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一种电动汽车及其能量回收装置有效专利 实用

技术领域

[0001] 本实用新型涉及电动汽车控制技术,尤其涉及一种电动汽车及其能量回收装置。

相关背景技术

[0002] 随着新能源汽车行业的发展,新能源汽车的使用量越来越大。新能源汽车的电量无法满足人们长途出行的需求,尤其是对于纯电动汽车而言,电池电量对行业发展的制约就更加突出了。
[0003] 在电动汽车电量不足的情况下,制动能量回收可以作为电量的重要补充来源。
[0004] 但现有技术中,电动汽车的电池在满电时,制动能量回收的回馈电量很小,从而导致能量的浪费。实用新型内容
[0005] 本实用新型提供一种电动汽车及其能量回收装置,以实现提高回馈电能的利用率。
[0006] 第一方面,本实用新型实施例提供了一种电动汽车的能量回收装置,能量回收装置包括:动力储能模块、冗余储能模块、回馈模块、第一开关模块、用电模块和控制模块;
[0007] 所述回馈模块用于在制动情况下根据所述电动汽车的动能生成回馈电能;
[0008] 所述动力储能模块与所述回馈模块连接,用于存储所述回馈电能并为所述电动汽车的动力系统提供电能;
[0009] 所述冗余储能模块经所述第一开关模块与所述回馈模块连接,所述冗余储能模块还与所述用电模块连接,所述冗余储能模块用于存储所述回馈电能并为所述用电模块供电,其中,用电模块包括热管理组件、照明组件和雨刮器组件中的至少一个;
[0010] 所述控制模块分别与所述第一开关模块的控制端和所述动力储能模块连接,所述控制模块用于根据所述动力储能模块的电量控制所述第一开关模块的通断。
[0011] 可选地,所述电动汽车的能量回收装置还包括:第二开关模块,所述第二开关模块连接于所述动力储能模块和所述回馈模块之间;
[0012] 所述动力储能模块具有预设的第一电量区间;所述控制模块与所述第二开关模块的控制端连接,所述控制模块还用于在检测到所述动力储能模块的电量在所述第一电量区间的情况下,控制所述第一开关模块导通并控制所述第二开关模块关断。
[0013] 可选地,所述电动汽车的能量回收装置还包括:第三开关模块和第四开关模块,所述第三开关模块连接于所述用电模块与所述冗余储能模块之间,所述动力储能模块经所述第四开关模块与所述用电模块连接;所述控制模块分别与所述第三开关模块的控制端和所述第四开关模块的控制端连接,所述控制模块还用于根据所述动力储能模块和所述冗余储能模块的电量信息控制所述第三开关模块和所述第四开关模块的通断,以切换所述动力储能模块和所述冗余储能模块中的至少一个为所述用电模块供电。
[0014] 可选地,所述的电动汽车的能量回收装置还包括:第五开关模块,所述第五开关模块的第一端与所述动力储能模块连接,所述第五开关模块的第二端分别与所述用电模块和所述冗余储能模块连接,所述控制模块还与所述第五开关模块的控制端连接,所述控制模块还用于控制根据所述冗余储能模块的电量所述第五开关模块的通断。
[0015] 可选地,电动汽车的能量回收装置还包括:第六开关模块,所述第六开关模块的第一端与所述第五开关模块的第二端连接,所述第六开关模块的第二端与所述用电模块连接,所述控制模块还与所述第六开关模块的控制端连接,所述控制模块还用于控制所述第六开关模块的通断。
[0016] 可选地,所述热管理组件包括加热单元和降温单元,所述加热单元和所述降温单元均设置于所述动力储能模块上,所述加热单元用于对所述动力储能模块加热,所述降温单元用于对所述动力储能模块降温;
[0017] 所述控制模块还用于根据所述动力储能模块的温度数据控制所述第五开关模块和所述第六开关模块的通断。
[0018] 可选地,所述降温单元包括液冷元件和风冷元件中的至少一个;所述加热单元包括加热膜。
[0019] 可选地,电动汽车的能量回收装置还包括第七开关模块,所述第七开关模块的第一端与动力储能模块连接,所述第七开关模块的第二端与冗余储能模块连接,所述第七开关模块的控制端与控制模块连接;
