[发明专利]一种基于双模串联复合电源的制动能量回收系统

说明书

本发明公开了一种基于双模串联复合电源的制动能量回收系统，属于电动汽车制动技术领域，该控制系统包括蓄电池、电机、整流桥、双电容装置、电机控制器、开关、电机和控制器，其中驱动电路可以切换为单电池驱动、单电容串联驱动、并联电容串联驱动三种模式，制动能量回收电路可以切换为单电容回收和双电容串联回收两种模式，两个超级电容可以通过晶闸管均衡端电压。本发明可以分段回收汽车减速时产生的制动能量，提高电动汽车能量利用率。

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，具体涉及一种基于双模串联复合电源的制动能量回收系统。

背景技术

目前，发展以电作为动力源的电动汽车是缓解能源匮乏和环境污染问题的有效途径，电动汽车的一个显著特征是：在制动过程中通过电机将车辆动能转化为电能储存在蓄电池、超级电容等储能装置中。现有的有源串联复合电源在制动能量回收过程中，当车速降低到一定程度时，电机反电动势与超级电容的电压差过小导致回收效率降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于双模串联复合电源的制动能量回收系统，用于回收驱动电机制动停车产生的能量，以提高回收率。

本发明采用以下技术方案：

一种基于双模串联复合电源的制动能量回收系统，包括电机控制器、整流桥、双电容装置、开关、蓄电池、电机以及控制器，所述电机与整流桥连接，整流桥与双电容装置连接，双电容装置通过开关与蓄电池连接，蓄电池与电机控制器连接，所述整流桥、双电容装置、开关均与控制器连接。

上述方案中，所述双电容装置包括超级电容CH、超级电容CL、电力二极管D4、电力二极管D5以及晶闸管T4，所述CH的正极与T4的正极连接，T4的负极分别与D4的负极、CL的正极连接，CL的负极与D5的正极连接，D5的负极分别与D4的正极、CH的负极连接；所述开关设有J0端、J1端和J2端，J0端与蓄电池正极连接，J1端与CL负极、D5正极、整流桥负极连接，J2端与晶闸管T4负极、电容CL正极、二极管D4负极和电机控制器K连接；所述双电容装置由T4均衡CH和CL的电压，T4导通，且当CH端电压高于CL端电压时，形成均压回路。

上述方案中，包括由开关和晶闸管T4控制切换形成的三种驱动模式：单电容串联驱动模式、并联电容串联驱动模式和单电池驱动模式；单电容串联驱动模式时，开关置J1端，晶闸管T4截止；并联电容串联驱动模式时，开关置J1端，晶闸管T4导通；单电池驱动模式时，开关置J2端。

上述方案中，该系统还包括由晶闸管T4切换控制的两种制动能量回收模式：双电容回收模式和单电容回收模式；所述两种制动能量回收模式具体为：晶闸管T4截止时，电容CH与电容CL串联，共同回收制动能量；晶闸管T4导通后，电容CH被隔离，仅由电容CL回收制动能量。

本发明的有益效果为：

(1)本发明在制动过程中，可以将动能转化成电能储存在超级电容中，可以避免蓄电池受大电流冲击，有效延长蓄电池寿命；

(2)本发明的蓄电池使用无源串联的复合电源结构，没有使用DC-DC结构，有效降低系统结构的体积和重量；

(3)本发明在制动过程中，分阶段以单电容和双电容两种不同的模式回收电能，可以回收更多动能，回收效率提高；

(4)本发明在驱动过程中，可以自由切换蓄电池驱动模式和蓄电池与超级电容串联驱动模式，保护系统的同时避免了二极管等器件的能量损耗，提高能量利用率。

附图说明

图1为本发明一种基于双模串联复合电源的主电路图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。