CN204641421U - 电动车制动能量回收*** - Google Patents

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姚江云
覃溪
李珊
潘宇
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Abstract

一种电动车制动能量回收***，双向AC/DC变换模块与Boost电路之间设置有回收开关电路，双向AC/DC变换模块与锂电池之间设置有逆变开关电路；回收开关电路、逆变开关电路均由制动踏板传感器控制接通或者断开；制动踏板传感器用于检测制动踏板踏下或者未踏下的两种状态，在制动踏板踏下时或者未踏下时分别控制回收开关电路闭合导通或者逆变开关电路闭合导通；其优点是当驾驶员未踏下制动踏板时，锂电池可对三相永磁同步电机供电；当驾驶员踏下制动踏板时，锂电池停止供电，采用超级电容器等储能装置可迅速回收三相永磁同步电机产生的制动能量，回收能量效率高，并可将能量逐步转移至锂电池中增加电动车续航时间。

Description

电动车制动能量回收***
技术领域
 本实用新型涉及电动车制动能量回收领域，具体涉及一种电动车制动能量回收装置。
背景技术
现有的电动车制动能量回收装置，大多采用锂电池回收电能，其能量回收效率低，回收电能少，不能够得到很好地推广。
申请号为201120107946.X，申请日为2011年4月13日，授权公告日为 2011年11月9日的中国实用新型专利公开了一种纯电动车的驱动及控制***,该***包括蓄电池组、电池管理***（BMS）、电机控制器、电动发电机、电控变速箱、中央控制器和制动能量回收控制装置，制动能量回收控制装置与电池组相连，用于能量回收。
由上述内容可知，现阶段的制动能量回收控制装置注重车辆的整体管理控制，而不能满足高效率回收电能的需求，致使能量回收装置难以得到大规模推广。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种以解决现有技术中采用锂电池回收制动能量效率低下的缺陷的电动车制动能量回收***。
本实用新型的解决方案是这样的：
一种电动车制动能量回收***，包括ISG电机（1）、双向AC/DC变换模块、Boost电路、储能装置、Buck电路、锂电池和制动踏板传感器，其特征在于：在所述双向AC/DC变换模块与Boost电路之间设置有回收开关电路，在所述双向AC/DC变换模块与锂电池之间设置有逆变开关电路；回收开关电路、逆变开关电路均由制动踏板传感器控制接通或者断开；所述制动踏板传感器用于检测制动踏板踏下或者未踏下的两种状态，在制动踏板踏下时制动踏板传感器输出控制信号至回收开关电路控制其闭合导通；在制动踏板未踏下时制动踏板传感器输出控制信号至逆变开关电路控制其闭合导通。
更具体的技术方案还包括：所述回收开关电路包括电阻R1、放大器A1与电磁开关SW1，所述电阻R1的一端与制动踏板传感器的传感器SE连接，另一端与放大器A1的正向端连接，放大器A1的输出端与电磁开关SW1的控制端连接，所述电磁开关SW1的一端与Boost电路的输入端相连，另一端与双向AC/DC变换模块的直流端连接。
进一步的：所述逆变开关电路包括电阻R2、放大器A2、光电耦合装置OEC、电阻R3和电磁开关SW2，所述电阻R2的一端与制动踏板传感器的传感器SE连接，另一端与放大器A2的正向端连接，放大器A1的输出端与光电耦合装置OEC的1号引脚连接，所述光电耦合装置OEC的2、4号引脚接地，光电耦合装置OEC的3号引脚分别与电阻R3的一端和电磁开关SW2的控制端连接，电阻R3的另一端与电源VCC连接，电磁开关SW2的一端与双向AC/DC变换模块的直流端连接，另一端与锂电池的正极连接。
本实用新型的优点是：当驾驶员未踏下制动踏板时，锂电池可对三相永磁同步电机供电；当驾驶员踏下制动踏板时，锂电池停止供电，采用超级电容器等储能装置可迅速回收三相永磁同步电机产生的制动能量，回收能量效率高，并可将能量逐步转移至锂电池中增加电动车续航时间。
附图说明
图1为本实用新型的***框图。
图2是本实用新型的一个具体实施电路图。
具体实施方式