[0020] 所述冗余储能模块具有预设的第二电量区间;控制模块还与所述冗余储能模块连接,所述控制模块还用于在所述冗余储能模块的电量在所述第二电量区间的情况下,控制所述第七开关模块导通,以利用所述冗余储能模块为所述动力储能模块充电。
[0021] 可选地,电动汽车的能量回收装置还包括第一二极管和第二二极管,所述第一二极管设置于所述冗余储能模块与所述第一开关模块之间;所述第二二极管设置于所述冗余储能模块与所述用电模块之间。
[0022] 第二方面,本实用新型实施例还提供了一种电动汽车,电动汽车包括第一方面任意所述能量回收装置。
[0023] 本实用新型提出的电动汽车及其能量回收装置设置有动力储能模块、冗余储能模块、回馈模块、第一开关模块、用电模块和控制模块,回馈模块在制动情况下生成回馈电能,动力储能模块存储回馈电能并为动力系统提供电能,冗余储能模块存储回馈电能并为用电模块供电,控制模块在检测到动力储能模块在第一电量区间的情况下,控制冗余储能模块与回馈模块之间的第一开关模块导通,使回馈电能存储于冗余储能模块中,实现了电动汽车的能量回收,并在动力储能模块接近满电的情况下利用冗余储能模块存储回馈电能,减少了能量的浪费,提高了回馈电能的利用率。

具体实施方式

[0034] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
[0035] 为了解决背景技术中提出的问题,本实用新型实施例提出了一种电动汽车的能量回收装置。图1为本实用新型实施例提出的一种电动汽车的能量回收装置的结构示意图,参照图1,电动汽车的能量回收装置100包括:动力储能模块101、冗余储能模块102、回馈模块103、第一开关模块104、用电模块105和控制模块106。回馈模块103用于在制动情况下根据电动汽车的动能生成回馈电能。动力储能模块101与回馈模块103连接,用于存储回馈电能并为电动汽车的动力系统提供电能。冗余储能模块102经第一开关模块104与回馈模块103连接,冗余储能模块102还与用电模块105连接,冗余储能模块102用于存储回馈电能并为用电模块105供电。控制模块106分别与第一开关模块104的控制端和动力储能模块101连接,用于在检测到动力储能模块101在第一电量区间的情况下,控制第一开关模块104导通。
[0036] 其中,动力储能模块101是指为动力装置提供电能的储能组件,可以包括动力电池。冗余储能模块102是指独立于动力储能模块101之外的储能组件,能够为用电模块105供电。回馈模块103是指在电动汽车制动时或下坡路段将电动汽车的动能转换为回馈电能的发电装置。用电模块105是指电动汽车上的小功率用电器,用电模块105可以包括热管理组件、照明组件和雨刮器组件中的至少一个。控制模块106是指能量回收装置的总控制模块106,可以根据储能模块的电量控制第一开关模块104的通断。
[0037] 具体地,动力储能模块101可以包括动力电池,动力电池为电动汽车的电动机供电。在动力储能模块101的非满电的情况下,动力储能模块101可以接收并存储回馈模块103生成的回馈电能。示例性地,动力电池可以包括铅酸蓄电池、磷酸铁锂、镍氢电池、钠硫电池、二次锂电池、空气电池和三元锂电池中的至少一种。冗余储能模块102可以包括冗余蓄电池,冗余蓄电池的类型可以与动力电池不同,示例性地,冗余蓄电池可以包括磷酸铁锂电池和锰酸锂电池中的至少一种。冗余储能模块102可以为用电模块105供电,并在动力储能模块101 满电的情况下,接收并存储回馈模块103生成的回馈电能。回馈模块103可以包括具有发电机功能的电机,示例性地,回馈模块103可以集成于电动汽车的动力系统。在电动汽车制动或下坡的情况下,电机能够将电动汽车的一部分动能转换为回馈电能。
