專利名稱：電動汽車制動能量回收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬電動汽車能量轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，尤其涉及一種電動汽車制動能量回收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著石油能源的日益枯竭，全世界都在尋求新能源的開發(fā)與利用。電動汽 車作為一個新的領(lǐng)域目前已被我國作為重點(diǎn)項目加以推廣。但是目前限于電池 儲能器所儲存的能量不能夠滿足我們?nèi)粘Ｉ畹男枨蟆Ａ硗?，對于電動汽車?余能量的回收，目前也存在著多種解決方案，但上述方案在結(jié)構(gòu)設(shè)計上均不夠 理想。在實際運(yùn)行時，由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能量轉(zhuǎn)換效率低使電動汽車的多余 能量利用受到一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種結(jié)構(gòu)簡單，能量轉(zhuǎn)換效率 高，通用性強(qiáng)的電動汽車制動能量回收系統(tǒng)。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的
電動汽車制動能量回收系統(tǒng)，包括能量轉(zhuǎn)化單元、整流單元、穩(wěn)壓單 元、斬波單元及儲能單元；所述能量轉(zhuǎn)化單元的輸出端口接整流單元的輸入 端口；所述整流單元的輸出端口接穩(wěn)壓單元的輸入端口；所述穩(wěn)壓單元的輸 出端口接儲能單元的輸入端口 ；所述斬波單元的輸出端口接穩(wěn)壓單元的輸出 端口；
所述能量轉(zhuǎn)化單元將汽車制動的機(jī)械能量轉(zhuǎn)化為三相交流電能； 所述整流單元將三相交流電能轉(zhuǎn)換成可利用的直流電能并加以濾波；所述穩(wěn)壓單元將整流后的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)；
所述儲能單元將穩(wěn)壓電源輸出的電能儲存在超級電容中以補(bǔ)充汽車啟 動過程中大電流的放電。
本發(fā)明所述斬波單元可由直流斬波控制器和剎車腳踏開關(guān)構(gòu)成；剎車腳 踏開關(guān)的信號輸出端接直流斬波控制器的信號輸入端。
本發(fā)明所述能量轉(zhuǎn)化單元包括主動電機(jī)及永磁發(fā)電機(jī)；所述主動電機(jī)的 輸出軸與永磁發(fā)電機(jī)的輸入軸配接。
本發(fā)明所述整流單元包括整流橋及電解電容。本發(fā)明所述儲能單元包括 超級電容。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，能量轉(zhuǎn)換效率高，通用性強(qiáng)。本發(fā)明可適用于永磁無刷 直流電機(jī)和交流變頻電機(jī)，因為根據(jù)永磁無刷直流電機(jī)斬波控制的特點(diǎn)，導(dǎo)致 這種電機(jī)不可能出現(xiàn)制動的時候發(fā)出比總線電壓高的情況，所以制動能量很難 回收，即使在電機(jī)控制器本身做文章，也很困難，主要是因為發(fā)出的電壓比較 低。而外加的發(fā)電機(jī)靈活性很高，可以根據(jù)電動汽車本身的特性迸行改造。交 流變頻電機(jī)本身就沒有制動能量回收的特性。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明的保護(hù)范 圍將不僅局限于下列內(nèi)容的表述。
圖1為本發(fā)明的電路原理框圖2為本發(fā)明的具體電路原理圖3為本發(fā)明制動腳踏部分結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
如圖1、 2所示，電動汽車制動能量回收系統(tǒng)，它包括能量轉(zhuǎn)化單元、 整流單元、穩(wěn)壓單元、斬波單元及儲能單元；所述能量轉(zhuǎn)化單元的輸出端口接 整流單元的輸入端口；所述整流單元的輸出端口接穩(wěn)壓單元的輸入端口；所述穩(wěn)壓單元的輸出端口接儲能單元的輸入端口；所述斬波單元的輸出端口接穩(wěn)壓 單元的輸出端口 ；所述能量轉(zhuǎn)化單元將汽車制動的機(jī)械能量轉(zhuǎn)化為三相交流電 能；所述整流單元將三相交流電能轉(zhuǎn)換成可利用的直流電能并加以濾波；所述 穩(wěn)壓單元將整流后的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述儲能單元將穩(wěn)壓電源輸出的電能儲存 在超級電容中以補(bǔ)充汽車啟動過程中大電流的放電。本發(fā)明所述斬波單元由直 流斬波控制器和剎車腳踏開關(guān)1構(gòu)成；剎車腳踏開關(guān)1的信號輸出端接直流斬 波控制器的信號輸入端。本發(fā)明所述能量轉(zhuǎn)化單元包括主動電機(jī)及永磁發(fā)電 機(jī)；所述主動電機(jī)的輸出軸與永磁發(fā)電機(jī)的輸入軸配接。本發(fā)明所述整流單元 包括整流橋及濾波電容。本發(fā)明所述儲能單元包括超級電容。
本發(fā)明這套系統(tǒng)主要由能量轉(zhuǎn)化單元、整流單元、穩(wěn)壓單元、斬波單元以 及儲能單元等組成，其中能量轉(zhuǎn)化單元主要由電動汽車的主動電機(jī)及與之串聯(lián) 的一臺永磁發(fā)電機(jī)組成，其作用是把汽車制動以及下坡剎車的機(jī)械能量轉(zhuǎn)化為 三相交流電能；整流單元由整流橋和電解電容組成，其作用是將能量轉(zhuǎn)化單元 過來的三相交流電整流成可利用的直流電能并加以濾波；穩(wěn)壓單元由寬范圍 DC/DC穩(wěn)壓電源組成，主要作用是將整流后的電壓調(diào)節(jié)到高于電池電壓的1.2 倍；斬波單元由直流斬波控制器和剎車腳踏開關(guān)構(gòu)成；儲能單元由將穩(wěn)壓電源 輸出的電能儲存在超級電容中以補(bǔ)充汽車啟動過程中大電流放電。
