电动汽车复合能源系统制动能量回收实验台技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电动汽车复合能源系统制动能量回收实验台，回收实验台包括制动能量回收模块和信号处理模块；制动能量回收模块包括用于模拟车辆运行惯量的飞轮、三相异步电机、磁粉制动器、电机、电机控制器、超级电容、动力电池以及两个用以控制支路的通断的继电器；信号处理模块包括用于数据处理的单片机控制器所述单片机控制器获取超级电容以及动力电池的模拟信号、飞轮的转速信号，并将输入数据处理后向两个所述继电器，用以控制其通断频率从而控制超级电容与动力电池之间制动能量的分配。本实用新型专利技术能够有效延长动力电池使用寿命，高效、安全地将制动能量回收至超级电容以及动力电池中的效果显著，可为后续控制系统开发提供实验参考。开发提供实验参考。开发提供实验参考。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车复合能源系统制动能量回收实验台


[0001]本技术属于制动能量回收
，尤其涉及一种电动汽车复合能源系统制动能量回收实验台。

技术介绍

[0002]随着我国汽车保有量的增加，势必会加剧环境污染和能源短缺等问题。在这样的背景下，极具环保节能优势的电动汽车成为了目前重点研究对象，大力发展电动汽车，能有效解决当前紧张的环境污染和能源短缺等的问题。由于续驶里程需求的增加，对电动汽车供能系统也提出了更高的要求。
[0003]目前，以单一动力电池为能源的电动汽车依然存在局限性，考虑采用将动力电池与超级电容以及DC/DC变换器相结合为复合能源系统作为车载能源。复合能源系统的优势在于，动力电池可以满足续航需求，超级电容作为辅助电源在整车需求功率高的时候提供大功率，并且在汽车制动时，超级电容优先回收再生制动能量，这样能够减少动力电池的充放电次数，延长动力电池的使用寿命。

