[发明专利]一种蓄电池与飞轮联合式怠速和制动能量回收系统

说明书

本发明涉及一种蓄电池与飞轮联合式怠速和制动能量回收系统，利用蓄电池与飞轮储能两种形式联合进行储能，通过电子控制单元控制电磁离合器a和电磁离合器b的结合与断开，控制动力的传递路线；在汽车启动时，电磁离合器a结合，电机/发电机作为电机输出动力带动发动机飞轮转动；汽车制动时，电磁离合器a和电磁离合器b同时结合，从而使发动机飞轮带动储能飞轮转动，以储能飞轮储能的形式回收制动能量，当储能飞轮释放能量时辅助汽车起步和加速，起步后储能飞轮剩余的能量，利用电机/发电机发电回收；在怠速时，电磁离合器a结合，电机/发动机作为发电机发电，回收怠速时损耗的能量；通过回收怠速和制动能量减少能量浪费，提高燃油效率。

技术领域

本发明属于汽车能量回收领域，尤其涉及到一种蓄电池与飞轮联合式怠速和制动能量回收系统。

背景技术

由于石油资源的短缺，节能成为汽车产业必须克服的难关；汽车在怠速与制动时都会消耗汽车的能量，尤其是在城市工况下，车流量较大且红绿灯较多，需要经常怠速等待和刹车制动，这将会加大燃油消耗率造成能源浪费。

目前的能量回收形式有蓄电池和飞轮储能等，但一般只采用其中的一种形式，单一的储能方式都存在各自的弱点，在使用蓄电池蓄能时，各方面性能都较好，但是功率密度较低，充放电频率小，不能迅速的吸收大量能量，而在车辆制动或起动时需要获得大量的能量，这使得蓄电池的应用受到很大的限制；而采用飞轮储能，在飞轮的转速与所驱动的转轴转速相同时，飞轮会与转轴错开，飞轮中剩余的动能不能得到充分利用。

申请号为201320724622.X的专利中描述一种怠速启停控制系统，能够延长蓄电池的寿命和对滑行能量进行有效回收的怠速启停控制系统。该专利将飞轮储存的能量直接通过飞轮发电机发电回收利用，这样会降低能量的利用效率，在汽车启动时会需要大功率电动机带动汽车启动。

针对上述存在的问题，采用蓄电池与储能飞轮联合式怠速和制动能量回收系统，利用蓄电池与飞轮两种形式联合进行储能，将汽车制动时损耗的能量以飞轮储能的形式进行回收，在怠速时为减少能量损耗用发电机进行发电并储存到蓄电池中，从而提高能源的利用效率。

发明内容

本发明目的是通过如下技术方案实现的：

一种蓄电池与飞轮联合式怠速和制动能量回收系统，包括蓄电池与飞轮联合式怠速和制动能量装置和电子控制单元；

蓄电池与飞轮联合式怠速和制动能量装置中，发动机输出轴与发动机飞轮输入轴连接；发动机飞轮与起动齿轮啮合连接；起动齿轮输出轴与电磁离合器a一端连接；电磁离合器a另一端与电机/发电机输入连接；

电机/发电机与蓄电池连接；

电机/发电机输出与电磁离合器b一端连接；电磁离合器b另一端与储能飞轮连接；

所述电子控制单元用于接收检测分析储能飞轮转速传感器、车速传感器、节气门位置传感器、制动力和踏板行程传感器和发动机飞轮转速传感器采集的汽车运行模式信号，控制电磁离合器a、电磁离合器b和电机/发电机结合或断开，从而用于实现对汽车的冷启动和怠速模式、汽车的制动时能量回收和加速模式的控制和汽车储能飞轮剩余能量回收动力模式。

进一步的，所述电子控制单元包括输入模块、运算模块、离合器控制模块、电机/发电机控制模块和输出模块；

所述输入模块输入端与AD转换相连接；AD转换分别与储能飞轮转速传感器、车速传感器、节气门位置传感器、制动力和踏板行程传感器和发动机飞轮转速传感器连接；输入模块输出端与运算模块输入端连接；运算模块输出端分别与离合器控制模块输入端、电机/发电机控制模块输入端连接；离合器控制模块输出端与输出模块输入端连接；电机/发电机控制模块输出端与输出模块输入端连接；输出模块输出端与电磁离合器a和电磁离合器b连接；