[實(shí)用新型]一種電動(dòng)汽車(chē)回饋制動(dòng)能量存儲(chǔ)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220564954.1
• 申請(qǐng)日: 2012-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202847461U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳鵬偉;劉濤;王光波;劉洋;廖玉海;涂京;高雪蓮
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B60L11/18
• 分類(lèi)號(hào): B60L11/18
• 代理公司: 北京華誼知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電能存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種電動(dòng)汽車(chē)回饋制動(dòng)能量存儲(chǔ)裝置。

背景技術(shù)

電機(jī)回饋制動(dòng)能夠提高電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛歷程，而現(xiàn)有的回饋制動(dòng)技術(shù)一般通過(guò)電機(jī)升壓斬波對(duì)蓄電池進(jìn)行直接充能。電動(dòng)汽車(chē)頻繁制動(dòng)會(huì)大大降低蓄電池的使用壽命，產(chǎn)生較大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在以提供一種電動(dòng)汽車(chē)回饋制動(dòng)能量存儲(chǔ)裝置，克服了現(xiàn)有技術(shù)蓄電池使用壽命短，安全隱患大的不足。

本實(shí)用新型包括超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊1、雙向半橋DC/DC變換器2、緩沖電路3、高壓限流熔斷裝置4、單片機(jī)5、電壓轉(zhuǎn)換器6、電流傳感器7、溫度傳感器8、電壓傳感器9、七段數(shù)碼管顯示模塊10。雙向半橋DC/DC變換器2低壓側(cè)與超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊1按極性連接，雙向半橋DC/DC變換器2高壓側(cè)母線串接高壓限流熔斷裝置4，緩沖電路3按極性并聯(lián)在雙向半橋DC/DC變換器2的兩個(gè)橋臂之間；電流傳感器7、溫度傳感器8、電壓傳感器9、七段數(shù)碼管顯示模塊10均分別與單片機(jī)5連接；單片機(jī)5、電流傳感器7、溫度傳感器8、電壓傳感器9均分別與電壓轉(zhuǎn)換器6連接。

超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊1由5-10個(gè)超級(jí)電容模塊串聯(lián)構(gòu)成，每個(gè)超級(jí)電容模塊由2個(gè)超級(jí)電容11、動(dòng)態(tài)穩(wěn)壓二極管12和靜態(tài)穩(wěn)壓電阻13并聯(lián)構(gòu)成，用于存儲(chǔ)電機(jī)回饋制動(dòng)產(chǎn)生的電能，利用其物理特性可進(jìn)行頻繁充放電。

雙向半橋DC/DC變換器2由2個(gè)IGBT、2個(gè)快恢復(fù)二極管、1個(gè)儲(chǔ)能電感組成，IGBT與快恢復(fù)二極管反并聯(lián)組成2個(gè)橋臂分別和儲(chǔ)能電感連接，雙向半橋DC/DC變換器2高壓側(cè)接電機(jī)直流母線構(gòu)成主回路；緩沖電路3由3個(gè)快恢復(fù)二極管、2個(gè)電容、1個(gè)儲(chǔ)能電感串并聯(lián)組成，可改善開(kāi)關(guān)元器件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。

儲(chǔ)能模塊1由5-10個(gè)超級(jí)電容模塊串聯(lián)構(gòu)成，每個(gè)超級(jí)電容模塊由2個(gè)超級(jí)電容11、動(dòng)態(tài)穩(wěn)壓二極管12和靜態(tài)穩(wěn)壓電阻13并聯(lián)構(gòu)成，按照極性并聯(lián)在雙向半橋DC/DC變換器2低壓側(cè)，存儲(chǔ)電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)能量。

單片機(jī)5、電壓轉(zhuǎn)換器6、電流傳感器7、溫度傳感器8、2個(gè)電壓傳感器9、七段數(shù)碼管顯示模塊10構(gòu)成控制電路，用于存儲(chǔ)裝置的工作模式進(jìn)行切換及運(yùn)行參數(shù)顯示。

