一种电动汽车电磁制动能量回收系统及其方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110588356A(43)申请公布日2019.12.20(21)申请号201910966938.1(22)申请日2019.10.11(71)申请人合肥工业大学地址230009安徽省合肥市包河区屯溪路193号(72)发明人石琴蒋正信刘鑫贺泽佳(74)专利代理机构安徽省合肥新安专利代理有限责任公司34101代理人陆丽莉何梅生(51)Int.Cl.B60L7/10(2006.01)B60L7/24(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种电动汽车电磁制动能量回收系统及其方法(57)摘要本发明公开了一种电动汽车电磁制动能量回收系统及其方法，系统包括汽车主蓄电池、控制单元、前从动锥齿轮、前主动锥齿轮、前制动线圈、前制动电磁铁、蓄能电池、后制动电磁铁、后制动线圈、后主动锥齿轮、后从动锥齿轮；当本系统开始工作时，控制单元接受ECU及传感器信号并输出相应的电流使前后电磁铁通电产生磁场；制动线圈产生制动力矩；制动力矩通过锥齿轮组传递给车轴，从而达到制动的效果；同时，制动线圈产生的电能会储存到蓄能电池中，从而实现制动能量的回收。本发明旨在解决现有的制动能力回收系统能力回收率不高，存在制动响应时间且无法控制汽车前后制动力分配的问题，以期能够高效回收制动能量。CN110588356ACN110588356A权利要求书1/1页1.一种电动汽车电磁制动能量回收系统，其特征包括：汽车主蓄电池(1)、与所述汽车主蓄电池(1)以及前制动电磁铁(6)和后制动电磁铁(8)相连的控制单元(2)、固定在车辆前轴中部位置的前从动锥齿轮(3)、与所述前从动锥齿轮(3)啮合的前主动锥齿轮(4)、与所述前主动锥齿轮(4)固结且位于汽车前半部的前制动线圈(5)、位于所述前制动线圈(5)两边且与控制单元(2)相连的前制动电磁铁(6)、位于汽车中部分别与前制动电磁铁(6)和后制动电磁铁(8)相连的蓄能电池(7)、固定在车辆后轴中部位置的后从动锥齿轮(11)、与所述后从动锥齿轮(11)啮合的后主动锥齿轮(10)、与后主动锥齿轮(10)固结且位于汽车后半部的后制动线圈(9)、位于所述后制动线圈(9)两边且与控制单元(2)相连的后制动电磁铁(8)；所述控制单元(2)包括：控制板、电控单元ECU、驱动板、车速传感器，车轮转速传感器；所述电控单元ECU发送开始信号给所述控制板，使得所述控制板开始接收所述车速传感器的车速信号和车轮转速传感器的转速信号并计算制动电磁铁的最大制动电动势，用于判断是否开启电磁制动；当开启电磁制动时，所述控制板计算分配给前后车轴的制动力矩，并将所述制动力矩转换成电压信号后输入至驱动板；所述驱动板根据所接收到电压信号，从所述汽车主蓄电池(1)中引出与所述电压信号对应的电压并分别传递至所述前制动电磁铁(6)和后制动电磁铁(8)；所述前制动电磁铁(6)和后制动电磁铁(8)分别开始工作并产生相应的制动磁场，使得在制动磁场内运动的前制动线圈(5)和后制动线圈(9)切割磁感线产生电流并储存至所述蓄能电池中，同时产生制动力矩并通过齿轮啮合传动至所述前后车轴，以实现电磁制动的同时进行能量回收。2.一种电动汽车电磁制动能量回收方法，其特征是应用于由汽车主蓄电池(1)、与所述汽车主蓄电池(1)以及前制动电磁铁(6)和后制动电磁铁(8)相连的控制单元(2)、固定在车辆前轴中部位置的前从动锥齿轮(3)、与所述前从动锥齿轮(3)啮合的前主动锥齿轮(4)、与所述前主动锥齿轮(4)固结且位于汽车前半部的前制动线圈(5)、位于所述前制动线圈(5)两边且与控制单元(2)相连的前制动电磁铁(6)、位于汽车中部分别与前制动电磁铁(6)和后制动电磁铁(8)相连的蓄能电池(7)、固定在车辆后轴中部位置的后从动锥齿轮(11)、与所述后从动锥齿轮(11)啮合的后主动锥齿轮(10)、与后主动锥齿轮(10)固结且位于汽车后半部的后制动线圈(9)、位于所述后制动线圈(9)两边且与控制单元(2)相连的后制动电磁铁(8)所组成的系统中，并按如下步骤进行；步骤1、所述控制板利用车速传感器和车轮转速传感器分别实时采集车速信号和转速信号，用以计算制动电磁铁的最大制动电动势；步骤2、若制动电磁铁的最大制动电动势大于等于蓄能电池(7)的最小充电电压，则执行步骤3；若制动电磁铁的最大制动电动势小于蓄能电池(7)的最小充电电压，则返回步骤1；步骤3、所述控制单元(2)分别计算前后制动力矩的大小，并将制动力矩转换成电压信号后驱动前制动电磁铁(6)和后制动电磁铁(8)；使得前制动线圈(5)和后制动线圈(9)在前后制动磁场中切割磁感线产生相应的前后制动力矩并分别通过前后齿轮啮合传动至所述前后车轴，同时产生电流并储存至所述蓄能电池(7)中