[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收及車輛制動(dòng)的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611080254.4
• 申請(qǐng)日: 2016-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN108128170B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐肇振;武晟鋒;劉立朝;張新明;何彥斌;郭朋飛;李宇洲;喻興超;孫浩;賀明賢;梁垚;史闊天;王寶石
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長城汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): B60L7/10
• 分類號(hào): B60L7/10;B60L7/26
• 代理公司: 北京潤平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 顧問;肖冰濱

本發(fā)明涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域，提供一種實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收及車輛制動(dòng)的系統(tǒng)及方法。本發(fā)明所述的實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收及車輛制動(dòng)的系統(tǒng)包括：傳動(dòng)半軸，與車輛的輪轂相固定；電磁場總成，固定在傳動(dòng)半軸的轉(zhuǎn)向節(jié)上，用于產(chǎn)生電磁場；切割柱，設(shè)置在傳動(dòng)半軸上，用于在電磁場總成產(chǎn)生的電磁場中切割磁感線而使傳動(dòng)半軸上產(chǎn)生電流；儲(chǔ)能單元，用于接收并儲(chǔ)存?zhèn)鲃?dòng)半軸上產(chǎn)生的電流；以及控制單元，用于判斷車輛的制動(dòng)狀態(tài)，并根據(jù)所述制動(dòng)狀態(tài)控制電磁場總成產(chǎn)生電磁場以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收，或者根據(jù)所述制動(dòng)狀態(tài)控制電磁場總成產(chǎn)生的電磁場增大以及控制儲(chǔ)能單元放電以實(shí)現(xiàn)車輛制動(dòng)。本發(fā)明達(dá)到了節(jié)約能源、提高能源利用率、降低制動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度等目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車輛技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收及車輛制動(dòng)的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)如今，節(jié)能減排已經(jīng)成為車輛的研發(fā)熱點(diǎn)，因此混動(dòng)車和純電動(dòng)車(以下統(tǒng)稱為電動(dòng)汽車)越來越多地進(jìn)入人們視野，且隨之產(chǎn)生的關(guān)于電動(dòng)汽車的制動(dòng)能量的回收利用也開始倍受人們關(guān)注，從而ISG(Integrated Starter Generator，即集成啟動(dòng)電動(dòng)機(jī))和BSG(Belt-driven Starter Generator，即皮帶傳動(dòng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī))應(yīng)運(yùn)而生。以ISG電機(jī)為例，安裝在電動(dòng)汽車上的ISG電機(jī)能很好地挽回了流失的大部分能量，將制動(dòng)時(shí)的能量轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存，延長了車輛的續(xù)航里程，減少了消費(fèi)者的支出，這也就成為人們喜愛混動(dòng)車和電動(dòng)車的重要原因。

但是，現(xiàn)在大多數(shù)的電動(dòng)汽車仍脫離不了主要包括盤式制動(dòng)和鼓式制動(dòng)的傳統(tǒng)的制動(dòng)方式。

其中，鼓式制動(dòng)的工作原理主要是利用了杠桿原理，通過安裝在汽車輪轂里面的剎車片與輪鼓內(nèi)面接觸而發(fā)生摩擦，從而完成制動(dòng)過程。鼓式制動(dòng)雖給人們帶來制動(dòng)的可靠性和成本的經(jīng)濟(jì)性，但卻由于其結(jié)構(gòu)形式帶來的散熱差、維修難度大等原因而逐漸淡出人們視線。

另外，盤式制動(dòng)的工作原理主要是：制動(dòng)器的鉗體安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)上，不能隨車輪旋轉(zhuǎn)，同時(shí)也不能沿著制動(dòng)盤軸線方向作直線移動(dòng)；當(dāng)駕駛員踩剎車時(shí)，制動(dòng)液被壓入活塞外腔并推動(dòng)內(nèi)外側(cè)鉗體內(nèi)的活塞，將兩側(cè)的摩擦片緊壓到制動(dòng)盤上，利用摩擦力減慢或停止制動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)駕駛員松開剎車踏板時(shí)，油液壓力減小，回位彈簧將兩側(cè)摩擦片及活塞推離制動(dòng)盤。

相比于鼓式制動(dòng)，盤式制動(dòng)有著良好的散熱性。但由于盤式制動(dòng)摩擦片與制動(dòng)盤的接觸面積有限，從而限制了其制動(dòng)性能，而要想達(dá)到良好的制動(dòng)性能，對(duì)摩擦片的損耗加劇又不可避免的。因此，長時(shí)間保持盤式制動(dòng)時(shí)(如走山路)，過熱的溫度會(huì)傳到制動(dòng)液，使制動(dòng)液容易產(chǎn)生氣泡，影響制動(dòng)效果。

目前，盤式制動(dòng)雖然避免不了高溫?fù)p耗和能量流失，但因比鼓式制動(dòng)有著更良好的散熱優(yōu)點(diǎn)而被大多數(shù)廠家和消費(fèi)者喜愛，因此目前人們所見到最多制動(dòng)方式為盤式制動(dòng)，但是鼓式制動(dòng)方式仍然不能被人們拋棄。部分乘用車由于經(jīng)濟(jì)效益或某些原因采用前盤后鼓的制動(dòng)方式，而重載型貨車多數(shù)仍用鼓式制動(dòng)方式。

對(duì)于上述的安裝的例如ISG電機(jī)的電動(dòng)汽車，通常采用盤式制動(dòng)。ISG電機(jī)是一種發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)一體機(jī)，其具有良好的可逆性，且經(jīng)過設(shè)計(jì)好的控制裝置等可以通過電動(dòng)汽車儲(chǔ)能裝置(如蓄電池、超級(jí)電容器等)來存儲(chǔ)車輛盤時(shí)制動(dòng)時(shí)一部分動(dòng)力帶動(dòng)ISG產(chǎn)生的電流。儲(chǔ)能裝置完儲(chǔ)能后，在電動(dòng)汽車起步或者加速時(shí)，再將其儲(chǔ)存起來的能量釋放出來，從而延長電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程且降低整車能耗，達(dá)到提高整車能量利用率的目的。但是，由于制動(dòng)行程短，且盤式制動(dòng)具有高溫?fù)p耗和能量流失的缺陷，從而在制動(dòng)能量回收瞬間電流過大面產(chǎn)生能量損失，且制動(dòng)能量回收過程中還需要通過介質(zhì)(齒輪、傳送帶等機(jī)構(gòu))傳遞機(jī)械能到ISG電機(jī)中進(jìn)一步發(fā)電，而能量在傳遞中也會(huì)有大量損耗，從而基于ISG電機(jī)和盤式制動(dòng)的能量回收率只能達(dá)到約10％-30％，對(duì)應(yīng)使得車輛能源利用率也相對(duì)較低。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收及車輛制動(dòng)的系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有電動(dòng)汽車制動(dòng)性能不佳及制動(dòng)能量回收率較低的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：