(10)授权公告号 CN 202782654 U
(45)授权公告日 2013.03.13C N  202782654 U
*CN202782654U*
(21)申请号 201220392981.5
(22)申请日 2012.08.09
B60K 15/00(2006.01)
(73)专利权人王维毅
地址102611 北京市大兴区半壁绿茵别墅秋
月区20号
专利权人王维加
刘贵生
(72)发明人王维毅  王维加
(74)专利代理机构北京东正专利代理事务所
(普通合伙) 11312
代理人
新型电动车
刘瑜冬
(54)实用新型名称
电动车能量回收系统
(57)摘要
本实用新型公开了电动车能量回收系统，包
括电池组、电机控制器、电机/发电机和二极管
组，电机控制器分别连接油门、刹车及电机/发电
机，电池组一端连接DC/DC 升压变换器，另一端
连接能量回收控制器，二极管组并联在电池组和
电子开关之间并与电机和电机控制器连接，电子
开关与电池组之间串联超容电容，电子开关与超
容电容连接端与能量回收控制器连接并接受其控
制。本实用新型的优点在于：（1）蓄能效率高，没
有蓄能阈值门限，不论产生的电量大小都可以有
能力存储和转换；（2）能量回传环节少、效率高；
（3）解决连续回收蓄能饱和的问题。
(51)Int.Cl.
权利要求书1页  说明书3页  附图1页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利
权利要求书 1 页  说明书 3 页  附图 1 页
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1.电动车能量回收系统，包括电池组、电机控制器、电机/发电机和二极管组，电机控制器分别连接油门、刹车及电机/发电机，其特征在于，电池组一端连接DC/DC 升压变换器，另一端连接能量回收控制器，二极管组并联在电池组和电子开关之间并与电机和电机控制器连接，电子开关与电池组之间串联超容电容，电子开关与超容电容连接端与能量回收控制器连接并接受其控制。
2.根据权利要求1所述的电动车能量回收系统，其特征在于，超容电容是多个电容并联后组成。
3.根据权利要求1所述的电动车能量回收系统，其特征在于，二极管组是多个二极管串联后并联组成。
4.根据权利要求1所述的电动车能量回收系统，其特征在于，能量控制器控制电子开关动作的信号时PWM 波形信号。
5.根据权利要求1所述的电动车能量回收系统，其特征在于，电机控制器、能量控制器都是通过电池组供电工作。权  利  要  求  书CN 202782654 U
电动车能量回收系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于电动车控制及能量回收技术领域，具体是涉及一种具有储能电容的电动车能量回收系统。
背景技术
[0002] 随着节能减排等各种环境保护措施的推进，绿交通工具成为人们出行的首选工具，电动车是未来交通、运输工具的发展方向。但是，目前现有的电动车主要存在以下问题：由于电池技术因素，一般很难达到较为理想的持续行驶里程，如果将车辆减速时的摩擦制动所浪费的动能转换为电能回收入蓄电池，无疑将等效于增大了蓄电池的容量，因此，电动车研究部门都积极致力于解决制动能量的回收问题。现有的解决方案中，通过控制系统在车辆需要减速时将，控制电机发电，将电能回收至蓄电池，但现有的技术由于涉及充、放电控制，交流控制等多种技术，技术复杂，特别是机械能和电能转换过程中需要转换成蓄电池的化学能，造成能源的多一步转换，导致转换效率较低；此外，在现有电动汽车需要进行充、放电时，需要电量积攒到一定的电压阈值时，才能开启能量转换过程，这就导致处于电量处于阈值门之下的能量不能被完全转换，造成效率低下。
发明内容
（1）是为了解决传统的电动车刹车能量回收系统存在着效率[0003] 本实用新型的目的：
（2）是解决能量回收过程中的需要达到一低，能量转换损失大，连续重复回收易饱等缺陷；
定的阈值才开始充、放电过程，能量过多消耗的缺陷，提出一种采用储能电容直接进行机械能和电能相互转换，同时利用直流升压器将充、放电阈值门降低实现电动车能量高效回收的系统。