[0038] 第一开关模块104包括第一端、第二端和控制端,第一开关模块104的第一端与回馈模块103连接,第一开关模块104的第二端与冗余储能模块102连接,第一开关模块104的控制端与控制模块106连接。第一开关模块104可以根据控制端接收到的信号控制第一端和第二端之间的通断,实现冗余储能模块102的储能功能的启停。示例性地,第一开关模块104 可以包括MOS管、IGBT和继电器中的至少一种。用电模块105可以包括电动汽车上除电动机之外的任意用电器,示例性地,用电模块105可以包括热管理组件、照明组件和雨刮器组件中的至少一个。控制模块106可以为包括电池管理系统的控制芯片或单片机,示例性地,控制模块106可以集成于电动汽车的车载电子控制单元(也称为ECU或行车电脑),控制模块 106分别与动力储能模块101和第一开关模块104连接,控制模块106能够根据动力储能模块
101的剩余电量控制第一开关模块104的通断,可以在动力储能模块101的电量在第一电量区间的情况下,控制第一开关模块104导通。示例性地,第一电量区间可以为大于满电电量的90%。
[0039] 示例性地,在电动汽车的动力储能模块101充满电再上路的情况下,电动汽车在刚启动后的一段时间内动力储能模块101的电量均大于满电电量的90%。在这种动力储能模块101 的电量接近满电的情况下,动力储能模块101存储回馈电能的能力很弱,此时为了防止回馈电能的浪费,控制模块106控制第一开关模块104开启。回馈模块103将动力储能模块101 无法存储的回馈电能传输至冗余储能模块102,直至动力储能模块101的电量小于或等于满电电量的90%。冗余储能模块102存储回馈电能并利用存储的电能为热管理组件、照明组件和雨刮器组件供电。
[0040] 本实施例提供的电动汽车的能量回收装置设置有动力储能模块、冗余储能模块、回馈模块、第一开关模块、用电模块和控制模块,回馈模块在制动情况下生成回馈电能,动力储能模块存储回馈电能并为动力系统提供电能,冗余储能模块存储回馈电能并为用电模块供电,控制模块在检测到动力储能模块在第一电量区间的情况下,控制冗余储能模块与回馈模块之间的第一开关模块导通,使回馈电能存储于冗余储能模块中,实现了电动汽车的能量回收,并在动力储能模块接近满电的情况下利用冗余储能模块存储回馈电能,减少了能量的浪费,提高了回馈电能的利用率。
[0041] 可选地,图2为本实用新型实施例提供的另一种电动汽车的能量回收装置的结构示意图,参照图2,在前述实施例的基础上,电动汽车的能量回收装置100还包括:第二开关模块201,第二开关模块201连接于动力储能模块101和回馈模块103之间。控制模块106与第二开关模块201的控制端连接,控制模块106还用于在检测到动力储能模块101在第一电量区间的情况下,控制第二开关模块201所在线路的关断。
[0042] 具体地,第二开关模块201的第一端与动力储能模块101连接,第二开关模块201的第二端与回馈模块103连接,第二开关模块201的控制端与控制模块106连接。第二开关模块 201可以根据控制端接收到的信号控制第一端和第二端之间的通断,实现动力储能模块101 的储能功能的启停。示例性地,第二开关模块201可以包括MOS管、IGBT和继电器中的至少一种。
[0043] 控制模块106检测动力储能模块101的电量,在动力储能模块101的电量在第一电量区间的情况下,控制第二开关模块201关断,以使动力储能模块101停止存储回馈电量,控制第一开关模块104导通,以使冗余储能模块102开始存储回馈电量。
[0044] 示例性地,在电动汽车的动力储能模块101充满电再上路的情况下,电动汽车在刚启动后的一段时间内动力储能模块101的电量均大于满电电量的90%。在这种动力储能模块101 的电量接近满电的情况下,动力储能模块101存储回馈电能的能力很弱,此时为了防止回馈电能的浪费,控制模块106控制第二开关模块201关断并控制第一开关模块104开启。回馈模块103将动力储能模块101无法存储的回馈电能传输至冗余储能模块102,直至动力储能模块101的电量小于或等于满电电量的90%。冗余储能模块102存储回馈电能并利用存储的电能为热管理组件、照明组件和雨刮器组件供电。
[0045] 本实施例提供的电动汽车的能量回收装置设置有第二开关模块,控制模块在检测到动力储能模块在第一电量区间的情况下,控制动力储能模块与回馈模块之间的第二开关模块关断,控制冗余储能模块与回馈模块之间的第一开关模块导通,使回馈电能存储于冗余储能模块中,实现了电动汽车的能量回收,在动力储能模块接近满电的情况下直接停止储能,而采用冗余储能模块进行替代,能够减少动力储能模块的储能效率低的充电次数,在提高回馈电能存储效率的基础上提高动力储能模块的寿命。
