專利名稱：一種電動汽車的在線充電和能量回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電動汽車再充電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電動汽車的在線充電和能量 回收方法。
背景技術(shù)：
在能源危機(jī)和氣候變暖的雙重挑戰(zhàn)下，電動汽車日益成為全球矚目的新興產(chǎn)業(yè)， 汽車工業(yè)向小型化、節(jié)能化、電動化發(fā)展已成為必然趨勢，大力發(fā)展電動汽車符合我國能源 戰(zhàn)略，然而，擁有巨大發(fā)展前景的電動汽車的發(fā)展卻存在著不少的技術(shù)瓶頸，電池是電動汽 車的動力源泉，也是一直制約電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素?，F(xiàn)有電動汽車所使用的電池都不 能在儲存足夠能量的前提下保持小的外形和質(zhì)量，如果電動汽車自身裝備質(zhì)量大，就會影 響加速性能和最大車速的提高，近幾年電池技術(shù)的發(fā)展的確促進(jìn)了電動汽車的較快發(fā)展， 然而，電池的更新?lián)Q代速度很慢，需要幾年甚至幾十年的時(shí)間才能在電池技術(shù)上有比較大 的突破；電機(jī)技術(shù)發(fā)展日新月異，但仍跟不上電動汽車實(shí)際發(fā)展的需求的腳步。電池和電機(jī)的局限，直接導(dǎo)致了電動汽車的續(xù)駛里程十分有限。目前市場上使用 的電動汽車一次充電后的續(xù)駛里程一般為100 300km，這個里程還需要保持適當(dāng)?shù)男旭?速度，并且配備有良好的電池調(diào)節(jié)系統(tǒng)才能得到保證，而絕大多數(shù)電動汽車在一般行駛環(huán) 境下的續(xù)駛里程只有50 100km，比起傳統(tǒng)燃油汽車而言，電動汽車較短的續(xù)駛里程成為 其致命的弱點(diǎn)，同時(shí)，現(xiàn)有的電動汽車已普遍采用了汽車再生制動，該項(xiàng)技術(shù)能在制動減速 的過程中有效的回收能量并減少由剎車帶來的熱量，然而，該系統(tǒng)普遍存在著能量回收不 夠充分的問題，由于制動能量回收時(shí)常存在過充電及急速充電等問題，使得電機(jī)和蓄電池 工作條件變得復(fù)雜，不能最大限度回收制動的能量，尤其在如上下坡、十字路口等功率變化 大，有密集加減速過程的場合，如何合理的利用其制動時(shí)的能量，并提供大加速度加速時(shí)的 大電流是一個值得研究的課題，國內(nèi)外均未見有類似方面的研究。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種電動汽車的在線充電 和能量回收方法，具有提高續(xù)駛里程，提高回收制動能量的優(yōu)點(diǎn)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種電動汽車的在線充電和能量回收方法，通過在十字路口或上下坡的這種車輛 頻繁加減速地區(qū)鋪設(shè)路面充電級C，并通過路面控制系統(tǒng)F和車載控制系統(tǒng)D的協(xié)同控制， 利用接觸或非接觸的方法，實(shí)現(xiàn)電動汽車的在線充電；同時(shí)，電動汽車急?；驕p速時(shí)釋放的 瞬時(shí)大電流給路面蓄電池G充電或直接提供給其他啟動或加速時(shí)的電動汽車?！N電動汽車的在線充電和能量回收方法，包括以下步驟第一步，在公路上的十字路口或上下坡鋪設(shè)測速傳感器E，同時(shí)鋪設(shè)至少一個路面 充電級C，將測速傳感器E和路面控制系統(tǒng)F連接，將路面充電級C和路面控制系統(tǒng)F雙向 連接，將路面控制系統(tǒng)F和路面蓄電池G雙向連接，路面控制系統(tǒng)F和電網(wǎng)接口 H雙向連接；將車載充電級D和車載控制系統(tǒng)I雙向連接，將車載控制系統(tǒng)I與驅(qū)動電機(jī)J雙向連接，將驅(qū)動電機(jī)J和電力轉(zhuǎn)換裝置κ雙向連接，將電力轉(zhuǎn)換裝置κ和車載控制系統(tǒng)ι雙向連接，將 電力轉(zhuǎn)換裝置κ和車載蓄電池L雙向連接，路面充電級C與車載充電級D采用接觸式和非 