[0004] 实现上述目的本发明的技术方案为，电动车能量回收系统，包括电池组、电机控制器、电机/发电机和二极管组，电机控制器分别连接油门、刹车及电机/发电机，电池组一端连接DC/DC升压变换器，另一端连接能量回收控制器，二极管组并联在电池组和电子开关之间并与电机和电机控制器连接，电子开关与电池组之间串联超容电容，电子开关与超容电容连接端与能量回收控制器连接并接受其控制。由于在能量回收系统中连接了DC/DC升压变换器，储存在电容中的电量，通过直流升压后就可以直接给电池充电，而不用限定电量的阈值限制；同样当需要电能转换为机械能时，即使电量较少，电压较低，通过DC/DC升压变换器也可以实现电压处于可以使用的范围。
[0005] 上述超容电容是多个电容并联后组成，从而增大了电容储存电能的容量。[0006] 上述二极管组是多个二极管串联后并联组成，增加了二极管的承受功率。[0007] 上述能量控制器控制电子开关动作的信号是PWM波形信号，可以控制转换能量的大小达到减速和刹车的目的。
[0008] 电机控制器、能量控制器都是通过电池组供电工作，简化了各控制器单独供电时的电源设计，结构得到了优化。
（1）蓄能效率高，通常能量回收都有一[0009] 本实用新型的技术方案具有的优点包括：
个回收门限，当大于该门限时回收能量才开始进行。本实用新型的能量回收系统没有门限，
（2）能量回传环节少，效率高，通常能量回收后将电能存储到电因此大大提高了储能效率；
瓶，电动车运行时再传输到驱动电机，而本实用新型是采用直接传输驱动电机的方式，由于
（3）本实用新型解决连续回收蓄能饱和的问题，由中间转换环节少，所以大大提高了效率；
于采用了超级容量的电容进行蓄能，所以很少有充满饱和的现象，即便是长时间的下坡利用刹车进行减速，使得超级电容充满，系统会自动转入对电瓶的充电，完全解决了连续回收蓄能饱和的问题。
附图说明
[0010] 图1是本实用新型原理结构图；
[0011] 图2是传统能量转换流程和效率图；
[0012] 图3是本实用新型的能量转换流程和效率图。
具体实施方式
[0013] 为便于对本实用新型技术方案的理解，下面对其进行具体描述，图1是本实用新型原理结构图，如图所示，电动车能量回收系统，包括电池组、电机控制器、电机/发电机和二极管组，电机控制器分别连接油门、刹车及电机/发电机，电池组一端连接DC/DC升压变换器，另一端连接能量回收控制器，二极管组并联在电池组和电子开关之间并与电机和电机控制器连接，电子开关与电池组之间串联超容电容，电子开关与超容电容连接端与能量回收控制器连接并接受其控制。刹车过程的能量转换是：当刹车制动时，电动车的驱动电机电源被切断，电动机成为发电机，根据刹车踏板的角度变化，
能量回收控制器同步调整对超级电容的充电电流，即角度越大充电电流越大，而对电动车的动能阻尼也就越大，当电流接近于短路电流时，电机也接近于停止，电动车也随即停止。在这个过程中电动车的机械动能直接转换成电能，存储到超级电容中。由于在能量回收系统中连接了DC/DC升压变换器，储存在电容中的电量，通过直流升压后就可以直接给电池充电，而不用限定电量的阈值限制，任何微小的刹车或者减速过程中的电量在电容储存后都可以通过DC/DC升压变换器为电池充电，从而实现的充、放电的无阈值门效果。
[0014] 本实用新型的能量回收系统通过对电机或发电机转数和扭矩的检测，利用对回收电流的控制了实现电动车刹车的ABS系统。
[0015] 为了得到充分的安全保障，除利用能量回收方式进行电刹车以外，系统还包含机械刹车部分，当刹车踏板的角度行程50%时，机械刹车参与电动车的制动操作，以确保电动车刹车的安全可靠。
[0016] 结束刹车转入踩油门过程时，当刹车结束电动车转入行驶时，踩油门的信号传给能量回收控制器，控制器发出能量输出指令给DC/DC升压变换器，变换器将储存在超级电容中的能量回传到驱动电机，当超级电容中储存的全部电能释放完毕之后，再启动消耗电瓶或其它储能设备的电能。此时能量回收系统做好下一次刹车的准备。
[0017] 图2和图3的传统能量转换过程和本实用新型技术方案的能转换过程比较，可以发现，能量转换过程中减少了电能至化学能及化学能至电能的转换，因而大大提高了能量
转换效率。
[0018] 上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。