[發明專利]電動車輛電渦流制動與再生制動的耦合系統及控制方法

有效

• 申請號: 201911031072.1
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110834543B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 苑磊;何仁
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B60L7/10
• 分類號: B60L7/10;B60L7/28;B60T13/74
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種電動車輛電渦流制動與再生制動的耦合系統，包括電渦流制動器組件、電機組件、儲能裝置組件，絕緣柵晶體管T₁、絕緣柵晶體管T₂、絕緣柵晶體管T₃、電磁繼電器K₁、電磁繼電器K₂、電感L₂和濾波電容器C₁組件；通過絕緣柵晶體管和電磁繼電器組合控制實現電機驅動模式、儲能裝置單獨驅動電渦流制動模式、再生制動模式、再生制動耦合電渦流制動模式和電機單獨驅動電渦流制動模式。有益效果：可選擇多種電制動模式，提高電制動力矩的可控范圍，能夠減少摩擦制動系統的比重，提高車輛制動性能；通過控制觸發延遲角實現整流電流可控，提高能源利用率，更加充分的回收制動能量。

技術領域

本發明涉及電動車輛的制動系統及其控制方法，特別涉及一種電動車輛電渦流制動與再生制動的耦合系統及其控制方法，屬于汽車制動系統領域。

背景技術

電渦流制動亦稱為電渦流緩速或者電磁制動，一般由定子、轉子及固定支架組成。緩速器工作時，定子線圈內通電產生磁場，而轉子隨傳動軸一起旋轉。轉子切割定子產生的磁力線，從而在轉子盤內部產生渦旋狀的感應電流。這樣，定子就會向轉子施加一個阻礙轉子旋轉的電磁力，從而產生制動力矩。同時，渦流在具有一定電阻的轉子盤內部流通，由于電阻的熱效應會把電能轉化為熱能，這樣，車輛行駛的動能就通過電磁感應和電阻發熱最終轉化為熱能散發。

再生制動亦稱反饋制動，是一種使用在電動車輛上的制動技術。在制動時把車輛的動能轉化并且儲存起來；而不是變成無用的熱。再生制動在制動工況將電動機切換成發電機運轉，利用車輛運動的慣性帶動電動機轉子旋轉而產生反轉力矩，將一部分的動能或勢能轉化為電能并加以儲存或利用，因此這是一個車輛能量回收的過程。

面對日益嚴峻的節能、環保、安全等壓力，電動汽車已成為現代汽車工業發展的重點，而續駛里程短和初始成本高是制約電動車的兩個主要因素。再生制動能量回收技術在不提高汽車初始成本的前提下，作為提高其續駛里程的有效手段，已成為電動車輛研究領域的一個突出亮點。再生制動力矩不僅能夠起到回收能量的作用，而且作為電制動具有響應快、可控精度高等優點。

但是，再生制動技術受電機特性、電池特性等因素制約，提供的制動力矩較小，不能滿足汽車的制動需求，作為輔助制動，需要配合摩擦制動進行協調控制。例如，在車速降低時，電機產生的電動勢很低，已經很難再用DC/DC升壓給電池充電，電機如果進行純電機能耗制動，繞組電阻很小，即使發電機電動勢已經很小，但純電機能耗制動電流還是很大，過大導致電機發熱，不易進行再生制動；當處于下長坡制動時，如果電池荷電狀態過高，再生制動同樣無法使用。

中國專利CN201610027625.6公開一種電磁制動與摩擦制動集成制動裝置的工作方法，該集成制動裝置可以處在不工作模式、只有電磁制動工作模式、電磁制動和摩擦制動共同工作模式，該工作方法通過控制電磁制動來間接控制摩擦制動工作情況，解決了現有技術中電磁制動與摩擦制動獨立工作，協調控制復雜的問題。但是由于電磁制動力矩較小無法滿足實際制動的需求，在實際制動過程中還是摩擦制動占主導，不利于能量的回收和制動部件的使用壽命的延長，制動效率較低。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種電動車輛電渦流制動與再生制動的耦合系統及控制方法；它能夠根據不同的制動工況，提供不同的制動模式，拓展再生制動系統的應用場合，提高可控電制動力矩所占制動力矩的比重，提高能源利用率和制動系統性能。

技術方案：一種電動車輛電渦流制動與再生制動的耦合系統，包括電渦流制動器組件、電機組件、儲能裝置組件，絕緣柵晶體管T₁、絕緣柵晶體管T₂、絕緣柵晶體管T₃、電磁繼電器K₁、電磁繼電器K₂、電感L₂和濾波電容器C₁組件；