CN102431435A - 混合动力汽车及其制动能量回收方法、*** - Google Patents

混合动力汽车及其制动能量回收方法、*** Download PDF

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胡俊杰
彭能岭
李高鹏
张誉
赵玉东
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Zhengzhou Yutong Bus Co Ltd
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Abstract

本发明涉及混合动力汽车及其制动能量回收方法、***，制动能量回收***，包括整车控制器及与其分别通过储能器管理***、主电机控制器输出连接的储能器和主电机，所述整车控制器还输出连接有DC/DC模块，该DC/DC模块的输出端连入电动打气泵，该电动打气泵输出连接储气罐，所述主电机分别与储能器和DC/DC模块相连；在车辆行驶过程中制动时，司机踩制动踏板，通过气刹使车辆制动，这时储气筒中的气体会减少，压力会降低，整车控制器发指令给主电机控制器把主电机改为发电模式，给储能器充电；当储能器充满电时，通过DC/DC给电动打气泵供电，电动打气泵给储气罐充气，这样既解决刹车制动后储气罐里气压降低的问题，又提高了制动能量回收的效率。

Description

混合动力汽车及其制动能量回收方法、***
技术领域
本发明属于混合动力汽车技术领域，涉及混合动力汽车及其制动能量回收方法、***。
背景技术
随着新能源汽车产业化的临近，越来越多的汽车供应商在新能源汽车上花费着巨大的人力和物力。混合动力汽车不仅具有新能源来源范围广、经济效益高的技术特点，还可以通过能量回收***在车辆制动减速或下坡时实现能量补给，其具体回收方式为在车辆减速制动或下坡时，将主电机切换为发电模式，电机在辅助制动的同时，将动能转化为电能并储存于储能器中，以提高整车的能量利用效率，增加整车的行驶里程。但是，如果储能器储存满的时候，***将不会再回收能量，这样就会造成***回收能量的效率不高，而且不利于制动时或下坡时司机对车辆的控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种混合动力汽车及其制动能量回收方法、***，以解决现有制动能量回收过程中储能器存满时多余能量浪费，造成制动能量回收效率低的问题。
为实现上述目的，本发明的混合动力汽车的制动能量回收***，包括整车控制器及与其分别通过储能器管理***、主电机控制器输出连接的储能器和主电机，所述整车控制器还输出连接有DC/DC模块，该DC/DC模块的输出端连入电动打气泵，该电动打气泵输出连接储气罐，所述主电机分别与储能器和DC/DC模块相连。
进一步的，所述储气罐为高压、低压或常压储气罐。
本发明的混合动力汽车的制动能量回收方法技术方案为：该方法中整车控制器检测到能回收能量时，当储能器里的电量不满时，整车控制器发指令给主电机控制器控制主电机进入发电模式，给储能器充电，直到储能器充满；如果还有能量需要回收，整车控制器发送指令给主电机控制器控制主电机发电，通过DC/DC给电动打气泵供电，电动打气泵向储气罐充气，实现制动能量的回收。
本发明的混合动力汽车，包括制动能量回收***，该制动能量回收***包括整车控制器及与其分别通过储能器管理***、主电机控制器输出连接的储能器和主电机，所述整车控制器还输出连接有DC/DC模块，该DC/DC模块的输出端连入电动打气泵，该电动打气泵输出连接储气罐，所述主电机分别与储能器和DC/DC模块相连。
进一步的，所述储气罐为高压、低压或常压储气罐。
本发明的混合动力汽车及其制动能量回收方法、***在车辆行驶过程中制动时，司机踩制动踏板，通过气刹使车辆制动，这时储气罐中的气体会减少，压力会降低，整车控制器发指令给主电机控制器把主电机改为发电模式，给储能器充电；当储能器充满电时，通过DC/DC给电动打气泵供电，电动打气泵给储气罐充气，这样一方面解决刹车制动后储气罐里气压降低的问题，另一方面又提高了制动能量回收的效率。
附图说明
图1是本发明实施例的能量回收***结构示意图；
图2是本发明实施例的能量回收控制连线原理图；
图3是本发明实施例的能量回收方法流程图;
图4是本发明实施例的混合动力车结构图。
    图2中①制动踏板开度信号②油门开度信号③发动机工作指令 ④电磁离合器闭合与断开信号⑤电动打气泵工作指令⑥电动打气泵给储气罐打气指令⑦主电机控制器工作指令⑧主电机工作指令。
具体实施方式
一、混合动力汽车制动能量回收***
    如图1、2所示，混合动力汽车制动能量回收***包括整车控制器及与其分别通过储能器管理***、主电机控制器输出连接的储能器和主电机，所述整车控制器还输出连接有DC/DC模块，该DC/DC模块的输出端连入电动打气泵，该电动打气泵输出连接储气罐，主电机分别与储能器和DC/DC模块相连。
整车控制器是混合动力汽车的核心控制部件，负责采集加速踏板信号、制动踏板信号、电量信号、车辆状态等信息经逻辑计算后输出指令给各部件控制器以控制各部件的动作。
主电机控制器是混合动力汽车的控制部件，接收整车控制器的指令控制主电机驱动或制动发电，并将主电机的状态信息反馈给整车控制器。
储气罐是指专门用来储存气体的设备，同时起稳定***压力的作用，根据储气罐的承受压力不同可以分为高压储气罐，低压储气罐，常压储气罐。
制动踏板向整车控制器发送制动踏板开度信号；油门踏板向整车控制器发送油门信号；主电机控制器接收主电机发送的工作状态，并向整车控制器发送主电机工作状态，接收整车控制器的工作指令以控制主电机响应此指令；储能器管理***控制给储能器充电；发电机通过DC/DC给打气泵供电；电动打气泵给储气罐打气
二、混合动力汽车制动能量回收方法
如图3所示，整车控制器检测到能回收能量时，当储能器里的电量不满时，整车控制器发指令给主电机控制器控制主电机进入发电模式，给储能器充电，直到储能器充满，如果还有能量需要回收，整车控制器发送指令给主电机控制器控制主电机发电，通过DC/DC给电动打气泵供电，电动打气泵向储气罐充气，这样即可大大地提高能量回收的效率，又可保持制动的一致性和安全性。
三、混合动力汽车    
如图4所示的混合动力***汽车结构中，主电机5布置在变速器4后端，电机转子轴直接与变速器输出轴连接；副电机2布置在发动机1的一侧，通过皮带与发动机曲轴前端连接。结构中的主/副电机控制器30/32、发动机控制单元14、自动换挡机械式变速器AMT的控制器17、整车控制器21、储能器管理单元（BMS）24、是混合动力***能量管理和自动控制所需电子装置，它们之间采用网络（如CAN总线）连接。发动机控制单元与发动机本体上的水温、转速、空气流量等传感器以及节气门促动器、燃油喷射器等采用电枢连接；能量管理单元与超级电容组（或者电池组）和DC/DC变换器本体上的电压、电流、温度传感器采用电线束连接；超级电容组（或者电池组）和DC/DC与与电机控制器采用高压电缆连接。
能量回收模式的实现：当车辆制动减速时，驾驶员松开加速踏板，车辆减速回收能量，整车控制器根据混合动力***工作状态信息实时计算出主电机发电制动扭矩需求值，并指令主电机控制器30按要求控制主电机5发电制动，所输出电力储存在超级电容组8中（或者动力电池组）；当超级电容组8能量储存满时，整车控制器把主电机输出的电力通过DC/DC变换器20输出到电动打气泵22上，然后给储气罐23打气。

