[发明专利]电动汽车机电复合储能系统及能量控制方法

说明书

电动汽车机电复合储能系统及能量控制方法，属于电动汽车能量回收与控制技术领域。解决了现有电动汽车制动能量回收的效率低的问题。本发明以涡簧为主要储能元件，将电动汽车运行过程中减速或者刹车的动能转化为机械能储存起来，当电动汽车需要加速或者是爬坡时，再由储能机构将机械能量释放出来，通过选择不同的工作模式将储存的机械能量转化为电能或者机械能驱动电动汽车。本发明适用于电动汽车储能及能量控制使用。

技术领域

本发明属于电动汽车能量回收与控制技术领域。

背景技术

电动汽车在制动能量回收的过程中传统车辆以单一的电池作为能量回收单元，而电动汽车的制动瞬间其电压和电流形成尖峰对电池安全性造成影响，而且电池长期处于过充和过放其使用寿命会大大降低。

发明内容

本发明是为了解决现有电动汽车电池长期处于过充和过放状态造成电池寿命短的问题，提出了一种电动汽车机电复合储能系统及能量控制方法。

本发明所述的电动汽车机电复合储能系统，它包括一号DC/AC变换器1、驱动电机2、一号离合器3、一号传动齿轮4、二号传动齿轮5、弹性储能器、变速箱8、三号传动齿轮9、四号传动齿轮11、五号传动齿轮12、发电机13、二号DC/AC变换器14、电池15、整车控制器16和电机控制器17；

弹性储能器包括箱体、二号离合器6、涡簧储能机构7、拉力传感器18、三号离合器10和储能主轴19；

整车控制器16的拉力信号输入端连接拉力传感器18的信号输出端，所述拉力传感器18安装在涡簧储能机构7的外端，用于采集涡簧储能机构7的拉力状态；

整车控制器16的驱动电机控制信号输出端连接一号离合器3的断开或闭合控制信号输入端；

整车控制器16的涡簧储能控制信号输出端连接二号离合器6的断开或闭合控制信号输入端；

整车控制器16的涡簧控制信号输出端连接三号离合器10的断开或闭合控制信号输入端；

整车控制器16的驱动电机控制输出端连接电机控制器17的控制信号输入端，电机控制器17的控制信号输出端连接驱动电机2的控制信号输入端；

电池15的电量信号输出端连接整车控制器16的电池电量信号输入端；

电池15的充放电信号端同时连接一号DC/AC变换器1的直流信号端和二号DC/AC变换器14的直流信号端，一号DC/AC变换器1的交流信号端连接发电机13的电流信号输出端，发电机13的输入轴通过三号传动齿轮9、五号传动齿轮12和四号传动齿轮11与弹性储能器的主轴的一端传动连接，所述弹性储能器的主轴的一端通过三号传动齿轮9、四号传动齿轮11和传动轴与变速箱8的输入轴传动连接；

二号离合器6、涡簧储能机构7、拉力传感器18和三号离合器10均设置在箱体内，储能主轴19的两端穿过箱体相对的两个侧壁，涡簧储能机构7套设在储能主轴19上，二号离合器6和三号离合器10均与储能主轴19同轴连接，且二号离合器6和三号离合器10分别位于涡簧储能机构7的两侧；

储能主轴19的另一端与二号传动齿轮5传动轴连接，二号传动齿轮5的齿部与一号传动齿轮4的齿部啮合，一号传动齿轮4的传动轴与驱动电机2的输入轴传动连接，驱动电机2的输入轴上还设有一号离合器3；

变速箱8带动车轮主轴20转动，所述车轮主轴20带动车轮21旋转。

电动汽车机电复合储能系统的能量控制方法，该方法的具体步骤为：

步骤一、采用拉力传感器18采集涡簧储能机构7的拉力，采用车载传感器采集电动汽车的油门踏板开度、制动踏板开度和车速信号，整车控制器16采集电池15的剩余电量；