專利名稱：純電動汽車用液壓儲能制動能量再生裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種純電動汽車制動能量再生裝置，尤其是一種利用 液壓儲能技術對純電動汽車的制動能量進行回收，而在起步加速階段利用 所儲存的液壓能使純電動汽車起步加速到一定車速后再起動驅動電動機的 裝置。屬于電動汽車技術領域。
背景技術：
市區中運行的小型純電動汽車由于受數目眾多的交通信號燈及交通擁 擠的限制，迫使其頻繁制動停車、起步加速。為了提高能源的利用率，目 前純電動汽車通常是采取在制動減速階段把電動機作為發電機，利用蓄電 池組吸收制動能量。但是制動過程中的蓄電池組大電流充電是蓄電池組過
早損壞的主要原因。另外，電池組瞬時吸收制動能量的能力有限，只有25% 的制動能量能被電池組吸收。
目前純電動汽車起步加速都是直接采用蓄電池組給電動機供電的方 式。而在起步加速過程中的大電流放電又是導致蓄電池組過早損壞的另一 重要原因。西班牙的J丄Esperilla和日本的Kazuo Onda等人在2006年的研 究表明蓄電池的大電流充放電，將極大地加速蓄電池的能量損耗和縮短 使用壽命。德國Eckhard Karden等人研究結果也表明，電動汽車在加速過 程中，最大電流高達450A。如此高的放電電流，對蓄電池的壽命影響極大。
發明內容
本實用新型的目的是為了克服現有純電動汽車制動能量再生技術中存 在的蓄電池過早損壞的弊端，而提供一種利用液壓儲能方法對純電動汽車 制動過程中的動能進行回收，而在起步加速階段把所儲存的液壓能釋放出 來，用以驅動純電動汽車的一種裝置。本實用新型的技術方案是
所述的機械能/液壓能傳遞及轉換裝置，包括后輪(或前輪)1，后橋(或
前橋)5，主傳動軸6，主傳動齒輪7，從傳動齒輪25，離合器19，副傳動 軸26，離合器19，副傳動軸28，定量液壓泵/馬達22組成。主傳動齒輪7 安裝在主傳動軸6上，主傳動齒輪7和從傳動齒輪25相互嚙合，從傳動齒 輪25安裝在副傳動軸26上，副傳動軸28的一端與泵/馬達22相連，離合 器19連接副傳動軸26和副傳動軸28，副傳動軸28與泵/馬達22相連接。
所述的液壓傳動裝置，包括常閉閥1701，常閉閥1702，常閉閥1703， 單向閥13，泵/馬達22，低壓油箱14。常閉閥1701的一端通過高壓管路連 接泵/馬達22的出口和單向閥的進油口，另一端通過低壓管路連接低壓油箱 14。常閉閥1702的一端通過高壓管路連接泵/馬達22的入口和常閉閥1703 的一端，另一端通過低壓管路連接低壓油箱14。高壓蓄能器3通過高壓管 路連接常閉閥1703的一端。
所述的液壓系統過壓保護裝置，包括溢流閥4。溢流閥4前端通過高壓 管路與高壓蓄能器3端口相連接，后端通過低壓管路與低壓油箱14連接。
所述的液壓儲能裝置裝置，包括高壓蓄能器3和低壓油箱14。
所述的手動卸壓裝置包括截止閥18。截止閥18的一端通過高壓管路與 高壓蓄能器3相連接，另一端通過低壓管路與低壓油箱14連接。
所述的電控裝置，包括車速傳感器27，雙刀雙擲開關9，電機運行開 關ll，晶閘管15，霍爾效應傳感器23，制動開關31，后退開關34，繼電 器20，蓄能器高壓顯示燈36，蓄能器低壓顯示燈37，控制器CPU35和蓄 能器壓力傳感器2組成。車速傳感器27安裝在副傳動軸26上，霍爾效應 傳感器23與加速踏板24上的磁極位置相對應，繼電器20控制雙刀雙擲開 關9。所述的電控裝置中的霍爾傳感器23安裝在加速踏板24的附近，制動 開關31與制動踏板30相連，后退開關34直接與控制系統CPU相連，，三 極管21與控制繼電器20相連，三極管16與常閉閥1701相連，三極管32 與常閉閥1702相連，三極管33與常閉閥1703相連，控制系統CPU 35與 相關的傳感器相連接，蓄能器高壓顯示燈36、蓄能器低壓顯示燈37、電機
