[实用新型]智能化汽车能量回收系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车能量回收系统，更具体的说是涉及一种可以用于普通汽车上的能量回收系统。

背景技术

普通汽车的发电机和发动机之间是固定持续驱动的，那么在汽车在运行中就造成不合理的动力损耗，而且汽车在怠速过程中，动力有一部分是白白损耗掉的。国外某些知名汽车生产公司（例如宝马公司）已经开始研究并使用能量回收装置进行节油的系统，由于其仅靠调节发电机电压高低的方式，而且对相关部件-汽车电瓶要求高，回收效率效低，只有3%左右。

实用新型内容

本实用新型解决至少以下四个问题之一：1、无法回收汽车刹车时的损耗能量；2、无法减轻汽车加速时发动机的负载；3、无法回收汽车怠速时的动力损失；4、能量回收效率低。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种智能化的汽车能量回收系统，上述的回收系统采用外置模块化的组成结构，分为能量回收控制模块和能量存储模块，上述的能量回收控制模块和能量存储模块之间通过大功率电缆和控制电缆连接；上述的能量回收控制模块包括汽车状态采集模块、CPU控制模块、DC/DC能量输出模块、发电机控制单元；而上述的能量存储模块由能量存储单元和电压控制电路构成；上述的能量回收系统各个单元或模块之间通过工业控制总线连接。 

作为优选，上述的汽车状态采集单元与汽车发电机连接，汽车状态采集单元负责采集包括汽车的油门、刹车、行驶速度、发电机电压、电瓶电压、汽车电压状态等数据；上述的CPU控制单元与汽车状态采集单元通过采集总线连接；上述的CPU控制单元同时还通过控制总线与DC/DC能量输出单元、汽车供电系统、比例式电子刹车控制单元、发电机控制单元分别连接；上述的汽车发电机同时还与比例式电子刹车控制单元连接，上述的比例式电子刹车控制单元再与储能单元、DC/DC能量输出单元和汽车供电系统依次连接；上述的CPU控制单元根据汽车状态采集单元采集的数据判断汽车行驶状态，然后CPU控制单元去控制包括发电机的启停、能量存储单元的能量回收、电压转换输出单元的电压输出等。

本实用新型改变了汽车发动机和发电机之间原来的持续驱动模式，改为即时驱动模式。即：在汽车行驶过程中，当踩下油门加速时，控制模块切断汽车发电机的负荷，以减轻发动机的阻力，降低油耗，整车供电由储能模块输出。当刹车踩下油门时，能量回收控制模块加大发电机的负荷，并根据刹车力度和行驶速度采用不同的负载设定，即比例式电子刹车模式，将汽车刹车时的部分动能存储到能量存储模块，供汽车在其他状态时使用。通过这种对发电机即时驱动模式，将原来白白浪费掉的制动动能得以部分有效利用。

作为优选，上述的汽车状态采集单元包括A/D转换芯片AD292和数字接口芯片74HC245，并且由A/D转换芯片AD292采集数据，然后通过数字接口芯片74HC245和CPU控制单元相连。

作为优选，CPU控制单元包括MCF51JM128 微处理器，通过LC4128逻辑门阵列芯片和CAN接口控制芯片相、发电机控制单元相连；上述的发电机控制单元包括大功率继电器和尖峰杂波吸收电路。

作为优选，上述的DC/DC电压转换输出单元包括LM2597电源控制芯片；其中LM2597电源控制芯片和CPU控制单元连接，由CPU控制DC/DC芯片的启动。

作为优选，上述的比例式电子刹车控制单元由MPU P87LPC768S、大功率继电器管及其驱动运放LM358构成，大功率继电器和储能单元连接。

作为优选，上述的能量存储单元由超级电容阵列及电压控制电路构成，电压控制电路包括了TL431电压基准芯片和大功率VMOS管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少包括如下几点之一：

1.    在保证汽车安全行驶的条件下，提高能量回收深度，将节油效率提高到6%-10%的水平。

2.    能在车辆减速和加速过程中进行能量转换，可以把车辆在怠速时多余的能量进行回收；从而一定程度上提高汽车的制动效能，降低刹车系统的磨损。

3.    减轻机械系统的磨损，提高驾驶动感和音响系统听感。

4.    优化汽车供电系统，类似汽车整流器的功能，使车载电源更加纯净，增加电源的瞬时输出功率，改善汽车电路系统的运行性能和稳定性，提高点火效率和点火能量，一定程度上提升汽车动力。

5.    减少电瓶在汽车启动过程中的放电电流及放电次数，解决冬天着火困难，提高电瓶寿命，降低汽车点火时对车载电器的冲击。