Claims (5)

1. 一种混合动力汽车的制动能量回收***，包括整车控制器及与其分别通过储能器管理***、主电机控制器输出连接的储能器和主电机，其特征在于：所述整车控制器还输出连接有DC/DC模块，该DC/DC模块的输出端连入电动打气泵，该电动打气泵输出连接储气罐，所述主电机分别与储能器和DC/DC模块相连。
2. 根据权利要求1所述的混合动力汽车的制动能量回收***，其特征在于：所述储气罐为高压、低压或常压储气罐。
3. 一种混合动力汽车的制动能量回收方法，其特征在于，该方法中整车控制器检测到能回收能量时，当储能器里的电量不满时，整车控制器发指令给主电机控制器控制主电机进入发电模式，给储能器充电，直到储能器充满；如果还有能量需要回收，整车控制器发送指令给主电机控制器控制主电机发电，通过DC/DC给电动打气泵供电，电动打气泵向储气罐充气，实现制动能量的回收。
4. 一种混合动力汽车，包括制动能量回收***，该制动能量回收***包括整车控制器及与其分别通过储能器管理***、主电机控制器输出连接的储能器和主电机，其特征在于：所述整车控制器还输出连接有DC/DC模块，该DC/DC模块的输出端连入电动打气泵，该电动打气泵输出连接储气罐，所述主电机分别与储能器和DC/DC模块相连。
5. 根据权利要求4所述的混合动力汽车，其特征在于：所述储气罐为高压、低压或常压储气罐。
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