一种用于具有再生制动的车辆的启停控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于具有再生制动的车辆的启停控制系统，包括启动单元、与所述启动单元连接的第一蓄电池、DCDC变换器及控制所述DCDC变换器状态的控制单元，还包括一储能设备及控制模块；所述储能设备包含电容或第二蓄电池；当所述启停控制系统处于再生制动时，所述控制模块控制所述储能设备与所述DCDC变换器连接，制动能量通过DCDC变换器存储至所述电容中；当所述启停控制系统处于启动状态时，所述控制模块控制所述储能设备与所述起动单元连接，所述储能设备供电至所述启动单元。采用上述技术方案后，可简化现有复杂的启停系统结构，同时可减少蓄电池的充放电次数，延长其本身的寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆控制领域，尤其涉及一种用于具有再生制动的车辆的启停控制系统。
技术介绍
车辆能源优化与节省已成为目前重要的研究和发展方向，对此，提出了一套再生制动系统的概念。再生制动是在汽车刹车时，通过发电机将刹车能量转化为电能储存在能量存储设备中。但由于再生制动中启停系统需要利用蓄电池频繁启动发动机，会造成整车电源网络的电压跌落。电压跌落会引起整车电子设备工作的不稳定或者重启。通常的解决方案是在整车上引入额外的储能设备或者加入新的设备：稳压器。但稳压器的加入会导致启停系统结构复杂，额外增加了成本。而甚至在现有的启停系统中，参阅图1，在再生制动和启停过程中，铅酸蓄电池被动的频繁进行充电和放电。过多的充放电，降低了能量利用的效率，同时也降低了铅酸蓄电池的寿命。因此，需要一种新型的启停控制系统，不仅可简化现有复杂的系统结构，同时可减少蓄电池的充放电次数，延长其本身的寿命。
技术实现思路
为了克服上述技术缺陷，本专利技术的目的在于提供一种用于具有再生制动的车辆的启停控制系统，能够避免在整车网络上的电压跌落，从而去除了稳压器的使用。本专利技术公开了一种用于具有再生制动的车辆的启停控制系统，包括启动单
元、与所述启动单元连接的第一蓄电池、DCDC变换器及控制所述DCDC变换器状态的控制单元，还包括一储能设备及控制模块；所述储能设备包含电容或第二蓄电池；当所述启停控制系统处于再生制动时，所述控制模块控制所述储能设备与所述DCDC变换器连接，制动能量通过DCDC变换器存储至所述储能设备中；当所述启停控制系统处于启动状态时，所述控制模块控制所述储能设备与所述起动单元连接，所述储能设备供电至所述启动单元。优选地，所述控制模块包括第一开关N1和第二开关N2；所述第一开关N1连接于所述启动单元与所述第一蓄电池间；所述第二开关N2的一端与所述启动单元连接，另一端与所述DCDC变换器及所述储能设备连接。优选地，所述DCDC变换器为双向DCDC变换器，可对与其连接的储能设备充放电。优选地，所述启停控制系统还包括一与所述储能设备连接的储能设备管理单元及与所述第一蓄电池连接的第一蓄电池管理单元；所述储能设备管理单元监控所述储能设备的容量、温度，并将监控所得的储能设备信息传输至所述控制单元；所述第一蓄电池管理单元监控所述第一蓄电池的容量和流经所述第一蓄电池的电流，并将监控所得的第一蓄电池信息传输至所述控制单元。优选地，所述控制单元控制所述启动单元励磁电流的大小，调节所述启动单元的发电量及输出电压。优选地，所述启动单元为启动/发电一体机或者分离的启动机和发电机。本专利技术还公开了另一种用于具有再生制动的车辆的启停控制系统，包括启动单元、与所述启动单元连接的第一蓄电池、DCDC变换器及控制所述DCDC变换器状态的控制单元，还包括一储能设备及与所述储能设备连接的储能设备管理单元及与所述第一蓄电池连接的第一蓄电池管理单元；所述储能设备管理单元监控所述储能设备的容量、温度，并将监控所得的储能设备信息传输至所述控制单元；所述第一蓄电池管理单元监控所述第一蓄电池的容量和流经所述第一蓄电池的电流，并将监控所得的第一蓄电池信息传输至所述控制单元。优选地，所述车辆行驶时，所述控制单元根据第一蓄电池管理单元提供的电
流信息控制所述启动单元的输出电压，以减少所述第一蓄电池的充放电。优选地，所述车辆再生制动时，仅当所述DCDC变换器达到最大功率时，所述控制单元提高所述启动单元的输出电压，以让启动单元同时对所述第一蓄电池充电。优选地，当所述启停控制系统处于非启动状态下时，所述控制单元控制所述DCDC变换器向整车网络输送能量，减少对所述第一蓄电池的充放电。采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：1.整车网络电压跌落的情况不再出现，启停系统不再需要稳压器来稳定电压；2.减少整车系统对蓄电池的充放电，提高能量利用效率，延长电池的寿命，同时，让蓄电池参与回收再生制动时产生的能量，提高了回收效率。附图说明图1为现有技术中再生制动系统的系统示意图；图2为符合本专利技术一优选实施例的启停控制系统的系统架构示意图；图3为符合本专利技术一优选实施例的启停控制系统再生制动状态下能量转换示意图；图4为符合本专利技术一优选实施例的启停控制系统启动状态下能量转换示意图；图5为符合本专利技术另一优选实施例的启停控制系统的系统架构示意图。具体实施方式以下结合附图与具体实施例进一步阐述本专利技术的优点。参阅图2，该优选实施例中，启停控制系统应用于具有再生制动的车辆中，其包括有：向发动机发送电能的启动单元、与启动单元两端直接连接的第一蓄电池、连接于启动单元和第一蓄电池间的DCDC变换器，以及与DCDC变换器连接，并控制其状态的控制单元。其中，DCDC变换器与整车网络连接，并在再生
