本發明專利技術公開一種增程式電動車制動能量回收系統，包括制動踏板信號處理模塊、加速踏板信號處理模塊、檔位信號處理模塊、主缸壓力信號檢測模塊、診斷電路模塊、制動能量回收系統控制單元（RBSECU）、制動防抱死控制單元（ABSECU）、制動防抱死（ABS）電磁閥驅動模塊、制動防抱死（ABS）泵電機驅動模塊、起動/發電一體機控制單元（ISGECU）、起動/發電一體機（ISG）電機、動力電池及電池管理系統（BMS）、驅動電機控制單元（TMECU）和驅動電機（TM）。本發明專利技術提出的增程式電動車制動能量回收系統在確保制動安全的前提下，最大限度地回收制動能量，提高整車能量利用效率。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電動汽車
，具體涉及一種增程式電動車制動能量回收系統，用于提高整車能量利用效率。
技術介紹
為了提高整車能量利用率，電動汽車通常應用制動能量回收技術，在車輛減速滑行以及剎車過程中，切換電動汽車的驅動電機處于發電狀態，將車輛的部分動能轉換成電能回饋給動力電池，從而實現制動和能量的回收再利用。中國技術專利公布了一種制動能量回收系統(蔣元廣，鐘國華，張丙軍.一種制動能量回收系統，授權公告號CN 201736828 U，公告日2011. 02. 09)。這種制動能量回收系統在目標制動力矩小于或等于發電機制動力矩時，完全采用發電機制動并回收制動 能量；當目標制動力矩超過發電機制動力矩時，超出的制動力矩由輔助制動系統產生并部分回收制動能量。這種制動能量回收系統主要適用于具有單一電機的純電動車或混合動力汽車，而增程式電動車包含用于驅動和能量回收的TM電機，以及延長純電續駛里程的ISG電機。在增程模式下，ISG電機對動力電池的充電功率與TM電機的能量回饋之間也存在關聯影響。中國專利技術專利公布了一種電動汽車的制動能量回饋控制方法(羅禹貢，周磊，李克強等.一種電動汽車制動能量回饋控制方法，授權公告號CN 1962308A，公告日2007. 5. 16)。該方法調節前軸液壓制動力、后軸液壓制動力與電機制動力如果ABS在工作，則電機制動力為0，前軸液壓制動力和后軸液壓制動力轉由ABS調節；如果ABS未工作，則根據實際制動力是否滿足駕駛員的制動要求的閾值、驅動輪的滑移率閾值以及電機轉矩極限等因素進行調節，直到制動踏板被松開。該制動能量回饋控制方法僅從制動安全性角度進行電機制動力協調控制，事實上，電池充電安全性也是制動能量回收系統設計中必須解決的關鍵問題。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服已有制動能量回收系統及控制方法的不足，在優先保證制動安全和電池充電安全的前提下，提出了一種適合增程式電動車的制動能量回收系統。本專利技術的具體技術方案如下 增程式電動車制動能量回收系統包括制動踏板信號處理模塊I、加速踏板信號處理模塊2、檔位信號處理模塊3、主缸壓力信號檢測模塊4、診斷電路模塊5、制動能量回收系統控制單元(RBS E⑶)6、制動防抱死控制單元(ABS E⑶)7、制動防抱死(ABS)電磁閥驅動模塊8、制動防抱死(ABS)泵電機驅動模塊9、起動/發電一體機控制單元(ISG E⑶)10、起動/發電一體機(ISG) 11、動力電池12、驅動電機控制單元(TM E⑶)13、驅動電機(TM) 14和電池管理系統(BMS)15。其中，制動踏板信號處理模塊I、加速踏板信號處理模塊2、檔位信號處理模塊3、主缸壓力信號檢測模塊4和診斷電路模塊5分別將檢測到的傳感器輸出信號輸入給制動能量回收系統控制單元(RBS E⑶)6，制動能量回收系統控制單元(RBS E⑶)6通過CAN總線分別與制動防抱死控制單元(ABS E⑶)7、起動/發電一體機控制單元(ISG E⑶)10、驅動電機控制單元(TM E⑶)13、電池管理系統(BMS) 15連接，實現實時通信；制動防抱死控制單元(ABS E⑶)7分別與制動防抱死(ABS)電磁閥驅動模塊8和制動防抱死(ABS)泵電機驅動模塊9連接，電池管理系統(BMS)15與動力電池12連接，動力電池12分別與起動/發電一體機控制單元(ISG E⑶)10和驅動電機控制單元(TM E⑶)13連接，起動/發電一體機控制單元(ISG ECU) 10與起動/發電一體機(ISG) 11連接，驅動電機控制單元(TMECU) 13與驅動電機(TM) 14連接。