并联式车辆电储能再生制动系统及能量回收利用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101879867A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101879867A(43)申请公布日2010.11.10(21)申请号201010232953.2B60W20/00(2006.01)(22)申请日2010.07.19B60W10/26(2006.01)B60W10/04(2006.01)(71)申请人中北大学地址030051山西省太原市学院路3号机械工程与自动化学院(72)发明人张保成原霞赵鹏飞史源源刘璐张子英(74)专利代理机构山西五维专利事务所(有限公司)14105代理人李印贵(51)Int.Cl.B60L7/10(2006.01)B60K6/28(2007.01)B60K6/36(2007.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称并联式车辆电储能再生制动系统及能量回收利用方法(57)摘要本发明涉及并联式车辆电储能再生制动系统及能量回收利用方法，主要包括电机、超级电容组和蓄电池、谐波齿轮减速机构、转矩合成装置、电子控制单元、谐波齿轮减速机构控制器、电机控制器和超级电容控制器。该能量回收利用方法的车辆具有两套制动系统：现有车辆的制动系统和并联式电储能再生制动系统；其特点是车辆制动时根据车速、制动深度、蓄电池能量值，所述的两套制动系统单独或同时在车辆上运行。车辆制动时；由并联式电储能再生制动系来回收能量；可由发动机与电机同时或单独驱动车辆。它将车辆制动过程中耗散的机械能转换为电能，并回收再利用，可节省燃油，降低排放，降低制动噪声，以及改善制动安全性和提高制动系统使用寿命。CN108796ACN101879867A权利要求书1/2页1.一种并联式车辆电储能再生制动系统，包括电机、超级电容组和蓄电池，其特征是：还包括谐波齿轮减速机构、转矩合成装置、电子控制单元、谐波齿轮减速机构控制器、电机控制器和超级电容控制器；所述谐波齿轮减速机构与车辆的传动系统连接，所述转矩合成装置与谐波齿轮减速机构相连，所述电动机与转矩合成装置相连接；所述超级电容组与发电机相连，并与蓄电池相连接；所述电子控制单元与谐波齿轮减速机构控制器控制谐波齿轮减速机构与主减速器中的锥齿轮的啮合与分离，所述电子控制单元与电机控制器控制电动机处于发电机状态或处于电动机状态，所述电子控制单元与超级电容控制器控制超级电容组处于充电状态或处于放电状态。2.根据权利要求1所述的并联式车辆电储能再生制动系统，其特征是：所述的电子控制单元由开关量测量模块、开关量控制模块、模拟采集模块和主控制模块组成，并通过总线CAN将各个模块相连，传递控制采集数据和控制信号。3.根据权利要求2所述的并联式车辆电储能再生制动系统，其特征是：所述的主控制模块的输入信号有采集测量信号和控制信号，采集测量信号有模拟量信号和开关量信号，其中：●模拟量信号：车轮转速、蓄电池电压、制动踏板位置和油门位置；●开关量信号：空挡和倒档；●控制信号：回收能量、释放能量、启动车辆、起机和停机；所述回收能量控制信号是通过谐波齿轮控制器控制谐波齿轮与主减速啮合，电机控制器控制电机处于发电机状态，能量回收；所述释放能量控制信号是通过谐波齿轮控制器控制谐波齿轮与主减速器分离，电机控制器控制电机处于电动机状态，再由相应控制实现谐波齿轮啮合，能量释放；所述起机和停机控制信号是由电机控制器控制电机为电动机驱动的启动和停止。4.一种根据权利要求1所述的并联式车辆电储能再生制动系统的能量回收利用方法，该能量回收利用方法的车辆具有两套制动系统：现有车辆的制动系统和并联式电储能再生制动系统；其特征是：车辆制动时根据车速、制动深度、蓄电池能量值，所述的两套制动系统单独或同时在车辆上运行，其中：●车辆轻度制动时；由并联式电储能再生制动系来回收能量；●车辆中度制动时：需要分配现有车辆的制动系统的摩擦制动力与并联式电储能再生制动系统的再生制动力的大小，同时进行安全制动和能量回收。5.根据权利要求1所述的并联式车辆电储能再生制动系统的能量回收利用方法，其特征是依据车辆运行状态，该能量回收利用方法具体是：●在车辆启动时：首先由蓄能电池组通过并联式电储能再生制动系统单独驱动车辆，然后当车辆具有了一定初速度后再启动发动机；或者由发动机和蓄能电池组同时一起驱动车辆；●在车辆正常行驶时：发动机单独驱动车辆；●在车辆加速时：发动机与电机一起同时驱动车辆；●在车辆减速/制动时：并联式电储能再生制动系统工作，机械惯性能量通过电机发电转化为电能，回收和储存到蓄能电池组；●在车辆起步、加速、上坡时：蓄能电池组释放电能，发动机与电机一起同时驱动车2CN101879867A权利要求书2/2页辆；●若在蓄能电池组能量足够的条件下，车辆低速行驶时由电机单独驱动车辆。3CN101879867A说明书1/5页并联式