[发明专利]制动能量回收综合试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种制动能量回收试验装置，尤其是一种兼具有防抱死制动系统(ABS)制动功能的制动能量回收综合试验装置。

背景技术

近年来，全球环境和能源问题的日益突出。在要求低油耗，低排放的压力推动下，电动车发展迅速。混合动力电动汽车技术也成为当今国际汽车研究开发的热点。对于这些以电动机作为动力的车辆，电池是关键。它存储电能多少决定和影响车辆的续驶里程。但是蓄电池的技术相对落后，不能满足车辆需求，严重制约了电动车及混合动力电动车的发展。然而，传统制动器将制动能量完全转化为热能。不仅能量白白浪费掉，还加大制动器的磨损和减少使用寿命。

目前，能够对制动能量进行回收的电动汽车，其基本原理为：电动汽车在减速或刹车时，将汽车行驶的惯性能量通过传动系统传递给电机，电机以发电方式工作，为动力电池充电，实现惯性能量的回收利用。而现在对于回收过程中涉及到的车辆运行平稳、电池充电控制、刹车减速控制、与ABS控制匹配等技术问题以及安全性，都没有很好的解决，因此，急需一种研究制动能量回收的试验平台。

发明内容

本发明的目的在于由此提供一种包含有ABS制动系统的电池储能式制动能量回收综合试验装置。该试验装置可以模拟优化混合动力电动汽车在减速过程中将动能转化为电能，存储到蓄电池。还可以利用该试验装置研究，在保证汽车平顺性基础上，ABS制动系统与制动能量回收系统工作的协调匹配性能，研究如何实施有效制动的同时最大限度的回收能量。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。本装置主要包括主电机、副电机、发电机和ABS制动系统；副电机转子轴、第二离合器总成、副电机转矩转速传感器同轴依次机械连接，并通过皮带及皮带轮与主电机转子轴连接；主电机转子轴依次与主电机转矩转速传感器、第一离合器总成、制动盘、发电机转矩转速传感器、第三离合器总成和发电机转子轴同轴机械连接；发电机依次与逆变器、蓄电池组和电源管理单元电路连接。所述的ABS制动系统包括制动盘、制动钳、ABS轮速传感器、ABS泵、ABS控制器、制动开关、制动踏板、真空助力器和制动总泵，ABS轮速传感器与ABS控制器电路连接，制动钳总成与ABS泵管路连接，ABS控制器与ABS泵电路连接，ABS泵与制动总泵管路连接，制动总泵与真空助力器机械连接，制动踏板与真空助力器机械连接，制动开关与ABS控制器电路连接；主电机控制器与主电机电路连接；副电机控制器与副电机电路连接；发电机控制器与发电机电路连接；主电机转矩转速传感器、副电机转矩转速传感器、发电机转矩转速传感器分别连接有转矩转速测量仪。转矩转速测量仪、主电机控制器、副电机控制器、发电机控制器、电池管理单元、ABS控制器和协调匹配控制器均连接在CAN总线上。

本发明中：主/副电机可单独或共同工作，通过连接轴向发电机输出动力。主/副电机控制器分别控制主/副电机输出转矩及功率大小。针对不同的试验要求，主/副电机控制器可控制主/副电机输出恒定转矩或者随时间变化的转矩。离合器总成作用是防止电机过载，保护试验装置。电池管理单元实时监控和记录蓄电池组状态参数。当发电机处于发电状态时，电池管理单元判断蓄电池组荷电状态(SOC)值是否低于100％时，低于100％时允许给蓄电池组充电。发电机发出的交流电经过逆变器转成直流电补充给蓄电池组。通过CAN(控制器局域网，Controller Area Networks的缩写)，协调匹配控制器可获取各电机工况信息及电池状态信息。根据不同试验所采用的控制策略，向电机控制器、ABS控制器及电池管理单元发送相应的指令，对各自控制对象进行控制管理。

本发明的优点：为制动能量回收研究提供试验平台。模拟实现制动能量回收的基础上，还可在该试验装置上，针对不同的运行工况，按照多种控制策略，对制动能量回收系统进行研究，以达到提高制动能量回收系统的回收效率及工作可靠性的目的。此外，该试验装置还可用于独立研究改进ABS制动系统的制动性能。

附图说明

图1本发明的控制结构示意图