所述制動踏板信號處理模塊I的具體電路為，由電阻R4、電阻R5和電容C2組成一階濾波電路，對制動踏板傳感器輸出信號進行濾波，再經由射極跟隨器U2對信號進行電壓穩定跟隨，最后接制動能量回收系統控制單元(RBS ECU)6的A/D 口 ；制動踏板信號處理模塊I用于對制動踏板角度的實時采集與處理，并將處理后的信號發送到制動能量回收系統控制單元(RBS ECU) 6。所述加速踏板信號處理模塊2的具體電路為，電壓信號經過低通濾波后，采用電 壓跟隨器UlA進行阻抗匹配，然后通過由放大器U1B、電阻R2、電阻R3和電阻Rl組成的放大電路對加速踏板輸出的電壓信號進行放大，最后經過由二極管Dl和二極管D2組成的限幅電路將信號電壓調整為制動能量回收系統控制單元(RBS ECU)6的A/D 口輸入電平允許的范圍，最后接制動能量回收系統控制單元(RBS ECU)6的A/D 口 ；加速踏板信號處理模塊2用于對加速踏板角度的實時采集與處理，并將處理后的信號發送到制動能量回收系統控制單元(RBS ECU) 6。所述檔位信號處理模塊3的具體電路為，檔位信號經過由電阻R7和電容C3組成的一階濾波電路濾波后，再經過由電阻R8和二極管D3組成的限幅電路后接入到制動能量回收系統控制單元(RBS E⑶)6的中斷口。所述主缸壓力信號檢測模塊4的具體電路為，通過由放大器U3A、電阻R9、電阻R10、電阻Rll和電容C4構成電荷放大器,將主缸壓力電荷信號轉換為電壓信號；電壓信號通過由放大器U3B構成的放大電路，然后信號經電阻R12、電阻R13、電阻R14、放大器U4A、放大器U4B、電容C4、電容C5構成的二階低通濾波器電路對信號進行隔離抗干擾和濾波，由此得到的信號再通過一個由放大器U5、電阻R16、電阻R17和電阻R18構成的電平轉換電路將正負信號均轉化為正信號；最后把信號連到制動能量回收系統控制單元(RBS ECU) 6的A/D轉換引腳，進行A/D轉換。所述診斷電路模塊5的具體電路為，包括邏輯電平轉換芯片U23和轉換接口 J1，邏輯電平轉換芯片U23通過轉換接口 Jl與故障診斷設備連接，制動能量回收系統控制單元(RBS E⑶)6將故障碼CMOS電平通過U23進行電平轉換，轉換成RS232電平，通過轉換接口Jl由故障診斷設備的COM 口接收。還包括電容C39、電容C40、電容C49和電容C50，用于芯片U23內部電荷泵的振蕩，以控制四相電壓的變化，實現電平轉換和信號傳輸。所述制動防抱死(ABS)電磁閥驅動模塊8的具體電路為，包括四路相同的電磁閥驅動電路，每一路電磁閥驅動電路對應一個輪缸，且分別與制動防抱死控制單元7連接，每一路電磁閥驅動電路包括一個智能功率芯片U27和兩路電磁閥；在每一路電磁閥驅動電路中，智能功率芯片U27接收來自制動防抱死控制單元(ABS ECU)7的信號，處理后，輸出信號到電磁閥，控制電磁閥的開關，智能功率芯片U27驅動兩路電磁閥；電磁閥的輸出端通過一個反饋網絡，將其工作狀態反饋至制動防抱死控制單元(ABS E⑶)7，以對電磁閥的工作狀態進行檢測；制動防抱死ABS電磁閥驅動模塊8用于驅動制動防抱死(ABS)制動壓力調節器中的電磁閥，以控制壓力變化。所述制動防抱死(ABS)泵電機驅動模塊9的具體電路為，包括智能功率芯片U30和回液泵電機MG2，智能功率芯片U30接收來自制動防抱死控制單元(ABS ECU) 7的信號，處理后，輸出信號到回液泵電機MG2，控制回液泵電機MG2的工作；回液泵電機MG2輸出端通過一個反饋網絡，將其工作狀態反饋至制動防抱死控制單元(ABS E⑶)7，以對回液泵電機的工作本文檔來自技高網...
