[发明专利]动能回充控制器、动能回充控制系统及其控制方法

说明书

本发明提供一种动能回充控制器、动能回充控制系统及其控制方法。动能回充控制器包含估算模块与控制模块。估算模块包含驾驶行为判断单元、回充曲线调整单元及可回充动能估算单元。驾驶行为判断单元判断车速信号、油门踏板信号及剎车踏板信号以产生驾驶模式。回充曲线调整单元根据驾驶模式估算出剎车回充目标数据。可回充动能估算单元根据剎车回充目标数据与车速信号估算出可回充动能值。控制模块依据可回充动能值与储能可回收功率值决策输出作动情境信息至车辆中。借此，透过储能元件的状态调整回充动能，不但可增加动能回收的效益，还能延长储能元件寿命、延长续行里程及降低油耗。

技术领域

本发明是关于一种动能回充控制器、动能回充控制系统及其控制方法，特别是关于一种可回充适应调节且可增加回收效益的动能回充控制器、动能回充控制系统及其控制方法。

背景技术

近年由于油价攀升及节能减碳的意识逐年提高，各大厂商均加强研发电动车，而为了更加节省电动车的能源，如何让电动车剎车时的能量能够有效地回收再利用亦是重要发展目标。

目前基于电池的大容量存储特性和电容的大倍率充放电特性，电池、电容组合的混合动力车成为电动车节油系统的首选方案。然而，电容大倍率充放电的背后却隐藏了其容量小的问题，当电池充饱时而单独使用电容的状况下，在电动车动能回收过程中容易导致无电剎车的问题。目前市场上的解决方案主要有两种，一种为提前减小剎车功率，另一种是将电容充满后取消电剎车。第一种方案的剎车过程比较平滑，然而却因为剎车功率很小，导致大部分的动能被气剎车转变成热量而散失。而第二种方案的剎车过程虽然电容已为充满状态，但在高速时并不能吸收全部动能，而且会出现电剎车突然消失的状况，进而影响剎车的舒适性。此外，传统电动车辆进行动能回收时，皆需考虑电池状态的回充时机及允许回充条件，因此其回收效益有限。

另一种已知的动能回充方式是利用超级电容来实现电动车高回收功率的需求。然而，此种超级电容往往具有成本过高、重量过重以及体积过大的缺陷。由此可知，目前市场上缺乏一种成本低廉、架构简易、可增加回收效益且能延长储能元件的使用寿命的电动车用动能回充控制器、动能回充控制系统及其控制方法，故相关业者均在寻求其解决之道。

发明内容

因此，本发明提供一种动能回充控制器、动能回充控制系统及动能回充控制方法，其可透过储能元件的状态来调整回充动能，并利用功率分配器进行动能回收功率的路径分流，不但可增加动能回收的效益，还能延长储能元件的寿命。此外，本发明的动能回充控制器、动能回充控制系统及动能回充控制方法可应用于各类型车辆上，尤其是大型运输车辆或搭载多种汽车电器，能透过搭配车载动能回收控制系统来延长车载储能装置的运作时间或减少储能元件的搭载容量。再者，除了电动车之外，传统车辆上亦可搭配电控离合器并结合动能回充控制方法来调节原车发电机的作动时机，继而降低油耗与延长车载储能装置的运作时间。

依据本发明一方面提供一种动能回充控制器，用以控制一车辆的电能以增加动能回收的效益。此动能回充控制器包含一估算模块与一控制模块，其中估算模块包含一驾驶行为判断单元、一回充曲线调整单元以及一可回充动能估算单元。驾驶行为判断单元接收并判断一车速信号、一油门踏板信号及一剎车踏板信号以产生一驾驶模式，且驾驶行为判断单元输出驾驶模式。再者，回充曲线调整单元电性连接驾驶行为判断单元并接收驾驶模式。回充曲线调整单元根据驾驶模式估算出一剎车回充目标数据。而可回充动能估算单元则电性连接回充曲线调整单元并接收剎车回充目标数据与车速信号，此可回充动能估算单元根据剎车回充目标数据与车速信号估算出一可回充动能值。另外，控制模块电性连接估算模块并接收可回充动能值与至少一储能可回收功率值。控制模块包含一控制决策单元与一记忆单元。记忆单元电性连接控制决策单元且储存多个作动情境信息。此控制决策单元依据可回充动能值与储能可回收功率值决策输出其中一作动情境信息至车辆中，以控制剎车动能的回收。