本發(fā)明屬于純電動汽車復(fù)合電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種純電動汽車復(fù)合電源再生制動裝置。

背景技術(shù)：
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目前市場純電動汽車的電源有兩種主要類型，第一類是以蓄電池作為單一電源，第二類是以蓄電池和超級電容以及雙向DC/DC變換器組合作為復(fù)合電源。單一電源因受到行駛里程短、充電困難以及蓄電池使用壽命低等因素的制約,因此復(fù)合電源再生制動系統(tǒng)受到廣泛關(guān)注。復(fù)合電源將超級電容的比功率高、快速大電流充放電等優(yōu)勢與蓄電池比能量高的優(yōu)勢相結(jié)合，共同承擔純電動汽車的功率需求。復(fù)合電源再生制動系統(tǒng)可以將車輛行駛過程中制動時產(chǎn)生的一部分能量轉(zhuǎn)化為電能存儲到儲能器件中，對延長車輛行駛里程及充分利用能源和提高車輛的經(jīng)濟性能具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于解決純電動汽車運行過程中電源供能不足、蓄電池使用壽命短以及車輛制動時電機制動系統(tǒng)系統(tǒng)能量回收低的問題。

本發(fā)明一種純電動汽車復(fù)合電源再生制動裝置，包括電壓/電流檢測電路、復(fù)合電源再生制動系統(tǒng)、蓄電池、超級電容、雙向DC/DC變換器、液壓制動系統(tǒng)、電機控制器和電機，

所述電壓/電流檢測電路的輸入端連接蓄電池和超級電容，電壓/電流檢測電路的輸出端連接復(fù)合電源再生制動系統(tǒng)；

所述復(fù)合電源再生制動系統(tǒng)分別連接模糊控制模塊、汽車狀態(tài)檢測模塊、電機制動系統(tǒng)、液壓制動系統(tǒng)、超級電容和雙向DC/DC變換器；

所述蓄電池經(jīng)雙向DC/DC變換器與超級電容及電機控制器連接，電機控制器連接電機。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述電機通過信息采集模塊連接復(fù)合電源再生制動系統(tǒng)。信息采集模塊監(jiān)測電機工作狀態(tài)為復(fù)合電源再生制動系統(tǒng)提供即時數(shù)據(jù)。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述復(fù)合電源再生制動系統(tǒng)連接狀態(tài)顯示電路。狀態(tài)顯示電路會顯示蓄電池或超級電容電量狀況，提示駕駛員車輛電源情況。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述復(fù)合電源再生制動系統(tǒng)連接保護電路，保護電路連接雙向DC/DC變換器。保護電路一直對雙向DC/DC變換器輸出端采集電壓信號，并將其電壓與參考電壓進行對比，當電壓高于參考電壓，雙向DC/DC變換器停止工作，對蓄電池進行保護。

本發(fā)明的有益效果為：

電壓/電流檢測電路時刻對蓄電池和超級電容進行電量檢測，汽車狀態(tài)檢測模塊時刻檢測車輛需求功率，共同為復(fù)合電源再生制動系統(tǒng)提供即時數(shù)據(jù)。汽車狀態(tài)檢測模塊檢測車輛制動時所需的制動力，并且為總制動力分配系統(tǒng)提供即時數(shù)據(jù)。蓄電池與雙向DC/DC變換器串聯(lián)再和超級電容并聯(lián)組成復(fù)合電源共同為電機提供功率。由于超級電容直接與直流母線連接，直流母線上的高倍率充放電流大部分直接流入/流出超級電容，可以減少大電流對蓄電池的沖擊，與此同時，超級電容可以快速充放電，方便提供加速和啟動時所需的瞬時大功率并快速吸收再生制動能量，進一步提高超級電容的工作效率。在車輛運行過程中，當超級電容的電量低時無法提供大電流，蓄電池會通過雙向DC/DC給超級電容充電，使得超級電容可以對車輛在加速、爬坡時、需求大功率時提供大功率，滿足車輛的行駛要求。當蓄電池電量過低，超級電容電量很高時，超級電容通過雙向DC/DC變換器給蓄電池充電，保證車輛可以正常行駛。