[0046] 可选地,图3为本实用新型实施例提供的又一种电动汽车的能量回收装置的结构示意图,参照图3,在前述实施例的基础上,电动汽车的能量回收装置100还包括:第三开关模块301 和第四开关模块302,第三开关模块301连接于用电模块105与冗余储能模块102之间,动力储能模块101经第四开关模块302与用电模块105连接。控制模块106分别与冗余储能模块102、第三开关模块301的控制端和第四开关模块302的控制端连接,控制模块106还用于根据动力储能模块101和冗余储能模块102的电量信息控制第三开关模块301和第四开关模块302的通断,以切换动力储能模块101和冗余储能模块102中的至少一个为用电模块 105供电。
[0047] 其中,第三开关模块301是指设置于用电模块105与冗余储能模块102之间的开关组件,可以控制冗余储能模块102为用电模块105中各个用电器供电的线路的通断。第四开关模块 302是指设置于用电模块105与动力储能模块101之间的开关组件,可以控制动力储能模块 101为用电模块105中各个用电器供电的线路的通断。
[0048] 具体地,第三开关模块301的第一端与冗余储能模块102连接,第三开关模块301的第二端与用电模块105连接,第三开关模块301的控制端与控制模块106连接。第三开关模块 301可以根据控制端接收到的信号控制第一端和第二端之间的通断,实现冗余储能模块102 为用电模块105供电的启停。示例性地,第三开关模块301可以包括MOS管、IGBT和继电器中的至少一种开关装置,第三开关模块301中开关装置与用电模块105中的用电器的数量一一对应,例如,用电模块105仅包括加热装置和降温装置,则第三开关模块301包括与加热装置和降温装置一一对应的两个继电器。
[0049] 与第三开关模块301相似,第四开关模块302的第一端与动力储能模块101连接,第四开关模块302的第二端与用电模块105连接,第四开关模块302的控制端与控制模块106连接。第四开关模块302可以根据控制端接收到的信号控制第一端和第二端之间的通断,实现动力储能模块101为用电模块105供电的启停。示例性地,第四开关模块302可以包括MOS 管、IGBT和继电器中的至少一种开关装置,第四开关模块302中开关装置与用电模块105中的用电器的数量一一对应,例如,用电模块105仅包括加热装置和降温装置,则第四开关模块302包括与加热装置和降温装置一一对应的两个继电器。
[0050] 控制模块106分别与动力储能模块101和冗余储能模块102连接,能够在冗余储能模块 102的剩余电量在第三电量区间的情况下,控制第三开关模块301开启且第四开关模块302 关闭,以利用冗余储能模块102的电量为用电模块105供电。控制模块106能够在冗余储能模块102的剩余电量在第三电量区间之外的情况下,控制第四开关模块302开启(第三开关模块301的通断可以根据冗余储能模块102的具体电量控制),以利用动力储能模块101的电量为用电模块105供电。第三电量区间可以根据试验获得,示例性地,第三电量区间可以为电量大于满电的20%。
[0051] 本实施例提供的电动汽车的能量回收装置在动力储能模块与用电模块之间设置第四开关模块,在冗余储能模块与用电模块之间设置了第三开关模块,第三开关模块和第四开关模块的控制端均与控制模块连接,受控制模块的控制,控制模块能够根据动力储能模块和冗余储能模块的电量控制第三开关模块和第四开关模块的通断状态,以切换适当的储能模块为用电模块供电,既实现了回馈电能的再利用,又提高了用电模块的供电可靠性。