5運行開關11和后退開關34安裝在儀表面板上，蓄能器壓力傳感器2安裝 在高壓蓄能器3的液壓出口閥上，雙刀雙擲開關9和晶閘管15安裝在控制 系統PCB板上
本實用新型的有益效果-
本實用新型能夠把純電動汽車制動過程中的動能以液壓能的形式儲存 起來，從而避免能量的浪費；在起步加速過程中把所儲存的液壓能釋放出 來，使純電動汽車加速到一定速度后，再起動電動機，避免蓄電池的大電 流放電，達到延長蓄電池循環使用壽命的目的。
圖1是純電動汽車能量回收系統原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。 如圖1所示。
車輛運行時，電機運行開關11是閉合的。離合器19在車輛正常運行 的情況下是分離的，當駕駛員踩下離合器踏板29時，離合器19嚙合。
車輛運行速度的調節是通過加速踏板24進行的。加速踏板24踩下幅 值的大小通過霍爾傳感器23反應出來。霍爾傳感器23的電壓值傳到控制 器CPU的A/D 口 。控制器CPU 35根據霍爾傳感器23的電壓值大小控制晶 閘管15的導通程度，控制驅動電機8的通電電流大小，從而達到控制車速 的目的。
(一) 前進運行工況
電機運行開關11閉合時，當雙刀雙置開關9位于位置A，離合器19 處于斷開狀態，驅動電機8正轉，車輛運行在前進狀態。車輛的運行速度 大小是通過加速踏板24踩下幅度的大小進行控制。
(二) 后退運行工況
電機運行開關ll閉合，離合器19處于斷開狀態，后退開關34按下， 控制器CPU35使三極管21導通，繼電器20工作，雙刀雙置開關9位于位置B，電動機8反轉，車輛運行在倒車狀態。車輛的倒車速度大小由加速 踏板24踩下幅度的大小控制。
(三) 能量回收工況
在車輛前進運行工況下，當駕駛員松開加速踏板24，并踩下離合器踏 板29和制動踏板30。此時晶閘管15截止，驅動電機的驅動電流為OA，純 電動汽車向前運動的強大慣性依次通過后輪(或前輪)1，后橋(或前橋) 5，主傳動軸6、主傳動齒輪7、從傳動齒輪25、副傳動軸26、離合器19、 副傳動軸28傳至泵/馬達22。此時的制動開關31斷開，控制器CPU 35使 三極管32導通，常閉閥1702通電，此時的泵/馬達22成為泵，開始工作。 低壓油箱14中的液壓油經過打開的常閉閥1702，進入泵/馬達22,進入單 向閥13，最后進入高壓蓄能器3。
假如蓄能器3里的液體壓力超過蓄能器額定工作壓力時，溢流閥4開 啟，使一部分高壓液壓油回到低壓油箱14。
假如蓄能器3儲存能量己滿，此時的駕駛員要繼續踩制動踏板30，車 輛的原來制動系統吸收完制動能量，直至最后停車。
(四) 能量釋放工況
在車速小于某一設定值的情況下，駕駛員踩下離合器踏板29，制動踏 板30松開，制動開關31閉合，離合器19閉合，此時控制器CPU35使三 極管33和三極管16導通，常閉閥1703和常閉閥1701通電，高壓液壓油 由高壓蓄能器3流經打開的常閉閥1703、泵/馬達22、打開的常閉閥1701， 最后流至低壓油箱14。此時的泵/馬達為馬達，驅動電動汽車前進。
當車速達到或超過某一設定的值時，駕駛員松開離合器踏板29，離合 器19斷開，控制器CPU 35使三極管33和三極管16斷電，常閉閥1703和 常閉閥1701截止，完成起步加速過程。
