在具有再生制动的车辆中恢复电能的方法技术

在具有再生制动的车辆中用于恢复电能的方法。根据本发明专利技术的在具有再生制动的机动车辆中用于恢复电能的方法被用于车辆中，所述车辆为此目的装备有电气电容设备（５），用于在再生制动操作期间存储由车辆的旋转电机（４）提供的电能，根据本发明专利技术，基于所述电机（４）的初始旋转速度，已经从至少以下两个中做出选择以施加能量恢复策略：第一能量恢复策略，其适宜由所述旋转电机（４）提供的高功率；和第二能量再生策略，其适宜所述旋转电机（４）的高效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术尤其适合在机动车辆领域提供益处。其具体涉及用于在配备再生制动系统的机动车辆中恢复电能的过程。
技术介绍
当机动车辆制动时，动能以热能形式被驱散至制动圆盘。为了恢复该动能，当前技术发展水平提供再生制动系统。此类型的设备能够恢复在制动期间发出的动能且将其转换成电能。在机动车辆中，再生制动设备被连接到车辆的电气分配电路，其包括能够在其中存储电能的电池。该电池通常是传统的铅/酸电池。电气分配电路向机动车辆中的不同电气和电子元件返回存储在该电池中的能量。在一般方式中，机动车辆对电能的需求随着此类项目的电气和电子仪器的数量增加而增加。存在两种可能的办法来满足机动车辆的该增长需要，第一，通过增加交流发电机的功率和电池的存储容量，或者第二，通过提高该供电系统的能效。通过再生制动的电能的再生有助于在供电系统的平均输出中的增加，并且增加在相同额定安装功率中可用能量的总量。就成本、空间、在困难位置(在引擎顶盖的下方)的安装问题以及重量来说，交流发电机的功率和电池的存储容量的增加牵涉许多缺点。载非常高的电流电平，以允许由制动设备发出的部分能量被恢复。在此类i殳备中，由再生制动发出的短时间能量的管理不是足够有效以确保在电气分配电路中运行的电压被恰当地调节，并且铅/酸电池的重复充电带来过早老化该电池的凌丈应。另一种系统包括装备车辆的供电系统，具有包含与主电池或存储系统的附属存储系统不同的附属存储系统的第二电气分配电路。第二电气分配电路沿主要存储系统的第 一 电路放置。具有附属存储系统的第二电路传递浮动DC供电电压，且具有主存储系统的第一电路传递低DC电压供电， 一般比所述浮动电压低。如此，获得通常的两层电能分配。两存储系统依靠DC/DC可逆电压转换器互连。该转换器的功能是使得能量在两存储系统和分配电路之间传送。包括耦合到车辆的热引擎的交流发电机或起动器交流发电机的电流发电机直接对附属存储系统和经过该转换器对主存储系统两者提供电能。利用高容量电容器排作为存储系统的实践已经广为人知。这些高容量电容器一般被本领域的专家称为"超级电容器"或"超电容器"。在以下说明中，也称作"超级电容器"的该附属存储系统在该电流发电机以再生制动的形式运行时具有尽可能恢复更多电能的功能。与传统铅/酸电池相比，超级电容器能够不管充电/;^电周期的数目而运行，且这些周期的充电深度不受充电的电压电平(其可能变化显著)影响。为了选择在机动车辆中使用的超级电容器的再生电压的范围，必须满足起动电压的限制，如起动相位就要求最大电气输出从而保证足够高的能量电平以便起动器交流发电机工作在起动热引擎的起动器模式。当驾驶员起动引擎时，超级电容器放电，并且除非制动系统工作在任何强烈的程度，被恢复的电能总量是木足以完全地充电超级电容器。如果车辆停止且驾驶员尝试重新起动它，则重新起动的质量在使用超级电容器时比使用该热引擎时要低。已知的解决方案要求一段间隔从而能量能够在一般介于18到24V之间的电平处在超级电容器中再生，如此能够满足与热引擎起动关联的关联上限。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于新型机动车辆的电能再生的过程，其能够改进车辆的供电系统的平均输出电平。根据本专利技术通过机动车辆的再生制动的用于电能的再生的过程实现在车辆中，所述车辆为此目的装备有电气电容设备，其能够在再生制动操作进行时存储由车辆的旋转电机提供的电能，因此，依照本专利技术，基于所述旋转电机的初始旋转速度，解决方案被选择以施加使用至少以下两种手段的能量再生策略-初始能量再生阶段，优选来自所述旋转电机的功率的高电平，和-第二能量再生系统，优选来自所述旋转电机的高性能。以上简述的过程因此提供至少两种优化的手段，即 一方面是功率电平的 优化以及另一方面是性能的优化。