[0052] 可选地,图4为本实用新型实施例提供的又一种电动汽车的能量回收装置的结构示意图,参照图4,在前述实施例的基础上,电动汽车的能量回收装置100还包括:第五开关模块401 和第六开关模块402,第五开关模块401的第一端与动力储能模块101连接,第五开关模块 401的第二端分别与用电模块105和冗余储能模块102连接,控制模块106还与第五开关模块401的控制端连接,控制模块106还用于控制第五开关模块401的通断。第六开关模块402 的第一端与第五开关模块401的第二端连接,第六开关模块402的第二端与用电模块105连接,控制模块106还与第六开关模块402的控制端连接,控制模块106还用于控制第六开关模块402的通断。
[0053] 其中,第五开关模块401和第六开关模块402是指依次串联设置于动力储能模快与用电模块105之间的两组开关组件,第五开关模块401可以控制动力储能模块101为用电模块 105中各个用电器供电的线路的通断,第六开关模块402可以控制动力储能模块101和冗余储能模块102为用电模块105供电的总供电通路的通断。
[0054] 第五开关模块401和第六开关模块402均可以分别包括MOS管、IGBT和继电器中的至少一种开关装置,第五开关模块401中开关装置的数量和第六开关模块402中开关装置的数量分别与用电模块105中的用电器的数量一一对应,例如,用电模块105仅包括加热装置和降温装置,则第五开关模块401和第六开关模块402均分别包括与加热装置和降温装置一一对应的两个继电器。
[0055] 示例性地,图5为本实用新型实施例提供的又一种电动汽车的能量回收装置的结构示意图,参照图5,用电模块105包括热管理组件(图中未示出),热管理组件包括加热单元501 和降温单元502,加热单元501和降温单元502均设置于动力储能模块101上,加热单元
501 用于对动力储能模块101加热,降温单元502用于对动力储能模块101降温;控制模块
106 还用于根据动力储能模块101的温度数据控制第六开关模块402的通断,根据冗余储能模块 102的电量控制第五开关模块401的通断。降温单元502包括液冷元件和风冷元件中的至少一个,例如,降温单元502仅包括液冷元件。加热单元501可以包括加热膜。第五开关模块 401包括第一降温继电器504和第一加热继电器503,第六开关模块402包括第二降温继电器506和第二加热继电器505,第一降温继电器504和第二降温继电器506依次串联于动力储能模块101和降温单元502之间。第一降温继电器504和第二降温继电器506的连接点还与冗余储能模块102连接。第一加热继电器503和第二加热继电器505依次串联于动力储能模块101和加热单元501之间。第一加热继电器503和第二加热继电器505的连接点还与冗余储能模块102连接。第一降温继电器504的控制端、第一加热继电器503的控制端、第二降温继电器506的控制端和第二加热继电器505的控制端分别与控制模块106连接,控制模块106可以根据动力储能模块101的温度数据确定是否需要升温或降温。
[0056] 在需要加热的情况下,控制模块106控制第二加热继电器505导通,此时若冗余储能模块102的电量在第三电量区间内,控制模块106则控制第一加热继电器503关断,否则控制第一加热继电器503导通。与升温的情况相似,在需要降温的情况下,控制模块106控制第二降温继电器506导通,此时若冗余储能模块102的电量在第三电量区间内,控制模块106 则控制第一降温继电器504关断,否则控制第一降温继电器504导通。
[0057] 本实施例提供的电动汽车的能量回收装置设置了依次串联于动力储能模块与用电模块之间的第五开关模块和第六开关模块,第五开关模块和第六开关模块的连接点还与冗余储能模块连接,控制模块可以根据用电模块的实际需求控制第六开关模块的通断,还能够根据冗余储能模块的剩余电量控制第五开关模块的通断,实现了不同储能模块对用电模块的供电,在供电过程中能够优先使用冗余储能模块中的电量,能够在减少动力储能模块的循环次数的基础上,提高冗余储能模块吸收回馈电能的能力。在冗余储能模块的电量不足时还可以利用动力储能模块为用电模块辅助供电,保证用电模块的供电稳定性。
