轮毂电机电动汽车制动系统及制动能量回收控制方法.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CN105946589A(43)申请公布日2016.09.21(21)申请号201610313364.4(22)申请日2016.05.12(71)申请人杭州电子科技大学地址310018浙江省杭州市下沙高教园区2号大街(72)发明人孟庆华赵婷婷蔡怀玉陈堂禄(74)专利代理机构杭州君度专利代理事务所(特殊普通合伙)33240代理人杜军(51)Int.Cl.B60L7/18(2006.01)B60K7/00(2006.01)B60K17/08(2006.01)B60K17/14(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图4页(54)发明名称轮毂电机电动汽车制动系统及制动能量回收控制方法(57)摘要本发明公开了轮毂电机电动汽车制动系统及制动能量回收控制方法。传统电动汽车上的制动系统制动力大小难以控制，蓄电池反复充放电，寿命低。本发明装置中每个车轮内部都集成有轮毂电机、电机控制器、行星减速器和磁粉制动器；每个轮毂电机由一个电机控制器控制；轮毂电机经行星减速器连接磁粉制动器，磁粉制动器输出轴与轮毂采用螺栓连接；齿圈与减速器外壳构成转动副，并与减速器外壳通过多个电磁执行器连接；电磁执行器通过控制齿圈来轮毂电机与车轮之间动力传输的通断。本发明方法包括制动力分配过程和能量回收利用过程。本发明有效分配回馈制动力与非回馈制动力；回馈制动力优先供车载电器使用；汽车紧急制动时，齿圈空转，保护电机。CN105946589ACN105946589A权利要求书1/3页1.轮毂电机电动汽车制动系统，包括制动装置和控制系统，其特征在于：所述的制动装置包括轮毂电机、电机控制器、行星减速器、电磁执行器、磁粉制动器和车载锂电池；每个车轮内部都集成有轮毂电机、电机控制器、行星减速器和磁粉制动器；所述的电机控制器固定在车架上，轮毂电机的定子固定在车架上，每个轮毂电机由一个电机控制器控制；轮毂电机经行星减速器连接磁粉制动器，磁粉制动器输出轴与轮毂采用螺栓连接；行星减速器包括齿圈、减速器外壳和电磁执行器；减速器外壳通过轴承支承在磁粉制动器的磁粉制动器输入轴上；齿圈与减速器外壳构成转动副，并与减速器外壳通过多个电磁执行器连接；所述的磁粉制动器由磁轭、激磁线圈、转子、磁粉、板靴、后端盖、轴承、前端盖、磁粉制动器输入轴和磁粉制动器输出轴组成；所述磁粉制动器输入轴的两端分别通过轴承支承在行星减速器的减速器壳体和前端盖上；磁粉制动器输出轴的一端外花键与磁粉制动器输入轴的内花键连接，另一端与车轮轮毂通过螺栓连接；后端盖与车架固定，磁粉制动器输出轴通过轴承支承在后端盖上；转子和板靴设置在前、后端盖之间；转子固定在磁粉制动器输入轴上；板靴呈圆环结构，固定在后端盖上，与转子同轴设置，且与转子的径向间隙内填入磁粉；磁轭套在转子外，且两端分别与前、后端盖固定；磁轭内部装有激磁线圏；所述的控制系统包括蓄电池线路DC/DC转换器、AC/DC转换器、电机线路DC/DC转换器、制动踏板位置传感器、车速传感器、蓄电池荷电状态传感器、整车控制器、车载电器、电路开关S1、电路开关控制线圈KJ1、电磁执行器开关S2和电磁执行器开关控制线圈KJ2；整车控制器控制四个磁粉制动器、四个电机控制器、电路开关控制线圈KJ1和电磁执行器开关控制线圈KJ2；电路开关控制线圈KJ1控制电路开关S1，电磁执行器开关控制线圈KJ2控制电磁执行器开关S2；蓄电池的正极接电路开关S1及电磁执行器开关S2的一端，电路开关S1的另一端接蓄电池线路DC/DC转换器的一端；蓄电池线路DC/DC转换器的另一端接电机线路DC/DC转换器、车载电器及四个磁粉制动器的激磁线圏一端；电机线路DC/DC转换器的另一端接AD/DC变换器的一端；四个电机控制器并联接AD/DC变换器的另一端，每个电机控制器的控制输出端接对应轮毂电机的控制输入端；四个轮毂电机并联接车载电器的另一端、蓄电池的负极及四个激磁线圏的另一端；所有电磁执行器的电磁铁并联接在电磁执行器开关S2的另一端及蓄电池负极；制动踏板位置传感器检测到的制动踏板位置信号、车速传感器检测到的车速信号、蓄电池荷电状态传感器检测到的蓄电池荷电状态信号分别输入到整车控制器中，整车控制器计算每个车轮上非回馈制动力与再生制动力的大小；非回馈制动力大小是由整车控制器控制磁粉制动器的激励电流大小，从而控制磁粉制动器制动力矩的大小而得；而再生制动力大小是由整车控制器通过电机控制器来控制电机制动力矩的大小而得。2.根据权利要求1所述的轮毂电机电动汽车制动系统，其特征在于：所述的行星减速器还包括太阳轮、行星轮和行星架；所述的太阳轮固定在轮毂电机的电机输出轴上，且通过与沿圆周均布的三个行星轮与齿圈啮合；行星轮与行星架的端部构成转动副；行星架的中心处与磁粉