信号为中度或者紧急制动信号时，电动汽车执行电液机制动工况，此种工况在保证制动过程安全的情况下，进行能量回收。
(2)根据步骤(1)，电动汽车进入纯电机模式制动时，电机控制器会自动切断与分段复合制动判断器之间的电路，发动机反拖变为发电机，产生电流，电流检测器检测到小电流通过时也会切断与充电器之间的电路。
(3)根据步骤(2)，此时制动电阻控制器检测到有发电机产生的电流，制动电阻控制器会自行开启，同时电机控制器会切断与分段复合制动判断器之间的电路，使发电机、制动电阻控制器，制动电阻形成一条回路，制动电阻会消耗此时发电机产生的电能，以热能的形式消耗掉。
(4)根据步骤(1)，电动汽车进入电液制动模式时，电机制动和液压制动会同时工作，电机制动时制动电阻盒中的制动电阻控制器会自行切断与制动电阻之间的电阻，进入能量回收模式。
(5)根据步骤(4)，能量回收时，充电器实时采集到电池组的SOC,当电池组允许充电时充电器工作在充电状态并检测充电电流大小，当充电电流比较平稳时采用直接给电池组充电的方式；当电流波动较大时采用充电器采用超级电容、DC/DC为电池组充电。
(6)根据步骤(5)，充电器判断出电池组不需要进行充电时，充电器会切断与电流检测器之间的电路，制动电阻控制器会开启，同时电机控制器会切断与分段复合制动判断器之间的电路，，使发电机、制动电阻控制器，制动电阻形成一条回路，制动电阻会消耗此时发电机产生的电能，以热能的形式消耗掉。
(7)根据步骤(4)，电动汽车进入液压制动，ABS制动模式判断器会根据电动汽车的制动工况实时的选择是否ABS制动、是否纯液压制动，以保证制动过程中的制动稳定性。
Claims (10)
1.一种电动汽车分段复合制动系统，其特征在于：该系统包括驾驶员模型、分段复合判断器、纯电机制动模式、电液制动模式、储能装置；所述驾驶员模型与分段复合判断器串联，所述纯电机制动模式与电液制动模式以并联的形式连接在复合判断器和储能装置之间；首先分段复合制动判断器接收到驾驶员信号，做出纯电机制动模式和电液制动模式判断，纯电机制动模式下不进行能量回收，电流制动模式下，进行能量回收，把回收的能量储存到储能装置中；
所述纯电机制动模式包括为包括电机控制器、电动机/发电机、电流检测器、制动电阻盒；所述电机控制器、电动机/发电机、电流检测器依次经过导线串联，所述制动电阻盒包括制动电阻和制动电阻判断器，制动电阻盒与电动机/发电机并联，制动电阻和制动电阻判断器串联构成制动电阻盒，用于消耗纯电机制动模式下产生的电能；
所述储能装置包括为充电器、超级电容、DC/DC、电池管理系统、电池组、SOC采集装置；所述充电器与电池管理系统之间分成两个支路，一路经过超级电容、DC/DC到电池管理系统，其中超级电容、DC/DC和电池管理系统依次通过导线串联，另一路充电器直接与电池管理系统通过导线相串联，当回馈电流波动较大时采用充电器采用超级电容、DC/DC为电池组充电；所述电池管理系统与电池组通过导线串联，起到保护电池组的作用；所述SOC采集装置通过导线串联在电池组与充电器之间，采集电池的状态，使控制器进行相应工作。
2.一种电动汽车分段复合制动能量回收方法，其特征在于：该方法具体步骤如下，
(1)驾驶员模型反馈到路面状况后产生制动信号，分段复合制动判断器接收到制动信号后做出判断；当接收的信号为轻度制动信号时，电动汽车执行纯电机制动工况，此种工况下不进行能量回收；当接收的信号为中度或者紧急制动信号时，电动汽车执行电液机制动工况，此种工况在保证制动过程安全的情况下，进行能量回收；
(2)根据步骤(1)，电动汽车进入纯电机模式制动时，电机控制器会自动切断与分段复合制动判断器之间的电路，发动机反拖变为发电机，产生电流，电流检测器检测到小电流通过时也会切断与充电器之间的电路；
(3)根据步骤(2)，此时制动电阻控制器检测到有发电机产生的电流，制动电阻控制器会自行开启，同时电机控制器会切断与分段复合制动判断器之间的电路，使发电机、制动电阻控制器，制动电阻形成一条回路，制动电阻会消耗此时发电机产生的电能，以热能的形式消耗掉；
(4)根据步骤(1)，电动汽车进入电液制动模式时，电机制动和液压制动会同时工作，电机制动时制动电阻盒中的制动电阻控制器会自行切断与制动电阻之间的电阻，进入能量回收模式；
(5)根据步骤(4)，能量回收时，充电器实时采集到电池组的SOC,当电池组允许充电时充电器工作在充电状态并检测充电电流大小，当充电电流比较平稳时采用直接给电池组充电的方式；当电流波动较大时采用充电器采用超级电容、DC/DC为电池组充电；
(6)根据步骤(5)，充电器判断出电池组不需要进行充电时，充电器会切断与电流检测器之间的电路，制动电阻控制器会开启，同时电机控制器会切断与分段复合制动判断器之间的电路，使发电机、制动电阻控制器，制动电阻形成一条回路，制动电阻会消耗此时发电机产生的电能，以热能的形式消耗掉；
(7)根据步骤(4)，电动汽车进入液压制动，ABS制动模式判断器会根据电动汽车的制动工况实时的选择是否ABS制动、是否纯液压制动，以保证制动过程中的制动稳定性。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车分段复合制动系统，其特征在于：所述驾驶员模型作为轻度制动、中度制度和紧急制动信号的的输入源，用以决定电动汽车的制动模式；
所述分段复合制动判断器接收驾驶员模型制动信号，用于判断电动汽车何时开启纯电机制动模式和电液制动模式，使电动汽车能够根据制动信号的强弱开启纯电机制动模式和电液制动模式。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车分段复合制动系统，其特征在于：所述纯电机制动模式包括电机控制器、电动机/发电机、电流检测器、制动电阻盒，纯电机制动模式是在分段复合制动判断器开启此种模式下才会工作，用于电动汽车轻度制动工况下，此时电动汽车制动时需要的制动力矩较小，单独使用纯电机制动能够满足电动汽车制动要求，保证了制动的安全性。
5.根据权利要求1所述的一种电动汽车分段复合制动系统，其特征在于：所述电机控制器用于接收驱动和制动信号，起到驱动和制动作用；制动工况时，当制动电阻消耗制动过程中产生的电能时，起到切断与分段复合制动判断器之间的电路作用。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车分段复合制动系统，其特征在于：所述电动机/发电机是电机在不同工作工况下的两种的工作模式，当电动汽车为驱动工况时电机控制器直接控制电动机，驱动汽车；当电动汽车为制动工况时，此时发动机反拖变为发电机，把机械能转为电能。
7.根据权利要求1所述的一种电动汽车分段复合制动系统，其特征在于：所述电流检测器连接在电动机/发电机于储能装置之间，用于检测发电机所发出电流的大小，起到电动机/发电机与储能装置电路通断作用。
8.根据权利要求1所述的一种电动汽车分段复合制动系统，其特征在于：所述制动电阻盒包括制动电阻控制器和制动电阻，制动电阻控制器与制动电阻串联在电路中，制动电阻控制器起到与制动电阻通路的作用，制动电阻起到纯电机制动工况下产生电流的消耗。
9.根据权利要求1所述的一种电动汽车分段复合制动系统，其特征在于：所述电液制动模式用于电动汽车在中度或者紧急制动工况，包括液压制动和电机制动，液压制动和电机制动在中度或者紧急制动同时工作；