控制過程本發(fā)明整套系統(tǒng)在電動汽車系統(tǒng)供電的時候開始供電準(zhǔn)備運(yùn) 行。當(dāng)腳踏剎車壓下的時候，直流斬波器開啟，發(fā)電機(jī)開始發(fā)電，經(jīng)整流單元 整流后，進(jìn)入穩(wěn)壓電源，穩(wěn)壓電源將電壓穩(wěn)定到高于汽車總線電壓的1. 1 1.2 倍，輸出的電能直接輸入到超級電容中。隨著腳踏壓下的程度增加，直流斬波 器的占空比增加，穩(wěn)壓電源輸出的電能增加，制動效果也增加。如果需要加大 制動效果的話，繼續(xù)增大腳踏壓下的程度，這個時候氣制動起作用。
如圖3，本系統(tǒng)制動腳踏開關(guān)可采用制動腳踏結(jié)構(gòu)，擺桿2與推桿3的擺 臂4裝配位置相互脫離，不是直接相連接，而是利用轉(zhuǎn)軸組裝在各自的支承座上。當(dāng)踏板5下壓時，擺桿2首先繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，通過連接板移動滑桿6實現(xiàn)電 制動，踏板5轉(zhuǎn)至與擺臂4接觸時，壓動擺臂4繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，推動推桿3帶動 制動閥的拉桿7移動進(jìn)行氣制動或液壓制動。因踏板5與推桿3不直接相連接， 所以可以很容易分別調(diào)整電、氣或液壓的制動區(qū)間位置，以達(dá)到最佳的制動效 果。
使用時，制動踏板5下壓在ti角度范圍內(nèi)時，使擺桿2繞支撐座8上的轉(zhuǎn) 軸轉(zhuǎn)動，通過連接板9拉動變速器10的滑桿6實現(xiàn)電制動。當(dāng)踏板5繼續(xù)下 壓，超過a角范圍時，踏板5上的凸塊11壓動擺臂4繞支撐座上的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動， 驅(qū)動推桿3移動，帶動制動閥的拉桿7進(jìn)行氣或液壓制動。踏板5帶動擺臂4 在e角度范圍內(nèi)實施電、氣或液壓聯(lián)動制動。直至踏板5壓至限位螺桿12時， 聯(lián)動制動達(dá)到最佳的制動效果。
權(quán)利要求
1、電動汽車制動能量回收系統(tǒng)，其特征在于，包括能量轉(zhuǎn)化單元、整流單元、穩(wěn)壓單元、斬波單元及儲能單元；所述能量轉(zhuǎn)化單元的輸出端口接整流單元的輸入端口；所述整流單元的輸出端口接穩(wěn)壓單元的輸入端口；所述穩(wěn)壓單元的輸出端口接儲能單元的輸入端口；所述斬波單元的輸出端口接穩(wěn)壓單元的輸出端口；所述能量轉(zhuǎn)化單元將汽車制動的機(jī)械能量轉(zhuǎn)化為三相交流電能；所述整流單元將三相交流電能轉(zhuǎn)換成可利用的直流電能并加以濾波；所述穩(wěn)壓單元將整流后的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述儲能單元將穩(wěn)壓電源輸出的電能儲存在超級電容中以補(bǔ)充汽車啟動過程中大電流的放電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動汽車制動能量回收系統(tǒng)，其特征在于所 述斬波單元由直流斬波控制器和剎車腳踏開關(guān)構(gòu)成；剎車腳踏開關(guān)的信號輸 出端接直流斬波控制器的信號輸入端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動汽車制動能量回收系統(tǒng)，其特征在于所述能量轉(zhuǎn)化單元包括主動電機(jī)及永磁發(fā)電機(jī)；所述主動電機(jī)的輸出軸與永 磁發(fā)電機(jī)的輸入軸配接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動汽車制動能量回收系統(tǒng)，其特征在于所述整流單元包括整流橋及濾波電容。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動汽車制動能量回收系統(tǒng)，其特征在于所 述儲能單元包括超級電容。
全文摘要
本發(fā)明屬電動汽車能量轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，尤其涉及一種電動汽車制動能量回收系統(tǒng)，包括能量轉(zhuǎn)化單元、整流單元、穩(wěn)壓單元、斬波單元及儲能單元；所述能量轉(zhuǎn)化單元的輸出端口接整流單元的輸入端口；所述整流單元的輸出端口接穩(wěn)壓單元的輸入端口；所述穩(wěn)壓單元的輸出端口接儲能單元的輸入端口；所述斬波單元的輸出端口接穩(wěn)壓單元的輸出端口；所述能量轉(zhuǎn)化單元將汽車制動的機(jī)械能量轉(zhuǎn)化為三相交流電能；所述整流單元將三相交流電能轉(zhuǎn)換成可利用的直流電能并加以濾波；所述穩(wěn)壓單元將整流后的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述儲能單元將穩(wěn)壓電源輸出的電能儲存在超級電容中以補(bǔ)充汽車啟動過程中大電流的放電。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，能量轉(zhuǎn)換效率高，通用性強(qiáng)。
文檔編號B60L7/00GK101519043SQ20081001051
公開日2009年9月2日 申請日期2008年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者田豐斌 申請人:田豐斌