[发明专利]一种基于快充电池的高效率能量回收系统

说明书

发明公开一种基于快充电池的高效率能量回收系统，所述能量回收系统包括电动机、用户控制指令选择单元、整车控制器、栅极驱动控制单元、功率器件模块、电机控制器、双向BUCK‑BOOST电路控制单元、选择开关、超级电容和快充电池组，本发明是基于大电流充电电池组的能量回收并通过采用双向可控BUCK‑BOOST电路及控制方法，包括能量回收的控制策略，本发明是基于电机输出特性及电池组充电特性，设置了一套双向升降压能量回收电路，控制系统依据电机的输出电压及电池可充能力，自动选取合适的回收参数，使回收系统始终保持在最佳状态，达到最优的回收效率。

技术领域

本发明涉及新能源电动汽车领域，具体涉及一种基于快充电池的高效率能量回收系统。

背景技术

当前电动汽车能量回收系统效率偏低，都是通过串联多路升降压电路及制动电路来进行能量回收及消耗，导致能量回收效率低，能量的浪费制约着续航能力，其一般采用多路升压模式，降低了能量转化效率，且往往不能选择能量回收等级控制及大电流回收能量，同时大量机械能以热量消耗，电动汽车目前最大的问题之一就是续航问题，而解决续航问题除了增大电池容量外就是提高电能利用率并进行能量回收，提高电能利用率并进行能量回收的同时还能节约能源。

中国专利申请号：201711098966.3公开了一种电动汽车制动能量回收方法及系统。所述电动汽车制动能量回收方法包括：电机控制器在刹车时优先接收电子制动器的扭矩指令，并控制电机对车辆制动的同时将机械能转化为电能回收到动力电池。本发明提供的电动汽车制动能量回收方法及系统，在刹车时电子制动器直接输出扭矩信号给电机控制器，不需要整车控制器的参与，从而缩短了逻辑判断的链条，电机控制器的直接响应能够提高能量的回收率，并且优先考虑电机制动，在电机制动不足的情况下才通过机械制动予以补充，保证汽车安全的前提下可以回收更多的能量。

该发明能量回收模式单一且回收效率较低，对用户的体验提升不够。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于快充电池的高效率能量回收系统，通过采用双向可控BUCK-BOOST电路及控制方法，将车辆大部分机械能量转化成电能回馈到快充电池组，能够根据车辆转速所对应的输出电压进行设置双向BUCK-BOOST工作模式，同时还设置三种能量回收工作等级供用户选择，并加入了超级电容，能够根据不同策略方法进行消耗电动机产生过多的电能，使电机控制系统更有效更安全。

一种基于快充电池的高效率能量回收系统，所述能量回收动力系统包括电动机、用户控制指令选择单元、整车控制器、栅极驱动控制单元、电机控制器、双向BUCK-BOOST电路单元、选择开关、超级电容、快充电池组和功率器件模块；

所述用户控制指令选择单元与整车控制器连接，所述整车控制器与电机控制器连接，所述电机控制器还与栅极驱动控制单元、双向BUCK-BOOST电路控制单元、选择开关和超级电容连接，所述栅极驱动控制单元与功率器件模块连接，所述功率器件模块与电动机直接连接，所述栅极驱动控制单元还与选择开关相连，所述选择开关还与双向BUCK-BOOST电路控制单元、超级电容和快充电池组相连，所述快充电池组还与双向BUCK-BOOST电路控制单元相连；

所述能量回收系统还包括控制方法：

所述能量回收控制方法是指依据汽车机械带动的转速R_机与动能提供的所得转速R_电之间的关系，通过电动机的转速可以判定转速对应产生的感应电压U_感，电动机转速与输出感应电压存在关系V=N*R，（0N0.06），根据电动机转速可以判断电动机产生的U_感，当R_机R_电时进行能量回收，对快充电池组9能够进行8C-10C高倍率充电，在能量过充情况下，即当0.98U_动U_充（充电状态下电池电压）U_动电池组额定电压时采用超级电容能量回收状态进行辅助能量回收，用于制动后在启动过程中提供电能，达到提高电动汽车能量高效回收；