接觸式，測速傳感器E為光學(xué)傳感器、霍爾傳感器、壓電傳感器、壓阻傳感器、激光傳感器或 超聲波傳感器，第二步，當(dāng)電動汽車在啟動或加速需充電時(shí)，測速傳感器E將測速信息傳送至路 面控制系統(tǒng)F中，路面控制系統(tǒng)F對測速信息進(jìn)行處理，并控制相應(yīng)的路面充電級C開合， 將路面蓄電池G或電網(wǎng)接口 H的電能傳遞到與電動汽車當(dāng)前相對應(yīng)的路面充電級C，車載充 電級D通過接觸或非接觸的方法接收路面充電級C的電能，車載充電級D通過車載控制系 統(tǒng)I和電力轉(zhuǎn)換裝置K將收到的電能分配給驅(qū)動電機(jī)J或車載蓄電池L，第三步，在電動汽車急?；驕p速需進(jìn)行能量回收時(shí)，電動汽車將制動產(chǎn)生的電能 分配給車載蓄電池L和車載充電級D，同時(shí)，測速傳感器E將測速信息傳送至路面控制系統(tǒng) F中，并控制相應(yīng)的路面充電級C開合，通過接觸或非接觸的方式將車載充電級D的電能傳 遞給路面充電級C，路面充電級C通過路面控制系統(tǒng)F將電能傳遞給路面蓄電池G，或傳遞 給電網(wǎng)接口 H。由于本發(fā)明將回收的能量直接傳遞路面充電級C，不存在電流過大限制能量回收 的問題，并在電動汽車行進(jìn)過程中給電動汽車充電，從而具有提高續(xù)駛里程，提高回收制動 能量的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的路面控制系統(tǒng)示意圖。圖2為本發(fā)明的車載控制系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)描述。參照圖1和圖2，一種電動汽車的在線充電和能量回收方法，包括以下步驟第一步，在公路上的十字路口或上下坡鋪設(shè)測速傳感器E，用于檢測汽車經(jīng)過時(shí)的 車速和所處的位置，同時(shí)鋪設(shè)至少一個路面充電級C，用于向電動汽車充電或回收電動汽車 制動電能，將測速傳感器E和路面控制系統(tǒng)F連接，將路面充電級C和路面控制系統(tǒng)F雙向 連接，將路面控制系統(tǒng)F和路面蓄電池G雙向連接，將路面控制系統(tǒng)F和電網(wǎng)接口 H雙向連 接；將車載充電級D和車載控制系統(tǒng)I雙向連接，將車載控制系統(tǒng)I與驅(qū)動電機(jī)J雙向連 接，將驅(qū)動電機(jī)J和電力轉(zhuǎn)換裝置K雙向連接，將電力轉(zhuǎn)換裝置K和車載控制系統(tǒng)I雙向連 接，將電力轉(zhuǎn)換裝置K和車載蓄電池L雙向連接，路面充電級C與車載充電級D采用接觸式 和非接觸式，測速傳感器E為光學(xué)傳感器、霍爾傳感器、壓電傳感器、壓阻傳感器、激光傳感 器或超聲波傳感器，當(dāng)采用壓電傳感器時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)汽車經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生的振動使壓電元件發(fā) 電為路面蓄電池G充電，第二步，當(dāng)電動汽車在啟動或加速需充電時(shí)，測速傳感器E將測速信息傳送至路 面控制系統(tǒng)F中，路面控制系統(tǒng)F對測速信息進(jìn)行處理，并控制相應(yīng)的路面充電級C開合， 將路面蓄電池G或電網(wǎng)接口 H的電能傳遞到與電動汽車當(dāng)前相對應(yīng)的路面充電級C，車載充電級D通過接觸或非接觸的方法接收路面充電級C的電能，車載充電級D通過車載控制系 統(tǒng)I和電力轉(zhuǎn)換裝置K將收到的電能分配給驅(qū)動電機(jī)J或車載蓄電池L，第三步，在電動汽車急?；驕p速需進(jìn)行能量回收時(shí)，電動汽車將制動產(chǎn)生的電能 分配給車載蓄電池L和車載充電級D，同時(shí)，測速傳感器E將測速信息傳送至路面控制系統(tǒng) F中，并控制相應(yīng)的路面充電級C開合，通過接觸或非接觸的方式將車載充電級D的電能傳 遞給路面充電級C，路面充電級C通過路面控制系統(tǒng)F將電能傳遞給路面蓄電池G，給路面 蓄電池G充電，或傳遞給電 網(wǎng)接口 H給電網(wǎng)供電。附圖中E為測速傳感器；C為路面充電級；F為路面控制系統(tǒng)；G為路面蓄電池；H 為電網(wǎng)接口 ；D為車載充電級；I為車載控制系統(tǒng)J為驅(qū)動電機(jī)；K為電力轉(zhuǎn)換裝置；L為車 載蓄電池。
