[发明专利]一种车辆双电压能量回收系统及其控制方法

权利要求书

1.一种车辆双电压能量回收系统，其特征在于包括电能控制单元(1)、发动机控制器(2)、发动机(3)、超级电容(4)、发电机(5)、蓄电池(6)、起动机(7)、用电负载(8)、直流-直流转换器(9)；所述的电能控制单元(1)与发动机控制器(2)、超级电容(4)、发电机(5)、蓄电池(6)及直流-直流转换器(9)电连接；发动机控制器(2)与发动机(3)的控制端和起动机(7)的控制端电连接；超级电容(4)和发电机(5)的输出端连接在第一节点(11)与电源地之间，蓄电池(6)、起动机(7)的供电端和用电负载(8)连接在第二节点(12)与电源地之间；直流-直流转换器(9)连接在第一节点(11)与第二节点(12)之间；起动机(7)的动力输出部件通过机械结构与发动机(3)的动力输入部件连接；发动机的动力输出部件通过机械结构与发电机动力输入部件连接；发电机(5)可在电能控制单元(1)控制下输出低电压V的直流电或者高电压V’的直流电。

2.一种上述车辆双电压能量回收系统的控制方法，其特征在于包括下述工况：

当电能控制单元采集的发动机状态信号代表车辆处于制动减速工况时，由发动机驱动发电机工作，输出高电压V’为超级电容补充电量；同时直流-直流转换器将超级电容储存的高电压V’转换为低电压V，提供给蓄电池和用电负载；当电能控制单元采集的发动机状态信号代表起动机起动发动机工况时，电能控制单元控制发电机不发电；直流-直流转换器接通工作，将超级电容的高电压V’转换为低电压V，辅助蓄电池为起动机供电。

3.根据权利要求2所述车辆双电压能量回收系统的控制方法，其特征在于还包括下述工况：发动机起动后，当电能控制单元采集的发动机状态信号代表车辆处于加速状态或怠速停车状态时，控制发电机不发电；此时直流-直流转换器将超级电容储存的高电压V’转换为低电压V，提供给蓄电池和用电负载。

4.根据权利要求2所述车辆双电压能量回收系统的控制方法，其特征在于还包括下述工况：当电能控制单元采集的发动机状态信号代表车辆处于正常行驶，并且超级电容的电量在下限以上时，使用超级电容为蓄电池和用电负载供电，此时控制直流直流转换器将超级电容的高电压V’转换为低电压V提供给蓄电池和用电负载供电。

5.根据权利要求2所述车辆双电压能量回收系统的控制方法，其特征在于还包括下述工况：

当电能控制单元采集的发动机状态信号代表车辆正常行驶，且蓄电池电量达到电量控制下限E1时，电能控制单元控制发电机发电，输出高电压V’，为超级电容补充电量；同时直流-直流转换器将超级电容储存的高电压V’转换为低电压V，提供给蓄电池和用电负载；当蓄电池电量达到上限电量E2时，电能控制单元切断直流直流转换器，此时由蓄电池为用电负载提供高低电压V。

6.根据权利要求2所述车辆双电压能量回收系统的控制方法，其特征在于还包括下述工况：

当电能控制单元采集的蓄电池状态信号代表车辆启动后蓄电池出现故障时，电能控制单元控制直流直流转换器将超级电容的24V直流电转换为12V直流电，用电负载供电；同时将蓄电池故障信息发送至车载显示终端提示车辆使用者；当电能控制单元采集的蓄电池状态信号代表车辆未启动且蓄电池出现故障时，车辆无法起动，此时电能控制单元控制直流直流转换器将超级电容的24V直流电转换为12V直流电，为危险报警灯、车辆前照灯等紧急状态下的用电负载供电。

7.根据权利要求2所述车辆双电压能量回收系统的控制方法，其特征在于还包括下述工况：

当电能控制单元采集的超级电容状态信号代表超级电容发生故障时，电能控制单元控制发电机发电，输出低电压V，同时控制直流-直流转换器接通，由发电机为蓄电池和用电负载提供低电压V。

8.根据权利要求2所述车辆双电压能量回收系统的控制方法，其特征在于还包括下述工况：

当电能控制单元采集的超级电容状态信号代表超级电容电量耗尽时，电能控制单元切断直流直流转换器，此时由蓄电池为用电负载提供低电压V。