CN201941603U - 一种电动汽车制动系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电动汽车制动系统，属于新能源汽车技术领域。包括发动机、离合器、变速箱、电机、储能装置、传统的机械制动装置及其控制器、驱动桥、减速器、司机制动踏板和整车集成控制器。本实用新型在传统制动系统的基础上加入了再生制动回收，可以保证大限度的回收制动能量，实现了节能的目的；增加了传统机械制动装置的控制器，实现了机械制动与电制动的有效结合；电机放在变速箱和离合器之后，直接与减速器相连接，保证再生制动不受当前挡位和离合器状态的限制。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电动汽车制动系统，属于新能源汽车技术领域。
背景技术
在人口和车辆集中的城市，汽车频繁的启动和制动，制动过程中，汽车的动能转换为热量损失掉，不利于节能和环保。如果将车辆在减速制动过程中的动能，进行回收并储存，而在车辆起步加速时，再把储存的能量释放出来，作为驱动车辆行驶的动力，不仅有效降低汽车油耗，提高动力性，减少尾气排放，还可延长制动器的寿命，具有重要的实用价值。
燃料电池汽车、混合动力汽车和纯电动汽车这些新能源汽车均属于电动汽车范畴，其结构均包括了储能装置和电机。为了将制动能量尽最大可能回收，结合电动汽车自身结构的特点，可以在传统的机械液压制动或者空气制动的基础上，增加再生制动，又称为回馈制动，属于电制动方式的一种。
增加再生制动后，系统中存在两种制动方式，即再生制动和传统的机械制动，这就需要两者的有效结合，同时也在车辆传动系统的机械结构和布局方面提出了更高的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了实现再生制动和传统机械制动的有效结合，以达到电动汽车节能的目的，提出一种电动汽车制动系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
本实用新型的一种电动汽车制动系统，包括发动机、离合器、变速箱、电机、电机控制器、储能装置、制动装置、制动控制器、驱动桥、司机制动踏板和整车集成控制器，其连接关系为：
离合器连接在发动机的动力输出端和变速箱输入端之间，变速箱输出端与电机输入轴连接，电机输出轴连接车辆驱动桥，其中发动机动力输出端、离合器、变速箱、电机和驱动桥均采用同轴机械连接的方式；
制动装置为液压式制动器或者机械式制动器；
制动装置中摩擦片与车轮制动鼓内圆面具有一定间隙并可由制动装置的控制器来控制摩擦片压紧到车轮制动鼓内源面上；
司机制动踏板将自身的踏板开度通过电信号传递给整车集成控制器和制动控制器，制动控制器通过电信号控制制动装置的动作情况；
整车集成控制器与发动机、变速箱、电机、制动控制器通过电信号相连，该电信号包括网络通信信号和直连的开关量信号；
电机通过电机控制器与储能装置相连，当电机处于驱动状态时，电机控制器将储能装置输出的直流电信号转换成交流电信号为电机提供电能；当电机处于再生制动状态时，电机控制器将电机所发出的交流电信号转换成直流电信号传递给储能装置，电机与电机控制器之间通过电信号相连，该电信号包括三相交流电信号和低压控制电信号，储能装置与电机控制器之间通过电信号相连，该电信号包括直流动力电信号和低压控制电信号；
上述储能装置可以是蓄电池或者超级电容；
上述电机为永磁同步电机或者交流异步电机；
上述整车集成控制器负责整个动力系统的控制与协调；
上述驱动桥由主减速器、差速器和传动轴构成；
上述的制动控制器带有中央处理器、数据采集装置和网络通信装置，可以实现制动踏板开度的采集和与整车集成控制器的信息通信；
本实用新型的一种电动汽车制动系统，其工作方式为：
1.整车集成控制器根据司机制动踏板的开度和加速度，计算出当前所需的制动力大小；
2.整车集成控制器根据电池荷电状态、电机转速等当前系统状态，对制动力合理分配给制动控制器和电机；
3.制动控制器按照自己所分配的制动力大小控制制动装置进行常规制动；
4.电机根据自己所分配到的制动力大小进行再生制动，此时电机扭矩命令为负值，制动能量转换后传给电池，对电池进行充电；
本实用新型的一种电动汽车制动系统，其中的整车集成控制器对制动力的分配方案如下：
1.当需要制动力时，先采用初步的机械制动；
2.当初步机械制动不能满足当前的制动力需求，加入再生制动，并根据制动需求增大再生制动力分配；
3.当再生制动力超出电机所能承受的范围时，让再生制动保持最大值，再加大机械制动力；
4.当电池的荷电状态过大时，不需要再继续充电的情况下，制动力分配时不加入再生制动的情况，完全靠机械制动来实现。
有益效果
本实用新型的一种电动汽车制动系统，在传统制动系统的基础上加入了再生制动回收，可以保证大限度的回收制动能量，实现了节能的目的；在制动装置基础上增加了带中央处理器的制动控制器，通过与整车集成控制器的通信，实现了机械制动与电制动的有效结合；电机放在变速箱和离合器之后，直接与减速器相连接，保证再生制动不受当前挡位和离合器状态的限制。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图，图中粗连接线表示机械连接方式，细连接线表示电气连接方式。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
一种电动汽车制动系统，如图1所示，包括发动机、离合器、变速箱、电机、电机控制器、储能装置、制动装置、制动控制器、驱动桥、司机制动踏板和整车集成控制器，其连接关系为：