【技術保護點】
增程式電動車制動能量回收系統，其特征在于：？包括制動踏板信號處理模塊（1）、加速踏板信號處理模塊（2）、檔位信號處理模塊（3）、主缸壓力信號檢測模塊（4）、診斷電路模塊（5）、制動能量回收系統控制單元（6）、制動防抱死控制單元（7）、制動防抱死電磁閥驅動模塊（8）、制動防抱死泵電機驅動模塊（9）、起動/發電一體機控制單元（10）、起動/發電一體機（11）、動力電池（12）、驅動電機控制單元（13）、驅動電機（14）和電池管理系統（15）；其中，制動踏板信號處理模塊（1）、加速踏板信號處理模塊（2）、檔位信號處理模塊（3）、主缸壓力信號檢測模塊（4）和診斷電路模塊（5）分別將檢測到的傳感器輸出信號輸入給制動能量回收系統控制單元（6），制動能量回收系統控制單元（6）通過CAN總線分別與制動防抱死控制單元（7）、起動/發電一體機控制單元（10）、驅動電機控制單元（13）、電池管理系統（15）連接，實現實時通信；制動防抱死控制單元（7）分別與制動防抱死電磁閥驅動模塊（8）和制動防抱死泵電機驅動模塊（9）連接，電池管理系統（15）與動力電池（12）連接，動力電池（12）分別與起動/發電一體機控制單元（10）和驅動電機控制單元（13）連接，起動/發電一體機控制單元（10）與起動/發電一體機（11）連接，驅動電機控制單元（13）與驅動電機（14）連接；所述制動踏板信號處理模塊（1）的具體電路為，由電阻R4、電阻R5和電容C2組成一階濾波電路，對制動踏板傳感器輸出信號進行濾波，再經由射極跟隨器U2對信號進行電壓穩定跟隨，最后接制動能量回收系統控制單元（6）的A/D口；制動踏板信號處理模塊（1）用于對制動踏板角度的實時采集與處理，并將處理后的信號發送到制動能量回收系統控制單元（6）；所述加速踏板信號處理模塊（2）的具體電路為，電壓信號經過低通濾波后，采用電壓跟隨器U1A進行阻抗匹配，然后通過由放大器U1B、電阻R2、電阻R3和電阻R1組成的放大電路對加速踏板輸出的電壓信號進行放大，最后經過由二極管D1和二極管D2組成的限幅電路將信號電壓調整為制動能量回收系統控制單元（6）的A/D口輸入電平允許的范圍，最后接制動能量回收系統控制單元（6）的A/D口；加速踏板信號處理模塊（2）用于對加速踏板角度的實時采集與處理，并將處理后的信號發送到制動能量回收系統控制單元（6）；所述檔位信號處理模塊（3）的具體電路為，檔位信號經過由電阻R7和電容C3組成的一階濾波電路濾波后，再經過由電阻R8和二極管D3組成的限幅電路后接入到制動能量回收系統控制單元（6）的中斷口；所述主缸壓力信號檢測模塊（4）的具體電路為，通過由放大器U3A、電阻R9、電阻R10、電阻R11和電容C4構成電荷放大器，將主缸壓力電荷信號轉換為電壓信號；電壓信號通過由放大器U3B構成的放大電路，然后信號經電阻R12、電阻R13、電阻R14、放大器U4A、放大器U4B、電容C4、電容C5構成的二階低通濾波器電路對信號進行隔離抗干擾和濾波，由此得到的信號再通過一個由放大器U5、電阻R16、電阻R17和電阻R18構成的電平轉換電路將正負信號均轉化為正信號；最后把信號連到制動能量回收系統控制單元（6）的A/D轉換引腳，進行A/D轉換；所述診斷電路模塊（5）的具體電路為，包括邏輯電平轉換芯片U23和轉換接口J1，邏輯電平轉換芯片U23通過轉換接口J1與故障診斷設備連接，制動能量回收系統控制單元（6）將故障碼CMOS電平通過U23進行電平轉換，轉換成RS232電平，通過轉換接口J1由故障診斷設備的COM口接收；還包括電容C39、電容C40、電容C49和電容C50，用于邏輯電平轉換芯片U23內部電荷泵的振蕩，以控制四相電壓的變化，實現電平轉換和信號傳輸；所述制動防抱死電磁閥驅動模塊（8）的具體電路為，包括四路相同的電磁閥驅動電路，每一路電磁閥驅動電路對應一個輪缸，且分別與制動防抱死控制單元（7）連接，每一路電磁閥驅動電路包括一個智能功率芯片U27和兩路電磁閥；在每一路電磁閥驅動電路中，智能功率芯片U27接收來自制動防抱死控制單元（7）的信號，處理后，輸出信號到電磁閥，控制電磁閥的開關，智能功率芯片U27驅動兩路電磁閥，電磁閥的輸出端通過一個反饋網絡，將其工作狀態反饋至制動防抱死控制單元（7），以對電磁閥的工作狀態進行檢測；制動防抱死電磁閥驅動模塊（8）用于驅動制動防抱死制動壓力調節器中的電磁閥，以控制壓力變化；？所述制動防抱死泵電機驅動模塊（9）的具體電路為，包括智能功率芯片U30和回液泵電機MG2，智能功率芯片U3...
