[发明专利]一种电动汽车分段复合制动系统及其能量回收方法

摘要

一种电动汽车分段复合制动系统及其能量回收方法，该方法通过分段复合判断器接收驾驶员模型制动信号，判断电动汽车何时进行电机制动、电液制动，并进行对应制动情况下的能量回收。该系统包括驾驶员模型、分段复合判断器、纯电机制动模式、电液制动模式、储能装置。所述驾驶员模型作为轻度制动、中度制度和紧急制动信号的输入源，用以决定电动汽车的制动模式。所述分段复合制动判断器接收驾驶员模型制动信号，用于判断电动汽车何时开启纯电机制动模式和电液制动模式，使电动汽车能够根据制动信号的强弱开启纯电机制动模式和电液制动模式。采用分段复合制动系统结构简单，能够保证制动过程安全性，同时保证了良好的制动感觉。

主权项

一种电动汽车分段复合制动系统，其特征在于：该系统包括驾驶员模型、分段复合判断器、纯电机制动模式、电液制动模式、储能装置；所述驾驶员模型与分段复合判断器串联，所述纯电机制动模式与电液制动模式以并联的形式连接在分段复合判断器和储能装置之间；首先分段复合制动判断器接收到驾驶员信号，做出纯电机制动模式和电液制动模式判断，纯电机制动模式下不进行能量回收，电液制动模式下，进行能量回收，把回收的能量储存到储能装置中；所述纯电机制动模式包括为包括电机控制器、电动机/发电机、电流检测器、制动电阻盒；所述电机控制器、电动机/发电机、电流检测器依次经过导线串联，所述制动电阻盒包括制动电阻和制动电阻判断器，制动电阻盒与电动机/发电机并联，制动电阻和制动电阻判断器串联构成制动电阻盒，用于消耗纯电机制动模式下产生的电能；所述储能装置包括为充电器、超级电容、DC/DC、电池管理系统、电池组、SOC采集装置；所述充电器与电池管理系统之间分成两个支路，一路经过超级电容、DC/DC到电池管理系统，其中超级电容、DC/DC和电池管理系统依次通过导线串联，另一路充电器直接与电池管理系统通过导线相串联，当回馈电流波动大时采用超级电容、DC/DC为电池组充电；所述电池管理系统与电池组通过导线串联，起到保护电池组的作用；所述SOC采集装置通过导线串联在电池组与充电器之间，采集电池的状态，使控制器进行相应工作；利用上述系统进行电动汽车分段复合制动能量回收方法，该方法具体步骤如下，(1)驾驶员模型反馈到路面状况后产生制动信号，分段复合制动判断器接收到制动信号后做出判断；当接收的信号为轻度制动信号时，电动汽车执行 纯电机制动工况，此种工况下不进行能量回收；当接收的信号为中度或者紧急制动信号时，电动汽车执行电液机制动工况，此种工况在保证制动过程安全的情况下，进行能量回收；(2)根据步骤(1)，电动汽车进入纯电机模式制动时，电机控制器会自动切断与分段复合制动判断器之间的电路，发动机反拖变为发电机，产生电流，电流检测器检测到小电流通过时也会切断与充电器之间的电路；(3)根据步骤(2)，此时制动电阻判断器检测到有发电机产生的电流，制动电阻判断器会自行开启，同时电机控制器会切断与分段复合制动判断器之间的电路，使发电机、制动电阻判断器，制动电阻形成一条回路，制动电阻会消耗此时发电机产生的电能，以热能的形式消耗掉；(4)根据步骤(1)，电动汽车进入电液制动模式时，电机制动和液压制动会同时工作，电机制动时制动电阻盒中的制动电阻判断器会自行切断与制动电阻之间的电阻，进入能量回收模式；(5)根据步骤(4)，能量回收时，充电器实时采集到电池组的SOC,当电池组允许充电时充电器工作在充电状态并检测充电电流大小，当充电电流比较平稳时采用直接给电池组充电的方式；当电流波动大时采用超级电容、DC/DC为电池组充电；(6)根据步骤(5)，充电器判断出电池组不需要进行充电时，充电器会切断与电流检测器之间的电路，制动电阻判断器会开启，同时电机控制器会切断与分段复合制动判断器之间的电路，使发电机、制动电阻判断器，制动电阻形成一条回路，制动电阻会消耗此时发电机产生的电能，以热能的形式消耗掉；(7)根据步骤(4)，电动汽车进入液压制动，ABS制动模式判断器会根据电动汽车的制动工况实时的选择是否ABS制动、是否纯液压制动，以保证制动过程中的制动稳定性。