专利名称：基于超级电容的车辆制动系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于车辆工程技术领域，尤其涉及一种基于超级电容制动系统。
背景技术：
随着石油等化石资源的日益枯竭，环境污染日益严峻，节能减排的要求越来越严格，车辆节能减排标准也日益严格，为了降低车辆的能耗，新能源车型得到越来越多的推广。各传统车辆厂商也争相推出自己的电动车或混合动力车型。汽车制动系统是汽车安全行驶的重要组成部分，但是目前对于较多汽车使用的都是耗能式制动系统，将功能转化为热能。混合动力汽车，电动车辆不仅使用清洁的电能驱动车辆行驶，还可以将制动过程中产生的能量进行回收，使动能转化为电能再次利用。目前最常见的是使用超级电容进行制动能量回收，超级电容是一种新型电容，电量远大于普通电容，同时有着充放电快，使用寿命长的特点。而现有基于超级电容制动能量回收系统存在的问题在于:制动踏板包括空行程和气压制动行程、空行程中只有电制动发生作用，气压制动行程中电制动和气制动均起作用。基于超级电容的混合动力客车在行驶过程中，当驾驶员需要制动时，踩下制动踏板如果在空行程范围内，主电机产生负力矩，产生反向电流，给超级电容充电(即电制动)。但当超级电容充满电后，由于电回馈产生的电能无法存储，所以驾驶员踩制动踏板在空行程范围内会感觉无制动力矩或制动力不一致的情况，导致客户抱怨。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种基于超级电容的车辆制动系统，以解决现有电动车辆制动效果一致性差的问题。为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案是:一种基于超级电容的车辆制动系统，包括与电机控制器电回馈连接的超级电容支路，所述超级电容的两端分别并联有串设制动电阻的制动电阻支路和串设电暖风的电暖风支路，所述制动电阻支路和电暖风支路均由一控制器控制其通断。所述控制器为整车控制器，所述制动电阻支路和电暖风支路中分别串设有一个由整车控制器控制的接触器，所述整车控制器通过控制相应接触器来控制对应支路的通断。所述制动电阻支路和电暖风支路设置于一高压配电柜中，所述整车控制器与高压配电柜通过低压接插件连接。所述电暖风和制动电阻上设有散热风扇。本实用新型的基于超级电容的车辆制动系统采用在超级电容两端并入电暖风和制动电阻的方式，通过模拟制动踏板行程输入，得到驾驶员需求的制动力矩，车辆进入电制动回馈模式，当超级电容充满电时，采用电暖风和制动电阻来吸收制动回馈时多余的电能，从而避免当超级电容电量满时，无法进行能量回馈，出现电制动效果一致性差的情况，保证驾驶员在任何情况下制动感觉的一致性，从而在实际工况中保证驾驶员在制动时更多的采用电制动，减少气制动的介入，提升整车舒适性和客户使用的满意度。本实用新型的结构简单，易于实施，安全可靠；另外还可以在超级电容充满电时，尽量的利用回收的电能来补充整车暖气需求，从而最大限度的保证了电量不浪费。
图1为本实用新型实施例的结构原理图；图2是本实用新型制动能量回收流程图。
具体实施方式
以下结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。如图1所示为本实用新型基于超级电容的车辆制动系统实施例的结构原理图，由图可知，该系统包括与电机控制器电回馈连接的超级电容，超级电容的两端分别并联有串设制动电阻的制动电阻支路和串设电暖风的电暖风支路，制动电阻支路和电暖风支路均由一控制器控制其通断。本实施例的控制器为整车控制器，制动电阻支路和电暖风支路中分别串设有一个由整车控制器控制的接触器K2和K3，整车控制器通过控制相应接触器来控制对应支路的通断。超级电容也通过由整车控制器控制的接触器Kl与电机控制器和电附件连接。