[0058] 可选地,继续参照图5,在前述实施例的基础上,控制模块106还用于在动力储能模块 101的温度数据低于正常范围的情况下,控制第一加热继电器503和第二加热继电器505导通;在第一加热继电器503和第二加热继电器505均导通的情况下,若动力储能模块101的温度数据升高到第一预设温度以上,则控制第一加热继电器503关断;在第二加热继电器505 导通且第一加热继电器503不导通的情况下,若动力储能模块101的温度数据升高到第二预设温度以上,则控制第二加热继电器505关断。其中,第一预设温度低于第二预设温度,第一预设温度和第二预设温度均在正常范围内。控制模块106还用于在动力储能模块101的温度数据高于正常范围的情况下,控制第一降温继电器504和第二降温继电器506导通;在第一降温继电器504和第二降温继电器506均导通的情况下,若动力储能模块101的温度数据降低到第三预设温度以下,则控制第一降温继电器504关断;在第二降温继电器506导通且第一降温继电器504不导通的情况下,若动力储能模块101的温度数据降低到第四预设温度以下,则控制第二降温继电器506关断。其中,第三预设温度高于第四预设温度,第四预设温度不低于第二预设温度,第三预设温度和第四预设温度均在正常范围内。
[0059] 具体地,图6为本实用新型实施例提供的一种热管理组件的供电控制方法的流程示意图,结合图5和图6,热管理组件的供电控制方法由控制模块106实施,在前述实施例的基础上,热管理组件的供电控制方法包括:
[0060] S601、在行车的过程中,判断动力储能模块的温度数据是否在正常范围内。
[0061] 温度数据是指动力储能模块101的温度采样数据,可以作为是否需要进行热管理模块开启运行的判断依据,示例性地,温度数据可以包括动力储能模块101各个位置的温度的平均值。正常范围可以根据实验或经验值确定,示例性地,正常范围可以为0℃‑20℃。
[0062] S602、温度数据未在正常范围内的情况下,根据温度数据判断是否需要对动力储能模块进行加热。
[0063] 温度数据未在正常范围内则表明动力储能模块101需要降温或加热处理。进一步,需要根据温度数据确定是需要加热还是降温,示例性地,若动力储能模块101的温度数据低于正常范围则需要对动力储能模块101进行加热,否则需要对动力储能模块101进行降温。
[0064] S603、在需要对动力储能模块进行加热的情况下,控制第一加热继电器和第二加热继电器均导通。
[0065] 动力储能模块101的温度数据低于正常范围表明动力储能模块101温度过于低,长期处于这个温度状态可能会对电池的寿命造成影响,所以此时需要快速提高动力储能模块101温度。控制第一加热继电器503和第二加热继电器505均导通,可以利用动力储能模块
101和冗余储能模块102两个储能模块为加热单元501供电,提高加热元件的实际输出功率,起到加速升温的作用。
[0066] S604、判断温度数据是否达到第一预设温度以上。
[0067] 第一预设温度可以由电池温度试验或经验值获得。动力储能模块101的温度数据长期在第一预设温度附近,在短时间内会影响电池的放电功率,但不会造成动力储能模块101中电池寿命的缩短。
[0068] S605、在温度数据达到第一预设温度以上的情况下,控制第一加热继电器关断。
[0069] 在加热过程中,温度数据达到了第一预设温度以上,则表明此时动力储能模块101的温度虽然低可能会影响电池的放电功率但不会造成电池寿命的缩减,所以此时可以放慢加热速度,控制第一加热继电器503关断,此时仅利用冗余储能模块102一个储能模块为加热单元 501供电,在加热的同时保存动力储能模块101的电量。
[0070] S606、判断温度数据是否达到第二预设温度以上。
[0071] 第二预设温度可以由电池温度试验或经验值获得。动力储能模块101的温度数据在第二预设温度附近,尤其是第二预设温度与第四预设温度之间,可以达到动力储能模块101中电池的最佳工作状态。
[0072] S607、在温度数据达到第二预设温度以上的情况下,控制第二加热继电器关断。
[0073] 在加热的过程中,温度数据达到了第二预设温度以上,则表明此时动力储能模块101的温度已经达到了最佳范围,所以此时可以关闭加热功能,控制第二加热继电器505关断,此时动力储能模块101为最佳工作状态。
