[发明专利]电动车辆再生刹车装置的能量充电与放电控制装置及方法

权利要求书

1.一种电动车辆再生刹车装置的能量充电与放电控制装置，其特征在于，包括：

电池，被形成为能够通过逆变器向用于驱动电动车辆的车轮的电动机供给电力；

辅助充电部，至少一个超级电容器互相串联连接；

双向转换器，连接于所述电池与所述辅助充电部之间，以根据控制信号能够转换电流流动方向；

电流检测部，检测向所述逆变器供给的负荷电流、刹车时从所述电动机通过所述逆变器而逆向流动的再生电流、以及在所述电池与所述双向转换器之间流动的充电/放电电流；

速度检测部，检测所述电动车辆的速度；以及

控制单元，使用由所述速度检测部与所述电流检测部输出的信息来控制所述双向转换器，其中，判断所述电动车辆处于加速模式还是刹车模式，当处于刹车模式时，所述双向转换器被控制成直到所述辅助充电部达到额定电压为止充电所述再生电流，根据所述辅助充电部的充电电压而改变在所述双向转换器的转换周期导通的、作为时间之比的负荷比，从而进行控制。

2.根据权利要求1所述的电动车辆再生刹车装置的能量充电与放电控制装置，其特征在于，所述双向转换器包括：

第一开关元件，根据所述控制单元的控制信号而开启/关闭开关，并且被连接为从所述电池的阳极端子向所述辅助充电部的阳极端子方向形成电流导通路径；

第一二极管，与所述第一开关元件并联连接，并且被连接为对于所述第一开关元件的电流流动方向朝逆方向形成电流导通路径；

第二开关元件，并联连接于所述辅助充电部的阳极端子与阴极端子之间，并且被连接为从所述辅助充电部的阳极端子向所述辅助充电部的阴极端子方向形成电流导通路径；以及

第二二极管，与所述第二开关元件并联连接，并且被连接为对于所述第二开关元件的电流流动方向朝逆方向形成电流导通路径；

还包括：第一感应器，设置在从所述辅助充电部的阳极端子向所述第二开关元件延续的电流导通路径上。

3.根据权利要求2所述的电动车辆再生刹车装置的能量充电与放电控制装置，其特征在于，所述电流检测部包括：

第一电流检测器，检测向所述逆变器供给的负荷电流；

第二电流检测器，检测所述电动车辆处于刹车时从所述电动机通过所述逆变器而逆向流动的再生电流；以及

第三电流检测器，检测在所述电池与所述双向转换器之间流动的充电与放电电流；

其中，当所述第二电流检测器检测到再生电流时，所述控制单元则判断为所述刹车模式。

4.根据权利要求3所述的电动车辆再生刹车装置的能量充电与放电控制装置，其特征在于，

为了抑制所述辅助充电部进行充电与放电时所发生的过电压，还包括：过电压缓冲部，所述过电压缓冲部包括：

第二感应器，连接于所述第一开关元件与所述电池的阳

极端子之间；以及

第一电容器，与所述双向转换器并联连接。

5.根据权利要求4所述的电动车辆再生刹车装置的能量充电与放电控制装置，其特征在于，所述控制单元包括：

基准充电/放电电流值计算部，根据所述速度检测部检测的所述电动车辆的速度、所述负荷电流以及所述再生电流计算基准充电/放电电流；

比例积分控制器，进行比例积分，以使所述基准充电/放电电流与所述充电/放电电流之间的误差减小；

负荷比调节部，调节负荷比，所述负荷比用于以所述比例积分控制器的输出信号为基准驱动所述双向转换器；

脉冲宽度调制部，生成脉冲宽度控制信号，所述脉冲宽度控制信号与根据所述负荷比调节部所调节的负荷比相对应；以及

开关驱动部，在处于刹车模式时向所述第一开关元件施加根据所述脉冲宽度调制部所生成的驱动脉冲信号，在处于加速模式时向所述第二开关元件施加根据所述脉冲宽度调制部所生成的驱动脉冲信号。

6.根据权利要求5所述的电动车辆再生刹车装置的能量充电与放电控制装置，其特征在于，所述辅助充电部还包括：

电阻元件，分别与多个超级电容器并联连接，所述多个超级电容器以串联的方式连接；以及

稳压二极管，与所述辅助充电部的两端并联连接。