本實(shí)用新型特點(diǎn)在于利用單片機(jī)切換電路升降壓斬波工作模式，按照極性要求并聯(lián)在電機(jī)母線兩端，利用超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的物理性能即可對(duì)制動(dòng)能量進(jìn)行頻繁存儲(chǔ)與釋放，安裝簡(jiǎn)單；具有限壓限流保護(hù)措施并能有效抑制電壓脈動(dòng)與紋波，可改善回饋制動(dòng)系統(tǒng)及車(chē)輛加速性能，延長(zhǎng)了蓄電池使用壽命。

電動(dòng)汽車(chē)回饋制動(dòng)能量存儲(chǔ)裝置的主要功能有：

（1）可以針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)回饋制動(dòng)系統(tǒng)回收的能量進(jìn)行存儲(chǔ)；

（2）可以針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)啟動(dòng)或加速時(shí)提供額外功率支持；

（3）提高電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程，避免回饋制動(dòng)工作模式下對(duì)蓄電池的損壞。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的原理圖。其中、超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊1、雙向半橋DC/DC變換器2、緩沖電路3、高壓限流熔斷裝置4。

圖2為本實(shí)用新型的控制電路示意圖。其中，單片機(jī)5、電壓轉(zhuǎn)換器6、電流傳感器7、溫度傳感器8、電壓傳感器9、七段數(shù)碼管顯示模塊10。

圖3為本實(shí)用新型的儲(chǔ)能模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。其中，超級(jí)電容11、動(dòng)態(tài)穩(wěn)壓二極管12、靜態(tài)穩(wěn)壓電阻13。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型包括超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊1、雙向半橋DC/DC變換器2、緩沖電路3、高壓限流熔斷裝置4、單片機(jī)5、電壓轉(zhuǎn)換器6、電流傳感器7、溫度傳感器8、電壓傳感器9、七段數(shù)碼管顯示模塊10。下面結(jié)合附圖予以說(shuō)明：

圖1～圖3給出了本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施方式。根據(jù)圖1所示，主電路由超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊1、雙向半橋DC/DC變換器2、緩沖電路3、高壓限流熔斷裝置4構(gòu)成，其中雙向半橋DC/DC變換器2高壓側(cè)按極性接電機(jī)直流母線。

本實(shí)用新型控制電路連線如圖2所示。單片機(jī)5接收外部指令信號(hào)對(duì)主電路升降壓斬波工作模式進(jìn)行切換，利用電壓傳感器9，電流傳感器7對(duì)電路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)產(chǎn)生的PWM信號(hào)對(duì)雙向半橋DC/DC變換器加以實(shí)時(shí)的電壓電流調(diào)整。利用溫度傳感器8監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能模塊工作狀態(tài)，超過(guò)臨界溫度即中指工作。通過(guò)七段數(shù)碼管顯示模塊10。

儲(chǔ)能模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3所示。儲(chǔ)能模塊1由5-10個(gè)超級(jí)電容模塊串聯(lián)構(gòu)成，每個(gè)超級(jí)電容模塊由2個(gè)超級(jí)電容11、動(dòng)態(tài)穩(wěn)壓二極管12和靜態(tài)穩(wěn)壓電阻13并聯(lián)構(gòu)成，按照極性并聯(lián)在雙向半橋DC/DC變換器2低壓側(cè)，存儲(chǔ)電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)能量。

本實(shí)用新型的具體工作過(guò)程如下：

當(dāng)回饋制動(dòng)開(kāi)始時(shí)，單片機(jī)5接收制動(dòng)信號(hào)，控制IGBT使雙向半橋DC/DC變換器2處于降壓斬波工作模式，并根據(jù)兩側(cè)電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，將制動(dòng)能量存儲(chǔ)于超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊1。當(dāng)加速開(kāi)始時(shí)，單片機(jī)5接收加速信號(hào)，控制IGBT使雙向半橋DC/DC變換器2處于升壓斬波工作模式，并根據(jù)兩側(cè)電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，將存儲(chǔ)于超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊1的制動(dòng)能量進(jìn)行釋放，為電動(dòng)汽車(chē)的啟動(dòng)或加速提供額外功率支持。