如图1所示，一种电动车制动能量回收装置包括：ISG电机（1）、双向AC/DC变换模块（2）、回收开关电路（3）、Boost电路（4）、储能装置（5）、Buck电路（6）、锂电池（7）、逆变开关电路（8）和制动踏板传感器（9），所述ISG电机（1）与双向AC/DC变换模块（2）的交流端相连，用于进行能量交换；所述双向AC/DC变换模块（2）的直流端分别与回收开关电路（3）和逆变开关电路（8）的一端相连，用于接入能量交换回路；所述回收开关电路（3）的另一端与Boost电路（4）的输入端相连，所述Boost电路（4）的输出端与储能装置（5）的一端相连，用于将ISG电机（1）的能量回收至储能装置（5）；所述储能装置（5）的还与Buck电路（6）的输入端相连，所述Buck电路（6）的输出端与锂电池（7）相连，用于将储能装置（5）的能量转移给锂电池（7）；所述锂电池（7）还与逆变开关电路（8）的一端相连，所述逆变开关电路（8）的另一端与双向AC/DC变换模块（2）的直流端相连，锂电池（7）通过逆变开关电路（8）提供逆变电能供ISG电机（1）驱动。
所述ISG电机（1）为三相永磁同步电机，所述储能装置（5）为超级电容器或石墨烯电池。
当制动踏板未踏下时，回收开关电路（3）为开路状态、逆变开关电路（8）为闭合状态，锂电池（7）通过双向AC/DC变换模块（2）向ISG电机（1）供电；当制动踏板踏下时，回收开关电路（3）为闭合状态、逆变开关电路（8）为开路状态，ISG电机（1）产生的制动能量经过双向AC/DC变换模块（2）、Boost电路（4）存储于储能装置（5）中；储能装置（5）通过Buck电路（6）向锂电池中（7）转移所回收的能量。
如图2所示，所述储能装置（5）为超级电容器SC，所述ISG电机（1）为三相永磁同步电机M，所述制动踏板传感器（9）为传感器SE，锂电池（7）为锂电池Li。
所述双向AC/DC变换模块（2）由晶闸管T1至T6、二极管D1至D6、电感L1至L3和电容C1组成，所述电容C1的一端接地，另一端为直流端供电源输入或输出，三相永磁同步电机M的三相分别与双向AC/DC变换模块（2）中的电感L1至L3连接，使得双向AC/DC变换模块（2）可通过锂电池Li向三相永磁同步电机M供电，也可以回收三相永磁同步电机M的电能并向储能装置5中存储。
所述Boost电路（4）由电感L4、二极管D7、场效应管MOS1和肖特基二极管S1组成，其中电感L4的一端作为所述BOOST电路（4）的输入端与电磁开关SW1相连接，肖特基二极管S1的反向端作为Boost电路（4）的输出端与超级电容器SC的正极连接；Boost电路（4）用于汽车制动时将三相永磁同步电机M中的电能回收至储能装置5中。
所述回收开关电路（3）由电阻R1、放大器A1与电磁开关SW1组成，所述电阻R1的一端与制动踏板传感器SE连接，另一端与放大器A1的正向端连接，所述放大器A1的反向端接地，放大器A1的输出端与电磁开关SW1的控制端连接，所述电磁开关SW1的一端与Boost电路（4）的输入端相连，另一端与双向AC/DC变换模块（2）的直流端连接；当制动踏板未踏下时，放大器A1输出为0，电磁开关SW1为断开状态，不需要回收能量；当制动踏板踏下时，放大器A1输出为VCC，电磁开关SW1为闭合状态，三相永磁同步电机M产生制动能量并通过双向AC/DC变换模块（2）和Boost电路（4）向超级电容器SC中存储，超级电容器SC中存储的能量通过Buck电路（6）向锂电池Li中转移。
所述逆变开关电路（8）由电阻R2、放大器A2、光电耦合装置OEC、电阻R3和电磁开关SW2组成，所述电阻R2的一端与制动踏板传感器SE连接，另一端与放大器A2的正向端连接，所述放大器A2的反向端接地，放大器A2的输出端与光电耦合装置OEC的1号引脚连接，所述光电耦合装置OEC的2、4号引脚接地，光电耦合装置OEC的3号引脚分别与电阻R3的一端和电磁开关SW2的控制端连接，电阻R3的另一端与电源VCC连接，电磁开关SW2的一端与双向AC/DC变换模块（2）的直流端连接，另一端与锂电池Li的正极连接，当制动踏板未踏下时，放大器A2输出为0，光电耦合装置OEC的3号引脚输出高电平，电磁开关SW2为闭合状态，锂电池Li通过电磁开关SW2、双向AC/DC变换模块（2）向三相永磁同步电机M提供电能；当制动踏板踏下时，放大器A2输出为1，光电耦合装置OEC的3号引脚输出低电平，电磁开关SW2为断开状态。
所述Buck电路（6）由二极管D8、场效应管MOS2、电感L5和肖特基二极管S2组成，所述电感L5的一端为Buck电路（6）的输出端与锂电池Li的正极连接，所述场效应管MOS2的源极为Buck电路（6）的输入端与超级电容器SC的正极连接，Buck电路（6）用于将超级电容器SC中的能量转移至锂电池Li中。
本实用新型的工作原理如下：通过制动踏板传感器检测制动踏板状态，当制动踏板未踏下时，回收开关电路为开路状态、逆变开关电路为闭合状态，锂电池通过双向AC/DC变换模块向ISG电机供电；当制动踏板踏下时，回收开关电路为闭合状态、逆变开关电路为开路状态，ISG电机产生的制动能量经过双向AC/DC变换模块、Boost电路存储于储能装置中，实现能量回收；储能装置还可通过Buck电路向锂电池中转移所回收的能量，增加电动车续航时间。