离合器连接在发动机的动力输出端和变速箱输入端之间，变速箱输出端与电机输入轴连接，电机输出轴连接车辆驱动桥，其中发动机动力输出端、离合器、变速箱、电机和驱动桥均采用同轴机械连接的方式；
制动装置中摩擦片与车轮制动鼓内圆面具有一定间隙并可由制动装置的控制器来控制摩擦片压紧到车轮制动鼓内源面上；
司机制动踏板将自身的踏板开度通过电信号传递给整车集成控制器和制动控制器，制动控制器通过电信号控制制动装置的动作情况；
整车集成控制器与发动机、变速箱、电机、制动控制器通过电信号相连，该电信号包括网络通信信号和直连的开关量信号；
电机通过电机控制器与储能装置相连，当电机处于驱动状态时，电机控制器将储能装置输出的直流电信号转换成交流电信号为电机提供电能；当电机处于再生制动状态时，电机控制器将电机所发出的交流电信号转换成直流电信号传递给储能装置，电机与电机控制器之间通过电信号相连，该电信号包括三相交流电信号和低压控制电信号，储能装置与电机控制器之间通过电信号相连，该电信号包括直流动力电信号和低压控制电信号；
上述制动装置为液压式制动器；
上述储能装置为磷酸铁锂蓄电池；
上述电机为永磁同步电机；
上述整车集成控制器负责整个动力系统的控制与协调；
上述驱动桥由主减速器、差速器和传动轴构成；
上述的制动控制器带有中央处理器、数据采集装置和网络通信装置，可以实现制动踏板开度的采集和与整车集成控制器的信息通信；
本实用新型的一种电动汽车制动系统，其工作方式为：
1.整车集成控制器根据司机制动踏板的开度和加速度，计算出当前所需的制动力大小；
2.整车集成控制器根据电池荷电状态、电机转速等当前系统状态，对制动力合理分配给机械制动控制器和电机；
3.机械制动控制器按照自己所分配的制动力大小控制机械制动装置进行常规制动；
4.电机根据自己所分配到的制动力大小进行再生制动，此时电机扭矩命令为负值，制动能量转换后传给电池，对电池进行充电；
本实用新型的一种电动汽车制动系统，其中的整车集成控制器对制动力的分配方案如下：
1.当需要制动力时，先采用初步的机械制动；
2.当初步机械制动不能满足当前的制动力需求，加入再生制动，并根据制动需求增大再生制动力分配；
3.当再生制动力超出电机所能承受的范围时，让再生制动保持最大值，再加大机械制动力；
4.当电池的荷电状态过大时，不需要再继续充电的情况下，制动力分配时不加入再生制动的情况，完全靠机械制动来实现。
Claims (8)
1.一种电动汽车制动系统，其外围设备为发动机和车轮，其特征在于：包括电机、电机控制器、储能装置、制动装置、制动控制器、驱动桥、司机制动踏板、整车集成控制器、离合器和变速箱，其连接关系为：
离合器连接在发动机的动力输出端和变速箱输入端之间，变速箱输出端与电机输入轴连接，电机输出轴连接驱动桥，其中发动机动力输出端、离合器、变速箱、电机和驱动桥动力输入端均采用同轴机械连接的方式，制动装置中摩擦片与车轮制动鼓内圆面具有一定间隙并可由制动装置的控制器来控制摩擦片压紧到车轮制动鼓内源面上，司机制动踏板将自身的踏板开度通过电信号传递给整车集成控制器和机械制动控制器，机械制动控制器通过电信号控制机械制动装置的动作情况，整车集成控制器与发动机、变速箱、电机、机械制动控制器通过电信号相连，电机与电机控制器之间通过电信号相连，电机控制器与储能装置之间通过电信号相连。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车制动系统，其特征在于：制动控制器带有中央处理器、数据采集装置和网络通信装置。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车制动系统，其特征在于：驱动桥由主减速器、差速器和传动轴构成。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车制动系统，其特征在于：制动装置为机械式制动器。
5.根据权利要求1所述的一种电动汽车制动系统，其特征在于：制动装置为液压式制动器。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车制动系统，其特征在于：所述整车集成控制器与发动机、变速箱、电机、机械制动控制器连接的电信号包括网络通信信号和直连的开关量信号。
7.根据权利要求1所述的一种电动汽车制动系统，其特征在于：电机与电机控制器之间连接的电信号包括三相交流电信号和低压控制电信号。
8.根据权利要求1所述的一种电动汽车制动系统，其特征在于：电机控制器与储能装置之间连接的电信号包括高压动力电信号和低压控制电信号。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN103607141A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-02-26 | 江苏科技大学 | 一种机械电气复合制动的无刷直流电机制动装置及方法 |
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| CN103607141B (zh) * | 2013-10-30 | 2015-11-25 | 江苏科技大学 | 一种机械电气复合制动的无刷直流电机制动装置及方法 |
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