在倒車工況下，不進行能量回收和能量釋放。
(五) 系統卸壓工況
在系統故障的情況下，手動打開截止閥18，高壓蓄能器3里的高壓油 流回低壓油箱14，液壓系統的壓力變為OMPa。
權利要求1、純電動汽車用液壓儲能制動能量再生裝置，包括液壓能/機械能傳遞及轉換裝置、液壓傳動裝置、液壓儲能裝置、液壓系統過壓保護裝置、手動卸壓裝置和電控裝置。
2、 根據權利要求1所述的純電動汽車用液壓儲能制動能量再生裝置，其特 征在于機械能/液壓能傳遞及轉換裝置包括主傳動齒輪(7)，從傳動齒輪(25)，離合器(19)，副傳動軸(26)，離合器(19)，副傳動軸(28)，定 量液壓泵/馬達(22)組成，主傳動齒輪(7)安裝在主傳動軸(6)上，主 傳動齒輪(7)和從傳動齒輪(25)相互嚙合，從傳動齒輪(25)安裝在副 傳動軸(26)上，副傳動軸(28)的一端與泵/馬達(22)相連，離合器(19) 連接副傳動軸(26)和副傳動軸(28)。
3、 根據權利要求1所述的純電動汽車用液壓儲能制動能量再生裝置，其特 征在于液壓傳動裝置包括常閉閥(1701)，常閉閥(1702)，常閉閥(1703)， 單向閥(13)，泵/馬達(22)，相關的液壓管路，常閉閥(1701)安裝在低 壓油箱(14)和泵/馬達(22)的出口之間，常閉閥(1702)安裝在低壓油 箱(14)和泵/馬達(22)的入口之間，常閉閥(1703)安裝在高壓蓄能器(3)的端口和泵/馬達(22)的入口之間，單向閥(13)安裝在高壓蓄能器 (3)和泵/馬達(22)之間。
4、 根據權利要求1所述的純電動汽車用液壓儲能制動能量再生裝置，其特 征在于液壓系統過壓保護裝置包括溢流閥(4)，溢流閥(4)前端與高壓蓄 能器(3)端口相連接，后端與低壓油箱(14)連接。
5、 根據權利要求1所述的純電動汽車用液壓儲能制動能量再生裝置，其特 征在于液壓儲能裝置包括高壓蓄能器(3)和低壓油箱(14)。
6、 根據權利要求1所述的純電動汽車用液壓儲能制動能量再生裝置，其特 征在于手動卸壓裝置包括截止閥(18)，截止閥(18) —端與高壓蓄能器(3) 相連接，另一端與低壓油箱(14)連接。
7、 根據權利要求l所述的純電動汽車用液壓儲能制動能量再生裝置，其特征在于電控裝置包括車速傳感器(27)，雙刀雙擲開關(9)，電機運行開關 (11)，晶閘管(15)，霍爾效應傳感器(23)，制動開關(31)，后退開關 (34)，繼電器(20)，蓄能器高壓顯示燈(36)，蓄能器低壓顯示燈(37)，控制器CPU (35)和蓄能器壓力傳感器(2)組成，車速傳感器(27)安裝在副傳動軸(26)上，霍爾效應傳感器(23)與加速踏板(24)上的磁極位置相對應，繼電器(20)控制雙刀雙擲開關(9)。
專利摘要本實用新型針對現有的純電動汽車起步加速過程電流過大導致能量浪費以及蓄電池組循環使用壽命縮短的缺點，公開了一種能夠把純電動汽車制動過程中的動能儲存起來，在起步加速過程中把所儲存的能量釋放出來，使汽車起步加速到一定速度的裝置。本裝置包括液壓能/機械能傳遞及轉換裝置、液壓傳動裝置、液壓儲能裝置、液壓系統過壓保護裝置、手動卸壓裝置和電控裝置。通過在純電動汽車上安裝本裝置，能夠達到延長純電動汽車蓄電池組循環使用壽命，節省電能，提高車輛續駛里程的目的。
文檔編號B60T7/10GK201296241SQ20082016074
公開日2009年8月26日 申請日期2008年10月20日 優先權日2008年10月20日
發明者丁左武, 左健民, 王書林 申請人:南京工程學院