【技術特征摘要】
1.增程式電動車制動能量回收系統，其特征在于包括制動踏板信號處理模塊(I)、加速踏板信號處理模塊(2)、檔位信號處理模塊(3)、主缸壓力信號檢測模塊(4)、診斷電路模塊(5)、制動能量回收系統控制單元(6)、制動防抱死控制單元(7)、制動防抱死電磁閥驅動模塊(8)、制動防抱死泵電機驅動模塊(9)、起動/發電一體機控制單元(10)、起動/發電一體機(11)、動力電池(12 )、驅動電機控制單元(13 )、驅動電機(14 )和電池管理系統(15 );其中，制動踏板信號處理模塊(I)、加速踏板信號處理模塊(2)、檔位信號處理模塊(3)、主缸壓力信號檢測模塊(4)和診斷電路模塊(5)分別將檢測到的傳感器輸出信號輸入給制動能量回收系統控制單元(6)，制動能量回收系統控制單元(6)通過CAN總線分別與制動防抱死控制單元(7)、起動/發電一體機控制單元(10)、驅動電機控制單元(13)、電池管理系統(15)連接，實現實時通信；制動防抱死控制單元(7)分別與制動防抱死電磁閥驅動模塊(8)和制動防抱死泵電機驅動模塊(9)連接，電池管理系統(15)與動力電池(12)連接，動力電池(12)分別與起動/發電一體機控制單元(10)和驅動電機控制單元(13)連接，起動/發電一體機控制單元(10)與起動/發電一體機(11)連接，驅動電機控制單元(13)與驅動電機(14)連接； 所述制動踏板信號處理模塊(I)的具體電路為，由電阻R4、電阻R5和電容C2組成一階濾波電路，對制動踏板傳感器輸出信號進行濾波，再經由射極跟隨器U2對信號進行電壓穩定跟隨，最后接制動能量回收系統控制單元(6)的A/D 口 ；制動踏板信號處理模塊(I)用于對制動踏板角度的實時采集與處理，并將處理后的信號發送到制動能量回收系統控制單元(6)； 所述加速踏板信號處理模塊(2 )的具體電路為，電壓信號經過低通濾波后，采用電壓跟隨器UlA進行阻抗匹配，然后通過由放大器U1B、電阻R2、電阻R3和電阻Rl組成的放大電路對加速踏板輸出的電壓信號進行放大，最后經過由二極管Dl和二極管D2組成的限幅電路將信號電壓調整為制動能量回收系統控制單元(6)的A/D 口輸入電平允許的范圍，最后接制動能量回收系統控制單元(6)的A/D 口 ；加速踏板信號處理模塊(2)用于對加速踏板角度的實時采集與處理，并將處理后的信號發送到制動能量回收系統控制單元(6); 所述檔位信號處理模塊(3)的具體電路為，檔位信號經過由電阻R7和電容C3組成的一階濾波電路濾波后，再經過由電阻R8和二極管D3組成的限幅電路后接入到制動能量回收系統控制單元(6)的中斷口； 所述主缸壓力信號檢測模塊(4)的具體電路為，通過由放大器U3A、電阻R9、電阻R10、電阻Rll和電容C4構成電荷放大器,將主缸壓力電荷信號轉換為電壓信號；電壓信號通過由放大器U3B構成的放大電路，然后信號經電阻R12、電阻R13、電阻R14、放大器U4A、放大器U4B、電容C4、電容C5構成的二階低通濾波器電路對信號進行隔離抗干擾和濾波，由此得到的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱茂飛，
申請(專利權)人：安徽江淮汽車股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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