[发明专利]轮毂电机电动汽车制动系统及制动能量回收控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车领域，具体涉及轮毂电机驱动的电动汽车制动系统及制动能量回收控制方法。

背景技术

电动汽车以其零排放、环保节能的优越性，近年来成为汽车领域的朝阳产业。而轮毂电机的应用更是让电动汽车的操纵性超越了传统汽车，并大大简化了汽车传动系统。目前制约电动汽车发展的一个瓶颈之一是电动汽车的续航里程和传统汽车相比仍有差距。因此如何提高电动汽车的续航里程是电动汽车研究领域的热点之一。电动汽车上再生制动技术的应用将汽车刹车时的机械能转化为电能重新利用，提高了电动汽车的续驶里程。

目前大多再生制动系统，是利用电机的可逆性。汽车制动时，使电机运行在发电机状态，将制动产生的回馈电流充入蓄电池中。在制动力分配方面，由于传统电动汽车大多为前驱或者后驱，只能回收前轮或者后轮上的制动力，无法回收四个车轮上的制动能量。

其次，传统电动汽车上的制动系统中机械制动往往采用液压制动。机械制动力大小难以实现高精度控制，造成回馈制动力与机械制动力的分配实现起来比较困难。

再次，在需要频繁启动刹车的城市路况，蓄电池反复快速地充放电，使蓄电池寿命大大降低。回收少量的电能，却损伤了昂贵的蓄电池，得不偿失。针对此问题，有部分设计者给制动系统增加一个超级电容，用来暂时储存能量，不过超级电容价格要比同等储能量锂电池价格高出十倍，非常昂贵。并且，附加的超级电容又增添了电动汽车的重量，使续驶里程降低。

不仅如此，在汽车处于紧急制动的极端情况时，回馈电流过大，可能会烧毁电机。传统的制动能量回收系统没有设计在极端状态下有效保护电机的结构和措施。

发明内容

本发明的目的是针对现在轮毂电机电动汽车再生制动系统的不足，提出一种安全、经济、高效的轮毂电机电动汽车制动系统及制动能量回收控制方法。

本发明轮毂电机电动汽车制动系统，包括制动装置和控制系统。所述的制动装置包括轮毂电机、电机控制器、行星减速器、电磁执行器、磁粉制动器和车载锂电池；每个车轮内部都集成有轮毂电机、电机控制器、行星减速器和磁粉制动器；所述的电机控制器固定在车架上，轮毂电机的定子固定在车架上，每个轮毂电机由一个电机控制器控制；轮毂电机经行星减速器连接磁粉制动器，磁粉制动器输出轴与轮毂采用螺栓连接。行星减速器包括齿圈、减速器外壳和电磁执行器；减速器外壳通过轴承支承在磁粉制动器的磁粉制动器输入轴上；齿圈与减速器外壳构成转动副，并与减速器外壳通过多个电磁执行器连接。

所述的磁粉制动器由磁轭、激磁线圈、转子、磁粉、板靴、后端盖、轴承、前端盖、磁粉制动器输入轴和磁粉制动器输出轴组成。所述磁粉制动器输入轴的两端分别通过轴承支承在行星减速器的减速器壳体和前端盖上；磁粉制动器输出轴的一端外花键与磁粉制动器输入轴的内花键连接，另一端与车轮轮毂通过螺栓连接；后端盖与车架固定，磁粉制动器输出轴通过轴承支承在后端盖上；转子和板靴设置在前、后端盖之间；转子固定在磁粉制动器输入轴上；板靴呈圆环结构，固定在后端盖上，与转子同轴设置，且与转子的径向间隙内填入磁粉。磁轭套在转子外，且两端分别与前、后端盖固定；磁轭内部装有激磁线圏。