用于机动车辆的再生制动控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于机动车辆的再生制动控制系统，其配置为通过利用制动电阻器和加热器两者将电能转换成热能而在再生制动的过程中使得由电动机产生的多余电能能够容易地转换成热能，从而通过电动机的连续反向扭矩来提供连续的辅助制动力，并且能够通过将由制动电阻器和加热器转换的热能用作内部加热的热源来获得内部加热效果，而不将热能排放到外部。而不将热能排放到外部。而不将热能排放到外部。

【技术实现步骤摘要】
用于机动车辆的再生制动控制系统


[0001]本专利技术涉及一种用于机动车辆的再生制动控制系统，更具体地涉及一种能够利用制动电阻器和加热器来不仅执行再生制动而且还执行内部加热的再生制动控制系统。

技术介绍

[0002]如本领域中公知的，环保车辆(例如混合动力车辆、电动车辆和燃料电池电动车辆)由电动机驱动。
[0003]电动机不仅驱动车辆，而且还用作在车辆减速或在下坡道路上滑行时执行再生制动以辅助制动的发电机，并且通过将车辆的动能转换成电能来对电池充电。
[0004]然而，当由于电池充满电而无法根据电动机的再生制动进行充电时或者当电动机的再生制动力不足时，需要特定的辅助制动器来满足制动辅助要求。
[0005]辅助制动器是指能够减轻主制动器(例如，液压制动器)的负荷并能够长时间维持制动效果的装置，其通常分为以下三种类型：排气制动器、发动机制动器(jake brake)和缓速器制动器。
[0006]排气制动器是一种通过封阻排气路径来降低发动机的RPM从而获得减速效果的装置。发动机制动器是这样一种装置，即其通过在发动机中的压缩结束时强制打开排气阀来降低压缩压力并且通过减少来自发动机的动力来获得减速效果。缓速器制动器是一种通过向传动轴的扭矩施加阻力(例如，液压阻力或电磁阻力)来使车辆减速的装置。
[0007]然而，当环保车辆装备有诸如排气制动器、发动机制动器或缓速器制动器的辅助制动器时，存在部件数量增加、成本增加、总布置的装配便利性变差等问题。
[0008]因此，已经应用了制动电阻器来满足制动辅助要求，所述制动电阻器利用电动机来执行再生制动并且将由电动机产生的电能以热能的形式排出。
[0009]图1(现有技术)为示出用于燃料电池车辆的充电/放电及冷却系统的线路图，图2(现有技术)为示出制动电阻器的示意图。
[0010]如在图1中所示，燃料电池10通过转换器11连接至电动机13以能够供应电力，并且燃料电池10和电动机13通过逆变器12连接至电池16以能够对电池16进行充电和放电。
[0011]特别地，将由电动机13产生的电能转换成热能的制动电阻器15通过高压连接器连接至电动机13。
[0012]参考图2，与电动机13连接的高压连接器15-1形成于制动电阻器15的一侧，并且连接至冷却水循环管线20的冷却水入口15-2和冷却水出口15-3形成于制动电阻器15的另一侧以使冷却水循环通过制动电阻器15。
[0013]燃料电池10、转换器11、逆变器12、电动机13和制动电阻器15在工作时会发热，因此它们需要被冷却以得到热保护并且需要确保足够的性能。
[0014]为此，将冷却水循环管线20连接至燃料电池10、转换器11、逆变器12、电动机13和制动电阻器15，并且将用于使冷却水循环的水泵17和用于使高温冷却水(其已完成冷却)冷却的散热器18设置在冷却水循环管线20中。
[0015]在燃料电池10、转换器11、逆变器12、电动机13和制动电阻器15中形成有与冷却水循环管线20连通的冷却水通道(未示出)。
[0016]因此，当通过转换器11转换由燃料电池10产生的电能，然后将其直接供应至电动机13时，电动机13工作并且车辆可以被驱动。
[0017]或者，当通过逆变器12将由燃料电池10产生的电能累积在电池16中，然后通过转换器11将其从电池16供应至电动机13时，电动机13工作并且车辆可以被驱动。
[0018]然而，当车辆减速或滑行时，执行再生制动，其中电动机13作为发电机工作。此外，在再生制动的过程中，通过逆变器12将由电动机13产生的电能累积在电池16中，并且通过电动机13的反向扭矩来产生辅助制动力。
[0019]根据上述过程，电动机13执行通过产生反向扭矩来产生辅助制动力的辅助制动器功能，然而仅当消耗所产生的电能时，才可以连续地产生反向扭矩。
[0020]然而，在电池16充满电的情况下，由电动机13产生的电能成为在再生制动的过程中无法进一步累积的多余电能，而仅当多余电能被消耗时，才可以通过电动机13的连续反向扭矩产生辅助制动力。
[0021]因此，制动电阻器15通过将多余电能转换成热能来消耗由电动机13产生的多余电能以满足制动辅助要求，从而可以通过电动机13的连续反向扭矩来连续地产生辅助制动力。
[0022]然而，仅利用制动电阻器15来将电动机13产生的多余电能转换成热能是有限的，并且存在转换后的热能被排放到外部并在未用于任何目的情况下被消耗的问题。

