[發明專利]一種用于電動汽車驅動與制動系統的控制裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201710238243.2
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN107117040B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 盤朝奉;戴偉;陳燎;陳龍;江浩斌;徐興;孫登輝;張厚忠
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60L7/14
• 分類號: B60L7/14;B60L7/16;B60L50/40;B60L50/50;B60L15/20
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本發明公開了一種用于電動汽車驅動與制動系統的控制裝置及控制方法，包括：電機控制器、三相電機、二極管、整流電路、超級電容、動力電池、晶閘管觸發電路、電感器、繼電器。驅動時，當超級電容的端電壓高于三極管基極與集電極之間的電壓時，繼電器閉合，超級電容與動力電池一起驅動電機轉動，當超級電容的端電壓低于三極管基極與集電極之間的電壓時，繼電器斷開，此時僅由動力電池單獨驅動。制動時，電機的三相電經過電感器由晶閘管與二極管組成的整流電路直接對超級電容進行充電。本發明在驅動時能夠減少動力電池的能量輸出以及防止低電壓時的超級電容的放電，制動時采用帶有晶閘管的整流電路能夠減小回收能量的消耗。

技術領域

本發明涉及純電動汽車驅動與再生制動控制技術領域，具體涉及一種純電動汽車復合電源驅動與制動。

背景技術

隨著能源危機和環境污染的日益嚴重，電動汽車由于其節能、環保、能量轉換效率高等優點，得到了產業界的高度重視和政府部門的大力支持。與傳統車輛相比，純電動汽車有一個絕對的優勢，可以實現再生制動，回收部分能量。

目前為止，很多電動汽車采用的是單電池來驅動，在車輛需要加速或者上坡時需要電池的大電流放電，這會直接對電池造成一定的影響，減少電池的使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適用于電動汽車驅動與制動系統的控制裝置，實現本發明的技術方案如下：

一種適用于電動汽車驅動與制動系統的控制裝置，包括：電機控制器、三相電機、二極管D、整流電路、超級電容、動力電池、繼電器KT；

所述電機控制器連接所述電機；所述超級電容與所述繼電器串聯，組成第一串聯電路；所述第一串聯電路與所述二極管D相并聯，形成第一并聯電路；所述第一并聯電路與所述動力電池相串聯，形成第二串聯電路；所述第二串聯電路連接所述電機控制器；所述整流電路并聯在所述超級電容的兩端；所述三相電機的輸出三相電線連接所述整流電路。

其中，

動力電池：用作驅動時的主動力源；

超級電容：驅動時作為輔助動力源，制動時作為能量回收裝置；

電機控制器：作用為控制三相電機的轉動；

三相電機：其作用為驅動電動汽車以及制動時作為三相電源給超級電容充電；

二極管D:其作用為防止超級電容自充電的現象并在超級電容端電壓比較低時只允許動力電池單獨驅動；

整流電路：其作用為將制動時電機的三相電變為直流電充入超級電容中；

進一步地，超級電容的正極與二極管D的負極相連，超級電容的負極與二極管D的正極相連，這樣防止了超級電容的自充電現象以及在超級電容電壓降到二極管兩端的壓降時只允許電池單獨驅動。

進一步地，整流電路是由3個橋臂并聯組成，每個橋臂包括相串聯的一個二極管與一個晶閘管，電機的三相電中的每一相電連接在其中一個橋臂上，整流電路的輸出分別與超級電容的正極與負極相連。

進一步地，晶閘管由晶閘管觸發電路驅動，控制晶閘管的導通與斷開。晶閘管觸發電路是由芯片MOC3061組成，其中，MOC3061的1端口接PWM信號，2端口接地，4端口接電機三相電其中的一相，6端口接晶閘管的G極信號，3與5端口不接，PWM信號由單片機進行控制。

進一步地，三相電線與整流電路之間通過3個電感連接，電感分別為L1、L2、L3，3個電感分別連接在電機每一相電到整流橋臂之間，限制制動過程中的尖峰電流，保證制動電流的平緩性。

進一步地，繼電器采用常開繼電器，與超級電容串聯在電路中，當超級電容的端電壓降到三極管基極與集電極之間的電壓時，繼電器斷開，超級電容不參與驅動放電。