[發明專利]帶有彈性儲能器的電動汽車能量分配方法

有效

• 申請號: 201710274164.7
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN107139731B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 吳曉剛;侯維祥;周美蘭
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B60L7/14
• 分類號: B60L7/14;B60L7/16;B60L7/24
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳昕

1.帶有彈性儲能器的電動汽車能量分配方法，該方法基于帶有彈性儲能器的電動汽車能量分配系統實現，帶有彈性儲能器的電動汽車能量分配系統包括彈性儲能器（1）、雙向DC/DC轉換器（2）、磷酸鐵鋰電池組（3）、逆變器（4）、驅動電機（5）和整車控制器（6）；

彈性儲能器（1）的直流輸入輸出端連接雙向DC/DC轉換器（2）的一個輸入輸出端，雙向DC/DC轉換器（2）的另一個電流輸入輸出端同時連接磷酸鐵鋰電池組（3）的充放電信號端和逆變器（4）的直流電流輸入輸出端；

逆變器（4）的交流輸入輸出端連接驅動電機（5）的電源端，驅動電機（5）驅動電動汽車的齒輪進行轉動；

整車控制器（6）的雙向DC/DC轉換控制信號輸出端連接雙向DC/DC轉換器（2）的控制信號輸入端，整車控制器（6）的電池組剩余電量信號輸入端連接雙向DC/DC轉換器（2）的電池組剩余電量信號輸出端；

整車控制器（6）的儲能器控制信號輸出端連接彈性儲能器（1）的開關控制信號輸入端，整車控制器（6）的儲能狀態信號輸入端連接彈性儲能器（1）的儲能狀態輸出端；

整車控制器（6）的逆變器轉換控制信號輸出端連接逆變器（4）的轉換控制信號輸入端；

其特征在于，彈性儲能器（1）包括制動機構（11）、渦簧機構（12）、離合器（13）和直流電機（14）；

渦簧機構（12）與制動機構（11）均套設在一根傳動軸上，所述傳動軸與直流電機（14）的輸出軸同軸連接，直流電機（14）的電源端連接雙向DC/DC轉換器（2）的一個電流信號輸入輸出端；直流電機（14）的輸出軸與所述傳動軸之間設有離合器（13）；

帶有彈性儲能器的電動汽車能量分配方法的具體步驟為：

步驟一、采用車載傳感器采集電動汽車的車速、油門踏板的開度和制動踏板的開度，采用雙向DC/DC轉換器（2）采集磷酸鐵鋰電池組（3）的剩余電量，采用拉力傳感器采集彈性儲能器（1）的渦簧的拉力；

步驟二、整車控制器（6）判斷油門踏板開度是否大于0，若是，則整車控制器（6）根據電動汽車的車速和油門踏板的開度計算電動汽車的需求功率P，執行步驟三；否則執行步驟六；

步驟三、整車控制器（6）判斷電動汽車的需求功率P是否大于磷酸鐵鋰電池組（3）的最大輸出功率PL的a%，若是，則整車控制器（6）控制雙向DC/DC轉換器（2）和控制逆變器（4）同時開啟，使磷酸鐵鋰電池組（3）的輸出為其最大輸出功率PL的a%，及彈性儲能器（1）輸出功率為P-PL* a%，返回執行步驟一，否則，執行步驟四；

步驟四、整車控制器（6）判斷拉力傳感器檢測的彈性儲能器（1）的渦簧的拉力F1是否小于渦簧拉力最大值Fm的b%，若是，執行步驟五；否則，整車控制器（6）控制雙向DC/DC轉換器（2）關閉，同時控制逆變器（4）開啟，使磷酸鐵鋰電池組（3）單獨為電動汽車提供需求功率P，返回執行步驟一；

步驟五、整車控制器（6）控制雙向DC/DC轉換器（2）和控制逆變器（4）同時開啟，使磷酸鐵鋰電池組（3）輸出功率為P*(1+c%)，磷酸鐵鋰電池組（3）為電動汽車提供需求功率P的同時向彈性儲能器（1）補充能量，使彈性儲能器（1）的渦簧的拉力達到自身拉力最大值的b%,返回執行步驟一；

步驟六、整車控制器（6）判斷電動汽車的制動踏板的開度是否大于0，若是，則執行步驟七，否則，返回執行步驟一；

步驟七、整車控制器（6）判斷拉力傳感器檢測的彈性儲能器（1）的渦簧的拉力F1是否大于渦簧拉力最大值Fm的b%，若是，則保持彈性儲能器（1）的離合器分離，通過直流電機消耗制動回收的能量，返回步驟一；否則，控制離合器吸合，對彈性儲能器（1）進行能量補充，使彈性儲能器（1）的渦簧的拉力達到最大值，返回步驟一。

2.根據權利要求1所述的帶有彈性儲能器的電動汽車能量分配方法，其特征在于，制動機構（11）包括殼體、彈簧（111）、金屬棒（112）、電磁鐵（113）、棘爪（114）和棘輪（115）；

彈簧（111）的一端固定在殼體的側壁上，彈簧（111）的另一端與金屬棒（112）一端固定連接，金屬棒（112）設置在電磁鐵（113）與棘爪（114）之間，且電磁鐵（113）與金屬棒（112）之間設有空隙，且金屬棒（112）位于電磁鐵的磁場內，棘爪（114）的前端卡設于棘輪（115）的齒內，棘爪（114）的后端與殼體的側壁活動連接。