制动前后将整车网络的能量转移。为了避免启动单元在启动时在整车网络电源上的电压跌落，除第一蓄电池外，启停控制系统还包括有一储能设备，及控制模块，储能设备包括有电容或另一蓄电池，即第二蓄电池，或者也可包括锂电池，利用电容和蓄电池或锂电池的特性，在启停控制系统处于再生制动下时，控制模块切换并控制储能设备与DCDC变换器连接，从而在制动时，制动能量先由启动单元输送到整车网络中，随之，整车网络的能量输送至DCDC变换器，并通过DCDC变换器将制动的能量存储到储能设备的电容中。而当启停控制系统处于启动状态时，控制模块控制并切换储能设备与启动单元直接连接，由储能设备向启动单元供电-。由于储能设备的自放电特性，在冷启动的状态下，系统仍然由第一蓄电池提供启动能量。在具有了储能设备作为第二储能机构后，减少了第一蓄电池的充放电次数，第一蓄电池本身的寿命则相应延长。同时，每一次的充放电均保证了由储能设备内执行，在面对很大的启动电流时，储能设备可减缓大电流对整车网络的冲击，也就起到了避免整车电源网络的跌落问题。一实施例中，控制模块包括第一开关N1和第二开关N2，其中第一开关N1连接在启动单元与第一蓄电池间，且连接在启动单元与DCDC变换器间；而第二开关N2的一端与启动单元连接，另一端与DCDC变换器及储能设备同时连接。具有上述连接方式后，参阅图3及图4，当启停系统处于再生制动状态下时，控制开关N1闭合，并保持开关N2打开状态，此时，启动单元通过闭合的开关N1与DCDC变换器连接，从而启动单元产生的制动能量传输至DCDC变换器内，并进一步地，通过DCDC变换器传输至储能设备。当启停系统处于启动状态下时，控制开关N2闭合，并保持开关N1处于打开状态，此时，启动单元与储能设备连接，储能设备将存储的电能释放至启动单元处。当储能设备存储的能量较多时，可通过DCDC变换器补偿回至整车网络，即DCDC变换器为双向DCDC变换器，储能设备放电时，放出的电能将通过双向DCDC变换器传输至整车网络。同样可以理解的是，当储能设备存储的能量不足以启动车辆时，DCDC变换器将从整车网络传输缺少的电量至储能设备上，
以确保根据储能设备发出的电量可安全启动车辆。同样地，上述补偿的过程也可通过与启动单元连接的蓄电池完成，例如由于自身放电特性等原因，在第一次启动启动单元时，储能设备不具有足够的能量，此时，为了确保正常启动，启停系统控制开关N1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有再生制动的车辆的启停控制系统，包括启动单元、与所述启动单元连接的第一蓄电池、DCDC变换器及控制所述DCDC变换器状态的控制单元，其特征在于，还包括一储能设备及控制模块；所述储能设备包含电容或第二蓄电池；当所述启停控制系统处于再生制动时，所述控制模块控制所述储能设备与所述DCDC变换器连接，制动能量通过DCDC变换器存储至所述储能设备中；当所述启停控制系统处于启动状态时，所述控制模块控制所述储能设备与所述启动单元连接，所述储能设备供电至所述启动单元。

【技术特征摘要】
1.一种用于具有再生制动的车辆的启停控制系统，包括启动单元、与所述启动单元连接的第一蓄电池、DCDC变换器及控制所述DCDC变换器状态的控制单元，其特征在于，还包括一储能设备及控制模块；所述储能设备包含电容或第二蓄电池；当所述启停控制系统处于再生制动时，所述控制模块控制所述储能设备与所述DCDC变换器连接，制动能量通过DCDC变换器存储至所述储能设备中；当所述启停控制系统处于启动状态时，所述控制模块控制所述储能设备与所述启动单元连接，所述储能设备供电至所述启动单元。2.如权利要求1所述的启停控制系统，其特征在于，所述控制模块包括第一开关N1和第二开关N2；所述第一开关N1连接于所述启动单元与所述第一蓄电池间；所述第二开关N2的一端与所述启动单元连接，另一端与所述DCDC变换器及所述储能设备连接。3.如权利要求1所述的启停控制系统，其特征在于，所述DCDC变换器为双向DCDC变换器，可对与其连接的储能设备充放电。4.如权利要求1所述的启停控制系统，其特征在于，所述启停控制系统还包括一与所述储能设备连接的储能设备管理单元及与所述第一蓄电池连接的第一蓄电池管理单元；所述储能设备管理单元监控所述储能设备的容量、温度，并将监控所得的储能设备信息传输至所述控制单元；所述第一蓄电池管理单元监控所述第一蓄电池的容量和流经所述第一蓄电池的电流，并将监控所得的第一蓄电池信息传输至所述控制单元。5.如权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉峰，陈攀，张军涛，
申请(专利权)人：上海海拉电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31