制动踏板模拟量信号直接接整车控制器AD端口，制动电阻支路和电暖风支路设置于一高压配电柜中，整车控制器与高压配电柜通过低压接插件连接，高压配电柜内部接触器由整车控制器传送过来的低压信号来控制。电暖风和制动电阻上设有散热风扇，风扇外接蓄电池24V电源。制动电阻和电暖风功率选型可根据驾驶员需求的峰值回馈功率来考虑。如图2所示，本实用新型控制过程方法如下:整车控制器通过CAN网络采集超级电容的soc(电容母线电压)、车速等信号并控制电机控制器执行相应控制指令；通过传感器硬线采集制动踏板开度、暖气开关、档位等信号。整车控制器解析制动力后将需求的力矩值大小和方向通过CAN通信发送给集成电机控制器，电机控制器响应整车命令，执行制动电回馈，向超级电容充电。整车低压上电后，初始化制动电阻和电空调接触器，使其均处于断开状态。当车速大于10公里、制动踏板开度大于1%且小于10% (空行程，没有气制动介入)、档位为前进档，并且驾驶员有制动需求踩制动踏板时,如果超级电容S0C〈90%，根据驾驶员需求力矩值进行正常的能量回馈，给超级电容充电；当S0C>95%时，整车控制器根据电暖气开关信号来控制电暖风和制动电阻接触器K2和K3的吸合:如果检测到电暖风开关打开，整车控制器控制电暖风接触器K3吸合，制动电阻接触器K2仍处于断开状态，此时，仍根据驾驶员需求回馈力矩值进行回馈，对于回馈溢出的电量由电暖风的电阻丝用于给整车加热，加快温度的上升；如果检测到电暖风开关未打开，整车控制器控制制动电阻接触器K2吸合，电暖风接触器K3处于断开状态，此时回馈溢出的电量则全部由制动电阻来吸收；当检测到超级电容S0C〈90%或松开制动踏板或车速〈10km/h时，断开制动电阻接触器K2和电暖气接触器K3，制动回馈的电量优先用于给超级电容供电。需要说明的是，本实施例中电暖气的供电主要由车载低压系统供电，制动回馈的电量只起辅助作用，在需要给车辆制暖时加快升温速度，并且进一步回收多余的电能，从而降低了整车的油耗，并且当电暖气开关打开时，整车仍以传统水暖循环为主，以电暖为辅。
权利要求1.一种基于超级电容的车辆制动系统，包括与电机控制器电回馈连接的超级电容支路，其特征在于:所述超级电容的两端分别并联有串设制动电阻的制动电阻支路和串设电暖风的电暖风支路，所述制动电阻支路和电暖风支路均由一控制器控制其通断。
2.根据权利要求1所述的基于超级电容的车辆制动系统，其特征在于:所述控制器为整车控制器，所述制动电阻支路和电暖风支路中分别串设有一个由整车控制器控制的接触器，所述整车控制器通过控制相应接触器来控制对应支路的通断。
3.根据权利要求2所述的基于超级电容的车辆制动系统，其特征在于:所述制动电阻支路和电暖风支路设置于一高压配电柜中，所述整车控制器与高压配电柜通过低压接插件连接。
4.根据权利要求1 3任意一项所述的基于超级电容的车辆制动系统，其特征在于:所述电暖风和制动电阻上设 有散热风扇。
专利摘要本实用新型公开了一种基于超级电容的车辆制动系统，包括与电机控制器电回馈连接的超级电容支路，超级电容的两端分别并联有串设制动电阻的制动电阻支路和串设电暖风的电暖风支路，制动电阻支路和电暖风支路均由一控制器控制其通断。本实用新型的基于超级电容的车辆制动系统采用电暖风和制动电阻来吸收制动回馈时多余的电能，从而避免当超级电容电量满时，无法进行能量回馈，出现电制动效果一致性差的情况。本实用新型的结构简单，易于实施，安全可靠；另外还可以在超级电容充满电时，尽量的利用回收的电能来补充整车暖气需求，从而最大限度的保证了电量不浪费。
文档编号B60L1/00GK203157745SQ20132016899
公开日2013年8月28日 申请日期2013年4月7日 优先权日2013年4月7日
发明者许盛中, 高建平, 李飞强, 苏常军 申请人:郑州宇通客车股份有限公司