[发明专利]增程式电动车制动能量回收系统

摘要

本发明公开一种增程式电动车制动能量回收系统，包括制动踏板信号处理模块、加速踏板信号处理模块、档位信号处理模块、主缸压力信号检测模块、诊断电路模块、制动能量回收系统控制单元（RBSECU）、制动防抱死控制单元（ABSECU）、制动防抱死（ABS）电磁阀驱动模块、制动防抱死（ABS）泵电机驱动模块、起动/发电一体机控制单元（ISGECU）、起动/发电一体机（ISG）电机、动力电池及电池管理系统（BMS）、驱动电机控制单元（TMECU）和驱动电机（TM）。本发明提出的增程式电动车制动能量回收系统在确保制动安全的前提下，最大限度地回收制动能量，提高整车能量利用效率。

主权项

增程式电动车制动能量回收系统，其特征在于： 包括制动踏板信号处理模块（1）、加速踏板信号处理模块（2）、档位信号处理模块（3）、主缸压力信号检测模块（4）、诊断电路模块（5）、制动能量回收系统控制单元（6）、制动防抱死控制单元（7）、制动防抱死电磁阀驱动模块（8）、制动防抱死泵电机驱动模块（9）、起动/发电一体机控制单元（10）、起动/发电一体机（11）、动力电池（12）、驱动电机控制单元（13）、驱动电机（14）和电池管理系统（15）；其中，制动踏板信号处理模块（1）、加速踏板信号处理模块（2）、档位信号处理模块（3）、主缸压力信号检测模块（4）和诊断电路模块（5）分别将检测到的传感器输出信号输入给制动能量回收系统控制单元（6），制动能量回收系统控制单元（6）通过CAN总线分别与制动防抱死控制单元（7）、起动/发电一体机控制单元（10）、驱动电机控制单元（13）、电池管理系统（15）连接，实现实时通信；制动防抱死控制单元（7）分别与制动防抱死电磁阀驱动模块（8）和制动防抱死泵电机驱动模块（9）连接，电池管理系统（15）与动力电池（12）连接，动力电池（12）分别与起动/发电一体机控制单元（10）和驱动电机控制单元（13）连接，起动/发电一体机控制单元（10）与起动/发电一体机（11）连接，驱动电机控制单元（13）与驱动电机（14）连接；所述制动踏板信号处理模块（1）的具体电路为，由电阻R4、电阻R5和电容C2组成一阶滤波电路，对制动踏板传感器输出信号进行滤波，再经由射极跟随器U2对信号进行电压稳定跟随，最后接制动能量回收系统控制单元（6）的A/D口；制动踏板信号处理模块（1）用于对制动踏板角度的实时采集与处理，并将处理后的信号发送到制动能量回收系统控制单元（6）；所述加速踏板信号处理模块（2）的具体电路为，电压信号经过低通滤波后，采用电压跟随器U1A进行阻抗匹配，然后通过由放大器U1B、电阻R2、电阻R3和电阻R1组成的放大电路对加速踏板输出的电压信号进行放大，最后经过由二极管D1和二极管D2组成的限幅电路将信号电压调整为制动能量回收系统控制单元（6）的A/D口输入电平允许的范围，最后接制动能量回收系统控制单元（6）的A/D口；加速踏板信号处理模块（2）用于对加速踏板角度的实时采集与处理，并将处理后的信号发送到制动能量回收系统控制单元（6）；所述档位信号处理模块（3）的具体电路为，档位信号经过由电阻R7和电容C3组成的一阶滤波电路滤波后，再经过由电阻R8和二极管D3组成的限幅电路后接入到制动能量回收系统控制单元（6）的中断口；所述主缸压力信号检测模块（4）的具体电路为，通过由放大器U3A、电阻R9、电阻R10、电阻R11和电容C4构成电荷放大器，将主缸压力电荷信号转换为电压信号；电压信号通过由放大器U3B构成的放大电路，然后信号经电阻R12、电阻R13、电阻R14、放大器U4A、放大器U4B、电容C4、电容C5构成的二阶低通滤波器电路对信号进行隔离抗干扰和滤波，由此得到的信号再通过一个由放大器U5、电阻R16、电阻R17和电阻R18构成的电平转换电路将正负信号均转化为正信号；最后把信号连到制动能量回收系统控制单元（6）的A/D转换引脚，进行A/D转换；所述诊断电路模块（5）的具体电路为，包括逻辑电平转换芯片U23和转换接口J1，逻辑电平转换芯片U23通过转换接口J1与故障诊断设备连接，制动能量回收系统控制单元（6）将故障码CMOS电平通过U23进行电平转换，转换成RS232电平，通过转换接口J1由故障诊断设备的COM口接收；还包括电容C39、电容C40、电容C49和电容C50，用于逻辑电平转换芯片U23内部电荷泵的振荡，以控制四相电压的变化，实现电平转换和信号传输；所述制动防抱死电磁阀驱动模块（8）的具体电路为，包括四路相同的电磁阀驱动电路，每一路电磁阀驱动电路对应一个轮缸，且分别与制动防抱死控制单元（7）连接，每一路电磁阀驱动电路包括一个智能功率芯片U27和两路电磁阀；在每一路电磁阀驱动电路中，智能功率芯片U27接收来自制动防抱死控制单元（7）的信号，处理后，输出信号到电磁阀，控制电磁阀的开关，智能功率芯片U27驱动两路电磁阀，电磁阀的输出端通过一个反馈网络，将其工作状态反馈至制动防抱死控制单元（7），以对电磁阀的工作状态进行检测；制动防抱死电磁阀驱动模块（8）用于驱动制动防抱死制动压力调节器中的电磁阀，以控制压力变化； 所述制动防抱死泵电机驱动模块（9）的具体电路为，包括智能功率芯片U30和回液泵电机MG2，智能功率芯片U30接收来自制动防抱死控制单元（7）的信号，处理后，输出信号到回液泵电机MG2，控制回液泵电机MG2的工作；回液泵电机MG2输出端通过一个反馈网络，将其工作状态反馈至制动防抱死控制单元（7），以对回液泵电机的工作状态进行检测；智能功率芯片U30具有电流反馈功能，实时监控回液泵电机MG2的工作状态；制动防抱死泵电机驱动模块（9）用于驱动泵电机。