所述液压制动包括纯液压制动和ABS制动，液压制动不会产生回馈电流，ABS制动起到防止车轮抱死的作用。
10.根据权利要求1所述的一种电动汽车分段复合制动系统，其特征在于：所述储能装置包括充电器、超级电容、DC/DC、电池管理系统、电池组、SOC采集装置；用于储存电液制动模式下所产生的电能。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106043256A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-10-26 | 南京航空航天大学 | 一种电动汽车电液复合制动系统及其优化方法 |
| CN107323270A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-11-07 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种电动汽车及其能量回馈方法及系统 |
| CN109703375A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-05-03 | 吉林大学 | 电动汽车再生制动能量协调回收控制方法 |
| CN110040000A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-23 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 制动能量回收方法、制动能量回收系统及车辆 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010001070A1 (fr) * | 2008-07-04 | 2010-01-07 | Peugeot Citroën Automobiles SA | Dispositif de stockage d'énergie pour véhicules automobiles de type hybride ou électrique et procédé de gestion d'énergie électrique associe |
| CN202345421U (zh) * | 2011-10-29 | 2012-07-25 | 苏州海格新能源汽车电控系统科技有限公司 | 电动汽车的制动回馈控制电路 |
| CN202541337U (zh) * | 2012-03-05 | 2012-11-21 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种混合动力汽车制动系统及使用该系统的混合动力汽车 |
| CN104015626A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-09-03 | 北京航空航天大学 | 一种电动汽车用复合电源系统 |
| CN104097523A (zh) * | 2013-04-11 | 2014-10-15 | 陈奔 | 纯电动汽车电气紧急制动系统 |
| CN104108316A (zh) * | 2014-04-12 | 2014-10-22 | 北京工业大学 | 一种纯电动汽车的电液联合制动控制方法 |
-
2015
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010001070A1 (fr) * | 2008-07-04 | 2010-01-07 | Peugeot Citroën Automobiles SA | Dispositif de stockage d'énergie pour véhicules automobiles de type hybride ou électrique et procédé de gestion d'énergie électrique associe |
| CN202345421U (zh) * | 2011-10-29 | 2012-07-25 | 苏州海格新能源汽车电控系统科技有限公司 | 电动汽车的制动回馈控制电路 |
| CN202541337U (zh) * | 2012-03-05 | 2012-11-21 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种混合动力汽车制动系统及使用该系统的混合动力汽车 |
| CN104097523A (zh) * | 2013-04-11 | 2014-10-15 | 陈奔 | 纯电动汽车电气紧急制动系统 |
| CN104108316A (zh) * | 2014-04-12 | 2014-10-22 | 北京工业大学 | 一种纯电动汽车的电液联合制动控制方法 |
| CN104015626A (zh) * | 2014-05-29 | 2014-09-03 | 北京航空航天大学 | 一种电动汽车用复合电源系统 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106043256A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-10-26 | 南京航空航天大学 | 一种电动汽车电液复合制动系统及其优化方法 |
| CN106043256B (zh) * | 2016-07-11 | 2018-09-25 | 南京航空航天大学 | 一种电动汽车电液复合制动系统及其优化方法 |
| CN107323270A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-11-07 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种电动汽车及其能量回馈方法及系统 |
| CN107323270B (zh) * | 2017-05-23 | 2020-04-14 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 一种电动汽车及其能量回馈方法及系统 |
| CN109703375A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-05-03 | 吉林大学 | 电动汽车再生制动能量协调回收控制方法 |
| CN109703375B (zh) * | 2019-01-30 | 2020-07-21 | 吉林大学 | 电动汽车再生制动能量协调回收控制方法 |
| CN110040000A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-07-23 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 制动能量回收方法、制动能量回收系统及车辆 |
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