[0074] S608、在不需要对动力储能模块进行加热的情况下,控制第一降温继电器和第二降温继电器均导通。
[0075] 动力储能模块101的温度数据高于正常范围表明动力储能模块101温度过于高,长期处于这个高温状态可能会对电池的寿命造成影响,所以此时需要快速降低动力储能模块101的温度。控制第一降温继电器504和第二降温继电器506均导通,可以利用动力储能模块
101 和冗余储能模块102两个储能模块为降温单元502供电,提高降温元件的实际输出功率,起到加速降温的作用。
[0076] S609、判断温度数据是否达到第三预设温度以下。
[0077] 第三预设温度可以由电池温度试验或经验值获得。动力储能模块101的温度数据长期在第三预设温度附近,在短时间内会影响电池的放电功率,但不会造成动力储能模块101中电池寿命的缩短。
[0078] S610、在温度数据达到第三预设温度以下的情况下,控制第一降温继电器关断。
[0079] 在降温过程中,温度数据达到了第三预设温度以上,则表明此时动力储能模块101的温度虽然高可能会影响电池的放电功率但不会造成电池寿命的缩减,所以此时可以放慢降温速度,控制第一降温继电器504关断,此时仅利用冗余储能模块102一个储能模块为降温单元 502供电,在降温的同时保存动力储能模块101的电量。
[0080] S611、判断温度数据是否达到第四预设温度以下。
[0081] 第四预设温度可以由电池温度试验或经验值获得。动力储能模块101的温度数据在第四预设温度附近,尤其是第二预设温度与第四预设温度之间,可以达到动力储能模块101中电池的最佳工作状态。
[0082] S612、在温度数据达到第四预设温度以下的情况下,控制第二降温继电器关断。
[0083] 在降温的过程中,温度数据达到了第四预设温度以下,则表明此时动力储能模块101的温度已经达到了最佳范围,所以此时可以关闭降温功能,控制第二降温继电器506关断,此时动力储能模块101为最佳工作状态。
[0084] 本实施例提供的电动汽车的能量回收装置中的控制模块能够根据动力储能模块的温度数据分别控制第五模块和第六模块的通断,切换不同数量的储能模块为加热元件或降温元件供电,以实现不同的升降温速度,提高了电动汽车电池温度调节速度的同时,很大程度地保存了动力储能模块的电量。
[0085] 可选地,图7为本实用新型实施例提供的又一种电动汽车的能量回收装置的结构示意图,参照图7,在前述实施例的基础上,电动汽车的能量回收装置100还包括第一二极管D1和第二二极管D2,第一二极管D1设置于冗余储能模块102与第一开关模块104之间;第二二极管D2设置于冗余储能模块102与用电模块105之间。
[0086] 具体地,第一二极管D1和第二二极管D2可以防止电信号倒流,示例性地,第二二极管D2的数量可以为2,一个第二二极管D2设置于冗余储能模块102与第二降温继电器506之间,另一个第二二极管D2设置于冗余储能模块102与第二加热继电器505之间,可以提高能量回收装置的可靠性。
[0087] 可选地,图8为本实用新型实施例提供的又一种电动汽车的能量回收装置的结构示意图,参照图8,在前述实施例的基础上,电动汽车的能量回收装置100还包括第七开关模块901,第七开关模块901的第一端与动力储能模块101连接,第七开关模块901的第二端与冗余储能模块102连接,第七开关模块901的控制端与控制模块106连接。控制模块106还与冗余储能模块102连接,控制模块106还用于在冗余储能模块102的电量在第二电量区间的情况下,控制第七开关模块901导通,以利用冗余储能模块102为动力储能模块101充电。
[0088] 其中,第二电量区间是指用于判断冗余储能模块102是否即将达到满电量的电量判断依据。第七开关模块901是指冗余储能模块102为动力储能模块101提供电能的开关组件。
[0089] 具体地,第二电量区间可以包括电量高于满电的80%。在冗余储能模块102的电量在第二电量区间且动力储能模块101的电量未在第一电量区间的情况下,控制模块106能够控制第七开关模块901导通,利用冗余储能模块102的电量为动力储能模块101充电,既能增加动力储能模块101的可用电量,以减少充电桩的充电次数,又能减少冗余储能模块102的电量,提高接收回馈电能的能力,提高了电动汽车的经济型和可靠性。