技术实现思路

[0004]为解决单一动力电池存在的上述技术问题，本技术提供一种电动汽车复合能源系统制动能量回收实验台，用于改善复合能源电动汽车的安全性和高效性，并且提高制动能量的回收效率。
[0005]本技术采用的技术方案是：
[0006]电动汽车复合能源系统制动能量回收实验台，其特征在于，包括制动能量回收模块和用于数据采集以及传输的信号处理模块；
[0007]制动能量回收模块包括用于模拟车辆运行惯量的飞轮、磁粉制动器、三相异步电机、电机、电机控制器、超级电容、动力电池以及两个控制支路通断的继电器；其中：r/>[0008]所述三相异步电机、磁粉制动器以及飞轮依次传动连接，所述三相异步电机提供飞轮初始转速；
[0009]所述飞轮与所述电机的传动轴传动连接；
[0010]所述电机与所述电机控制器电连接，所述电机控制器根据接收到的电机电流大小及方向控制电机的磁场旋转方向；
[0011]所述电机控制器通过两个所述继电器分别与所述超级电容端、动力电池端电连接，其中一个继电器通过双向DC/DC变换器与所述超级电容端连接；两个所述继电器的信号输入端分别与单片机控制器的信号输出端电连接，两个继电器的信号输出端与所述超级电容端、动力电池端电连接，控制所述超级电容与动力电池之间制动能量的分配；
[0012]信号处理模块包括电流传感器、电压传感器、转速传感器以及用于数据处理的单片机控制器；
[0013]所述单片机控制器的电流信号输入端连接所述电流传感器的信号输出端，所述电
流传感器的信号输入端与动力电池电连接，所述电流传感器采集流经动力电池的电流并将采集到的电流信号传输至单片机控制器；
[0014]所述单片机控制器的电压信号输入端连接所述电压传感器的信号输出端，所述电压传感器的信号输入端与所述超级电容电连接，所述电压传感器采集超级电容两端的电压并将采集到的电压信号传输至单片机控制器；
[0015]所述单片机控制器的转速信号输入端连接所述转速传感器的信号输出端，所述转速传感器的信号输入端与所述飞轮电连接，所述转速传感器采集飞轮的转速并将采集到的飞轮转速信号传输至单片机控制器；
[0016]所述单片机控制器将获取的电流信号、电压信号以及飞轮转速信号处理后向两个所述继电器输出PWM信号，用以控制其通断频率从而控制所述超级电容与动力电池之间制动能量的分配。
[0017]进一步的，还包括磁粉制动器，所述磁粉制动器与所述三相异步电机同轴连接，所述三相异步电机通过所述磁粉制动器用于对飞轮进行机械制动。
[0018]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0019]利用电压传感器、电流传感器和转速传感器采集超级电容以及电池的SOC和飞轮转速，然后将采集得到的数据传入单片机控制器，控制继电器的通断，实现半实物仿真，可有效证明复合能源系统中超级电容的存在能高效回收车辆制动能量且承受回收制动能量时产生的大电流冲击，延长动力电池使用寿命，可为后续控制系统开发提供实验参考。
附图说明
[0020]图1是本技术的控制流程图。
具体实施方式
[0021]以下结合附图对本技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术实施例，并不用于限制本技术实施例。
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0023]下面将参考附图并结合示例性实施例来详细说明本技术。
[0024]为提高复合能源系统制动能量回收效率、延长动力电池使用寿命，参照附图1，本技术实例考虑车辆在安全制动并可以实时获取动力电池、超级电容以及飞轮的动态信息的基础上，提供一种电动汽车复合能源系统制动能量回收实验台及其回收方法。
[0025]本技术的电动汽车复合能源系统制动能量回收实验台，包括制动能量回收模块和用于数据采集以及传输的信号处理模块；
[0026]制动能量回收模块包括用于模拟车辆运行惯量的飞轮7、磁粉制动器8、三相异步电机(起动电机)9、电机(直流电机/发电机)6、电机控制器5、超级电容3、动力电池13以及两个控制支路通断的继电器1、12；其中：
[0027]所述三相异步电机9、磁粉制动器8以及飞轮7依次传动连接，所述三相异步电机9提供飞轮7初始转速；
[0028]所述飞轮7与所述电机6的传动轴传动连接；
[0029]所述电机6与所述电机控制器5电连接，所述电机控制器5根据接收到的电机6电流大小及方向控制电机6的磁场旋转方向；
[0030]所述电机控制器5通过两个所述继电器1、12分别与所述超级电容端、动力电池端电连接，其中一个继电器1通过双向DC/DC变换器2与所述超级电容端连接；两个所述继电器1、12的信号输入端分别与单片机控制器10的信号输出端电连接，两个继电器的信号输出端与所述超级电容端、动力电池端电连接，控制所述超级电容3与动力电池13之间制动能量的分配；
[0031]信号处理模块包括电流传感器14、电压传感器4、转速传感器11以及用于数据处理的单片机控制器10；
[0032]所述单片机控制器10的电流信号输入端连接所述电流传感器14的信号输出端，所述电流传感器14采集流经动力电池13的电流并将采集到的电流信号传输至单片机控制器10；
[0033]所述单片机控制器10的电压信号输入端连接所述电压传感器4的信号输出端，所述电压传感器4采集超级电容3两端的电压并将采集到的电压信号传输至单片机控制器10；
[0034]所述单片机控制器10的转速信号输入端连接所述转速传感器11的信号输出端，所述转速传感器11采集飞轮的转速并将采集到的飞轮转速信号传输至单片机控制器10；
[0035]所述单片机控制器10将获取的电流信号、电压信号以及飞轮转速信号处理后向两个所述继电器输出PWM信号，用以控制其通断频率从而控制所述超级电容3与动力电池13之间制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电动汽车复合能源系统制动能量回收实验台，其特征在于，包括制动能量回收模块和用于数据采集以及传输的信号处理模块；制动能量回收模块包括用于模拟车辆运行惯量的飞轮、磁粉制动器、三相异步电机、电机、电机控制器、超级电容、动力电池以及两个控制支路通断的继电器；其中：所述三相异步电机、磁粉制动器以及飞轮依次传动连接，所述三相异步电机提供飞轮初始转速；所述飞轮与所述电机的传动轴传动连接；所述电机与所述电机控制器电连接，所述电机控制器根据接收到的电机电流大小及方向控制电机的磁场旋转方向；所述电机控制器通过两个所述继电器分别与所述超级电容端、动力电池端电连接，其中一个继电器通过双向DC/DC变换器与所述超级电容端连接；两个所述继电器的信号输入端分别与单片机控制器的信号输出端电连接，两个继电器的信号输出端与所述超级电容端...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁晓斌，汪超鹏，杨嘉饶，王嘉政，张金鸿，田浩然，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：