權(quán)利要求
一種電動汽車的在線充電和能量回收方法，其特征在于通過在十字路口或上下坡的這種車輛頻繁加減速地區(qū)鋪設(shè)路面充電級(C)，并通過路面控制系統(tǒng)(F)和車載控制系統(tǒng)(D)的協(xié)同控制，利用接觸或非接觸的方法，實(shí)現(xiàn)電動汽車的在線充電；同時(shí)，電動汽車急停或減速時(shí)釋放的瞬時(shí)大電流給路面蓄電池(G)充電或直接提供給其他啟動或加速時(shí)的電動汽車。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動汽車的在線充電和能量回收方法，其特征在于包 括以下步驟第一步，在公路上的十字路口或上下坡鋪設(shè)測速傳感器(E)，同時(shí)鋪設(shè)至少一個路面充 電級(C)，將測速傳感器(E)和路面控制系統(tǒng)(F)連接，將路面充電級(C)和路面控制系統(tǒng) (F)雙向連接，將路面控制系統(tǒng)(F)和路面蓄電池(G)雙向連接，路面控制系統(tǒng)(F)和電網(wǎng) 接口(H)雙向連接；將車載充電級(D)和車載控制系統(tǒng)(I)雙向連接，將車載控制系統(tǒng)(I) 與驅(qū)動電機(jī)(J)雙向連接，將驅(qū)動電機(jī)(J)和電力轉(zhuǎn)換裝置⑷雙向連接，將電力轉(zhuǎn)換裝置 (K)和車載控制系統(tǒng)(I)雙向連接，將電力轉(zhuǎn)換裝置(K)和車載蓄電池(L)雙向連接，路面 充電級(C)與車載充電級(D)采用接觸式和非接觸式，測速傳感器(E)為光學(xué)傳感器、霍爾 傳感器、壓電傳感器、壓阻傳感器、激光傳感器或超聲波傳感器，第二步，當(dāng)電動汽車在啟動或加速需充電時(shí)，測速傳感器(E)將測速信息傳送至路面 控制系統(tǒng)(F)中，路面控制系統(tǒng)(F)對測速信息進(jìn)行處理，并控制相應(yīng)的路面充電級(C)開 合，將路面蓄電池(G)或電網(wǎng)接口(H)的電能傳遞到與電動汽車當(dāng)前相對應(yīng)的路面充電級 (C)，車載充電級(D)通過接觸或非接觸的方法接收路面充電級(C)的電能，車載充電級(D) 通過車載控制系統(tǒng)I和電力轉(zhuǎn)換裝置⑷將收到的電能分配給驅(qū)動電機(jī)(J)或車載蓄電池 (L)，第三步，在電動汽車急?；驕p速需進(jìn)行能量回收時(shí)，電動汽車將制動產(chǎn)生的電能分配 給車載蓄電池(L)和車載充電級(D)，同時(shí)，測速傳感器(E)將測速信息傳送至路面控制系 統(tǒng)(F)中，并控制相應(yīng)的路面充電級(C)開合，通過接觸或非接觸的方式將車載充電級(D) 的電能傳遞給路面充電級(C)，路面充電級(C)通過路面控制系統(tǒng)(F)將電能傳遞給路面蓄 電池(G)，或傳遞給電網(wǎng)接口(H)。
全文摘要
一種電動汽車的在線充電和能量回收方法，通過在十字路口或上下坡的這種車輛頻繁加減速地區(qū)鋪設(shè)路面充電級，并通過路面控制系統(tǒng)和車載控制系統(tǒng)的協(xié)同控制，利用接觸或非接觸的方法，實(shí)現(xiàn)電動汽車的在線充電；同時(shí)，電動汽車急?；驕p速時(shí)釋放的瞬時(shí)大電流給路面蓄電池充電或直接提供給其他啟動或加速時(shí)的電動汽車，本發(fā)明最大限度地回收了電動汽車再生制動的能量，并在電動汽車行進(jìn)過程中給電動汽車充電，具有提高續(xù)駛里程、提高回收制動能量、節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B60L11/18GK101830182SQ20101012982
公開日2010年9月15日 申請日期2010年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月22日
發(fā)明者徐俊, 曹軍義, 曹秉剛 申請人:西安交通大學(xué)