技术实现思路

[0023]本专利技术提供一种用于机动车辆的再生制动控制系统，所述再生制动控制系统通过利用制动电阻器和加热器两者将电能转换成热能，在再生制动的过程中使得由电动机产生的多余电能能够容易地转换成热能，从而能够通过电动机的连续反向扭矩来提供连续的辅助制动力。
[0024]本专利技术的另一个目的是通过将由制动电阻器和加热器转换的热能用作内部加热的热源来获得内部加热效果，而不将热能排放到外部。
[0025]为了实现本专利技术的目的，一种用于机动车辆的再生制动控制系统包括：电动机，其配置为在再生制动的过程中作为发电机工作以用电能对电池充电；制动电阻器，其配置为在再生制动的过程中将由电动机产生的多余电能转换成热能；加热器，其配置为与制动电阻器一起将由电动机产生的多余电能转换成热能；冷却水循环管线，其连接至制动电阻器和加热器，使得冷却水能够循环；以及控制器，其配置为基于电池的电量信息来控制制动电阻器和加热器的开启和关闭，从而执行加热模式、再生制动模式、加热和再生制动模式以及最大再生制动模式。
[0026]冷却水循环管线可以包括：加热管线，其从加热器延伸并且连接至用于内部加热的加热器鼓风机；第一冷却水回流管线，其从加热管线延伸并且通过制动电阻器连接至散热器；第二冷却水回流管线，其从加热器鼓风机延伸并且连接至散热器；以及冷却水供应管线，其从散热器延伸并且连接至加热器。
[0027]三通阀可以设置在加热管线与第一冷却水回流管线的接合处，将所述三通阀控制
为开通和闭合以将冷却水输送至加热器鼓风机或制动电阻器，并且电动水泵可以设置在冷却水供应管线中。
[0028]在加热模式中，响应于来自控制器的控制信号，可以使加热器、电动水泵和加热器鼓风机工作，可以将三通阀操作为向加热管线开通并向第一冷却水回流管线闭合，并且可以使制动电阻器保持关闭。
[0029]当由加热器加热的中温冷却水流过加热管线和加热器鼓风机时，可以通过中温冷却水将加热器鼓风机所要吹向内部的空气加热，从而可以执行内部加热。
[0030]在再生制动模式中，响应于来自控制器的控制信号，可以使制动电阻器和电动水泵工作，可以将三通阀操作为向加热管线闭合并向第一冷却水回流管线开通，并且可以使加热器和加热器鼓风机保持关闭。
[0031]在再生制动模式中，可以通过制动电阻器将由电动机产生的多余电能转换成热能并进行消耗，从而可以通过电动机的连续反向扭矩来连续地产生辅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于机动车辆的再生制动控制系统，所述再生制动控制系统包括：电动机，其配置为在再生制动的过程中作为发电机工作以用电能对电池充电；制动电阻器，其配置为在再生制动的过程中将由电动机产生的多余电能转换成热能；加热器，其配置为与制动电阻器一起将由电动机产生的多余电能转换成热能；冷却水循环管线，其连接至制动电阻器和加热器，使得冷却水能够循环；以及控制器，其配置为基于电池的电量信息来控制制动电阻器和加热器被开启和关闭，使得执行加热模式、再生制动模式、加热和再生制动模式以及最大再生制动模式。2.根据权利要求1所述的用于机动车辆的再生制动控制系统，其中，所述冷却水循环管线包括：加热管线，其从加热器延伸并且连接至用于内部加热的加热器鼓风机；第一冷却水回流管线，其从加热管线延伸并且通过制动电阻器连接至散热器；第二冷却水回流管线，其从加热器鼓风机延伸并且连接至散热器；以及冷却水供应管线，其从散热器延伸并且连接至加热器。3.根据权利要求2所述的用于机动车辆的再生制动控制系统，其中，三通阀设置在加热管线与第一冷却水回流管线的接合处，将所述三通阀控制为开通和闭合以将冷却水输送至加热器鼓风机或制动电阻器。4.根据权利要求2所述的用于机动车辆的再生制动控制系统，其中，电动水泵设置在冷却水供应管线中。5.根据权利要求1所述的用于机动车辆的再生制动控制系统，其中，在加热模式中，响应于来自控制器的控制信号，使加热器、电动水泵和加热器鼓风机工作，将三通阀操作为向加热管线开通并向第一冷却水回流管线闭合，并且使制动电阻器保持关闭。6.根据权利要求5所述的用于机动车辆的再生制动控制系统，其中，当由加热器加热的中温冷却水流过加热管线和加热器鼓风机时，通过中温冷却水将加热器鼓风机要吹向内部的空气加热，从而执行内部加热。7.根据权利要求1所述的用于机动车辆的再生制动控制系统，其中，在再生制动模式中，响应于来自控制器的控制信号，使制动电阻器和电动水泵工作，将三通阀操作为向加热管线闭合并向第一冷却水回流管线开通，并且使加热器和加热器鼓风机保持关闭。8.根据权利要求7所述的用于机动车辆的再生制动控制系统，其中，在再生制动模式中，通过制动电阻器将由电动机产生的多余电能转换成热能并进行消耗，从而通过电动机的连续反向扭矩来连续地产生辅助制动力。9.根据权利要求7所述的用于机动车辆的再生制动控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴圆基，
申请(专利权)人：起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：