Claims (3)

1.一种电动车制动能量回收***，包括ISG电机（1）、双向AC/DC变换模块（2）、Boost电路（4）、储能装置（5）、Buck电路（6）、锂电池（7）和制动踏板传感器（9），其特征在于：在所述双向AC/DC变换模块（2）与Boost电路（4）之间设置有回收开关电路（3），在所述双向AC/DC变换模块（2）与锂电池（7）之间设置有逆变开关电路（8）；回收开关电路（3）、逆变开关电路（8）均由制动踏板传感器（9）控制接通或者断开；所述制动踏板传感器（9）用于检测制动踏板踏下或者未踏下的两种状态，在制动踏板踏下时制动踏板传感器（9）输出控制信号至回收开关电路（2）控制其闭合导通；在制动踏板未踏下时制动踏板传感器（9）输出控制信号至逆变开关电路（8）控制其闭合导通。
2.根据权利要求1所述的电动车制动能量回收***，其特征在于：所述回收开关电路（3）包括电阻R1、放大器A1与电磁开关SW1，所述电阻R1的一端与制动踏板传感器（9）的传感器SE连接，另一端与放大器A1的正向端连接，放大器A1的输出端与电磁开关SW1的控制端连接，所述电磁开关SW1的一端与Boost电路（4）的输入端相连，另一端与双向AC/DC变换模块（2）的直流端连接。
3.根据权利要求1所述的电动车制动能量回收***，其特征在于：所述逆变开关电路（8）包括电阻R2、放大器A2、光电耦合装置OEC、电阻R3和电磁开关SW2，所述电阻R2的一端与制动踏板传感器（9）的传感器SE连接，另一端与放大器A2的正向端连接，放大器A1的输出端与光电耦合装置OEC的1号引脚连接，所述光电耦合装置OEC的2、4号引脚接地，光电耦合装置OEC的3号引脚分别与电阻R3的一端和电磁开关SW2的控制端连接，电阻R3的另一端与电源VCC连接，电磁开关SW2的一端与双向AC/DC变换模块（2）的直流端连接，另一端与锂电池（7）的正极连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107199844A (zh) * 2017-05-31 2017-09-26 湘潭电机股份有限公司 一种用于电传动工程车辆的车载空调节能***及控制方法
CN110341483A (zh) * 2019-07-24 2019-10-18 广州小鹏汽车科技有限公司 一种电动汽车电机控制器的检测***及检测方法

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