在能量再生阶段期间，可认为车辆的引擎 的前端不限制能够被热引擎吸收的机械功率。从这点看，最好通过尝试最大 化被吸收的机械功率来获得优化，且由此在制动期间再生该电能。为此，优 选目的为增加由电机再生的电功率的策略。另 一方面，如果车辆的引擎的前端构成被热引擎吸收的机械功率的限制， 则将有必要改进电机的性能。在讨论的机械等功率电平中，从电机中再生的 电功率处于其最大值。为此，将优选目的为增强性能的策略。根据另 一特定特征，当所述旋转电机的初始旋转速度超出固定在至少10000rpm的初始门限值时选择所述能量再生的第一策略。可替换地，该初始 门限值被固定在等于至少为12000rpm的级别。根据本专利技术的另 一特定特征，当所述旋转电机的初始旋转速度小于固定 在最大8000rpm的第二门限值时选择所述第二能量再生策略。可替换的，该 第二门限被固定在最大6000rpm。根据本专利技术的过程也能够具有以下特征中的至少 一 个-在制动过程很短且处在高的初始速度的情形中，在制动过程的开始处激 活该再生制动系统；-当该过程^f艮长时，在制动过程的结束处激活该再生制动系统；-当车辆被车辆中的热引擎驱动时，按短暂方式激活再生制动系统，以此 方式从而移置所述热引擎的扭矩/引擎工作点。本专利技术也涉及车辆中能量再生的安装，所述安装具有控制再生制动且允 许依照本专利技术的以上简述的过程的操作的自动部件。特别有益于结合有称作14+X的双电压系统使用本专利技术。该结构包括两 独立的电气电路，其中一个，该14+X依靠其技术能够工作在可变电压。这 使得新控制策略将按特别有效的方式被应用，以便最大化性能或在再生阶段 提供的电功率。附图说明在阅读以下说明期间，本专利技术的特征和优点将变得显然，参考附图以更 好地理解本专利技术，其中图1图解示出实现本专利技术的实施例的部件的图；图2说明依照本专利技术的设备的工作的不同阶段；图4是说明在车辆的再生制动的阶段期间电气性能的不同电平的曲线图。具体实施例方式在具体实施例中，图1包含安装在机动车辆中的电能再生系统的图解表 示。AC/DC转换器2首先连接到连续总线3且其次连接到旋转电机4。 AC/DC 转换器2和电机4是多相类型， 一般为三相类型。这里AC/DC转换器2是电 压整流器类型的电气设备，允许工作在AC模式的由电机4提供的三相AC 电压被转换成直流。在本专利技术的其它实施例中，电机4是可逆的且当作起动 器交流发电机，AC/DC转换器2也是可逆的且包含向电机4提供三相电压的 波形模式，在此情况中，该电机是热引擎或起动器。总线3包括电能的贮存器5。该贮存器在此具体实施例中是超级电容器。 在该情形中，超级电容器是为频繁的城市制动条件定制的而非针对车辆的驾 驶员执行的主要制动操作。超级电容器5由电机4经过AC/DC转换器2供电。 总线3包括消费设备的两种电路。第一电路提供设计为14+X的变动直流电 压且连接到超级电容器的端子。连接到第一电路的消费设备包括能够在浮动 电压中工作的优选产品(除雾器、风档刮水器等)。第二电路提供在12V范 围(这在铅酸电池的端子处可获得的)中的电压。第一和第二电路通过可逆 DC-DC转换器6连接，转换器6允许传送在足够电压处的能量且尤其使第二 电路净皮供电和电池7^皮充电。在本专利技术的框架中，电池的概念涵盖至少处于设备的非零充电的状态中 构成可充电电能的贮存器的任何设备，在贮存器的端子处可获得非零DC电 压。电气或电子装置具体是并行于超级电容器5分支的连接线或并行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在具有再生制动系统的机动车辆中用于电能的再生的过程，所述车辆为此目的装备有电气电容设备（５），用于在再生制动操作期间存储由车辆的旋转电机（４）提供的电能，其特征在于，基于所述电机（４）的初始旋转速度，已经从以下的至少一个中选择施加一能量再生策略，　－第一能量再生策略，适宜由所述旋转电机（４）提供的功率的高电平的使用，以及　－第二能量再生策略，适宜所述旋转电机（４）的性能的高水平的使用。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：休格斯多芬，朱利恩马斯法劳德，
申请(专利权)人：法雷奥电机设备公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]