附圖說明：

圖1為純電動汽車復(fù)合電源再生制動裝置的原理示意圖；

圖2為電壓檢測電路；

圖3為電流檢測電路；

圖4為保護電路；

圖5為復(fù)合電源再生制動系統(tǒng)工作流程圖。

具體實施方式：

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述

參見圖1本發(fā)明的一種純電動汽車復(fù)合電源再生制動裝置，包括電壓/電流檢測電路1、復(fù)合電源再生制動系統(tǒng)8、蓄電池4、超級電容5、雙向DC/DC變換器10、液壓制動系統(tǒng)11、電機控制器12和電機14，所述電壓/電流檢測電路1的輸入端連接蓄電池4和超級電容5，電壓/電流檢測電路1的輸出端連接復(fù)合電源再生制動系統(tǒng)8,所述復(fù)合電源再生制動系統(tǒng)8分別連接模糊控制模塊2、汽車狀態(tài)檢測模塊7、電機制動系統(tǒng)3、液壓制動系統(tǒng)11、超級電容5和雙向DC/DC變換器10,所述蓄電池4經(jīng)雙向DC/DC變換器10與超級電容5及電機控制器12連接，電機控制器12連接電機14,所述電機14通過信息采集模塊13連接復(fù)合電源再生制動系統(tǒng)8,所述復(fù)合電源再生制動系統(tǒng)8連接狀態(tài)顯示電路6,所述復(fù)合電源再生制動系統(tǒng)8連接保護電路9，保護電路9連接雙向DC/DC變換器10。

參照附圖2，電壓檢測電路由霍爾電壓傳感器VSM025A與運算放大器LMH6643MA串聯(lián)組成，霍爾電壓傳感器具有良好的精度和線性度。

參照附圖3，電流檢測電路是由兩個LM324運放芯片串聯(lián)組成，基本原理當輸入采樣電流時，經(jīng)電阻轉(zhuǎn)換為電壓，再經(jīng)運算放大器放大后與給定的參考電壓作比較，如果超過給定的參考電壓，則輸出一個高電平，反之，則輸出一個低電平。LM324運放芯片是一款通用的集成四路運算放大器，主要優(yōu)點就是成本低廉、性價比高。

參照附圖4，保護電路由兩個LM319N比較器并聯(lián)再與HCPL4504芯片串聯(lián)而成，保護電路對輸入、輸出電信號起隔離作用。

參照附圖5，整個裝置及各模塊初始化，首先判斷電機是否工作，如不工作返回初始化，如工作則進入下一步判斷車輛是否熄火；如是熄火就進去結(jié)束；如否則系統(tǒng)進入下一步判斷車輛需要功率是否大于零；①如是進去實施模糊控制策略1進入下一步判斷復(fù)合電源電量是否滿足功率需求，如是返回繼續(xù)判斷車輛是否熄火，如否則系統(tǒng)結(jié)束，②如否則進入實施模糊控制策略2進一步進入判斷復(fù)合電源電量是否充滿，如否則返回繼續(xù)判斷車輛是否熄火模塊，如是進入下一步停止向復(fù)合電源提供電能并返回判斷車輛是否熄滅。

模糊控制模塊內(nèi)有純電動汽車運行過程中所有可能遇到的狀況對應(yīng)的控制策略，控制策略非本發(fā)明的保護內(nèi)容，本發(fā)明僅僅是為控制策略提供載體。模糊控制模塊：車輛的電機處于電動狀態(tài)時，復(fù)合電源再生制動系統(tǒng)會根據(jù)車輛所需的功率以及蓄電池和超級電容的電量狀況從模糊控制模塊中調(diào)取控制策略對需求功率進行分配；車輛的電機處于發(fā)電狀態(tài)時，電機制動系統(tǒng)和液壓制動系統(tǒng)共同為車輛提供制動力，與此同時，復(fù)合電源再生制動系統(tǒng)會根據(jù)車輛所需的總制動力大小從模糊控制模塊中調(diào)取控制策略對總制動力進行分配以及對車輛再生制動時產(chǎn)生的能量進行分配。