[0090] 示例性地,图9为本实用新型实施例提供的一种能量回收装置的控制方法的流程示意图,该能量回收装置的控制方法由控制模块106实施,在前述实施例的基础上,结合图8和图9,能量回收装置的控制方法包括:
[0091] S901、判断动力储能模块的电量是否在第一电量区间。
[0092] S902、动力储能模块的电量在第一电量区间在第一电量区间的情况下,判断冗余储能模块的电量是否在第二电量区间。
[0093] S903、冗余储能模块的电量未在第二电量区间的情况下,控制第一开关模块开启且第七开关模块断开。
[0094] S904、冗余储能模块的电量在第二电量区间的情况下,控制第一开关模块断开且第七开关模块断开。
[0095] S905、动力储能模块的电量未在第一电量区间在第一电量区间的情况下,判断冗余储能的电量是否在第二电量区间。
[0096] S906、冗余储能模块的电量未在第二电量区间的情况下,控制第一开关模块断开。
[0097] S907、冗余储能模块的电量在第二电量区间的情况下,控制第一开关模块断开且第七开关模块开启。
[0098] 本实施例提供的电动汽车的能量回收装置中在冗余储能模块和动力储能模快之间设置有第七开关模块,控制模块能够根据冗余储能模块的电量和动力储能模快的电量控制第一开关模块和第七开关模块的通断,实现回馈电能的利用、存储和对动力储能模块反充电,既能够在动力储能模块接近满电的情况下利用冗余储能模块存储回馈电能,又能够在冗余储能模块电量接近满电的情况下,利用冗余储能模块中的电量为动力储能模块充电,提高了回馈电能的利用率。
[0099] 本实用新型实施例还提供了一种电动汽车,图10为本实用新型实施例提供的一种电动汽车的结构示意图,参照图10,电动汽车1001包括前述任意电动汽车的能量回收装置100。如前述实施例所述,能量回收装置100至少包括动力储能模块、冗余储能模块、回馈模块、第一开关模块、用电模块和控制模块。动力储能模块可以包括动力电池,动力电池为电动汽车的电动机供电。在动力储能模块的非满电的情况下,动力储能模块可以接收并存储回馈模块生成的回馈电能。示例性地,动力电池可以包括铅酸蓄电池、磷酸铁锂、镍氢电池、钠硫电池、二次锂电池、空气电池和三元锂电池中的至少一种。回馈模块可以包括具有发电机功能的电机,示例性地,回馈模块可以集成于电动汽车的动力系统。控制模块可以为包括电池管理系统的控制芯片或单片机,示例性地,控制模块可以集成于电动汽车的车载电子控制单元(也称为ECU或行车电脑)。第一开关模块可以包括MOS管、IGBT和继电器中的至少一种。用电模块可以包括电动汽车上除电动机之外的任意用电器,示例性地,用电模块可以包括热管理组件、照明组件和雨刮器组件中的至少一个。
[0100] 本实用新型提出的电动汽车及其能量回收装置设置有动力储能模块、冗余储能模块、回馈模块、第一开关模块、用电模块和控制模块,回馈模块在制动情况下生成回馈电能,动力储能模块存储回馈电能并为动力系统提供电能,冗余储能模块存储回馈电能并为用电模块供电,控制模块在检测到动力储能模块在第一电量区间的情况下,控制冗余储能模块与回馈模块之间的第一开关模块导通,使回馈电能存储于冗余储能模块中,实现了电动汽车的能量回收,并在动力储能模块接近满电的情况下利用冗余储能模块存储回馈电能,减少了能量的浪费,提高了回馈电能的利用率。
[0101] 注意,上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本实用新型不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明,但是本实用新型不仅仅限于以上实施例,在不脱离本实用新型构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

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