具体实施方式

续航能力是现在新能源汽车的短板，尤其对于电动车辆来说，电池容量制约了车辆续航性能。为增加车辆的续航能力，除了对电动车辆的动力电池组的电能容量进行改善外，能量回收机制也是提高车辆续航能力的重要手段。传统的电动车辆能量回收机制往往受到动力电池的电量、温度等因素的制约，无法充分利用回收的能量。有鉴于此，本申请提供了一种用于电动车辆的能量回收系统，以提供一种能够充分利用回收的能量进而增加电动车辆续航性能的技术方案。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请的技术方案。

本申请提供了一种电动车辆的能量回收系统，该能量回收系统包括：动力电池组，该动力电池组用于给电动车辆供电；电机，该电机与动力电池组电连接，具有用于将动力电池组的电能转换为电动车辆的动能的电动机工作模式，以及用于将电动车辆的动能转换电能并提供给动力电池组的发电机工作模式；电加热设备，该电加热设备与动力电池组电连接，电加热设备与电动车辆的散热系统之间流体连接；控制器，该控制器与电机和电加热设备均电连接，用于监控电机的电动机工作模式和发电机工作模式，其中，在电机由电动机工作模式转换为发电机工作模式时，控制器使电加热设备的加热功率增加，以直接或间接地接收电机所发出的电能。

根据上述能量回收系统，该系统在电机为电动机工作模式时，如图1所示，动力电池组对电机和电加热设备分别供电，以使电机和电加热设备正常工作。该系统在进行能量回收时，如图2所示，控制器控制电机的工作模式由电动机工作模式转换为发电机工作模式，同时控制电加热设备提高加热功率，以快速将电能转化为热能存储在散热系统的冷却液流路中。其中，电加热设备可以直接快速消耗动力电池组的电能，以使动力电池组保持可充电的非满电状态，也可以与电机的发电电路直连，从而直接将电机发出的电能转化为热能。因此，本申请的电动车辆的能量回收系统不止依靠动力电池回收电机发电的电能，还通过电加热设备将电机发出的部分电能转化为车辆的冷却液流路中的热能以供车辆散热系统使用，从而变相提高了电动车辆能量回收的利用率。所述的电加热设备优选为电阻加热形式的电加热设备，或者也可以为其他以电能转换为热能的电加热设备。

根据上述技术方案，如图2所示，电机与电加热设备之间可以不连接，电机发电时仅通过控制器控制电加热设备提高加热功率以快速消耗动力电池组的电能，从而使动力电池组能够保持在可充电状态，回收的电机发出的电能全部充入动力电池组中。或者根据本申请另一种实施方式，电机与电加热设备之间为可切断的直接电连接，在电机由电动机工作模式转换为发电机工作模式时，电加热设备直接接收电机所发出的电能。优选情况下，在电机由电动机工作模式转换为发电机工作模式时，电加热设备与动力电池组之间的供电电路和与电机之间的供电电路同时工作，一方面消耗动力电池组的电能，另一方面消耗点击发出的电能，并将上述电能转换为热能储存在冷却液流路中供散热系统使用。

如图1所示，电机与电加热设备没有直连的供电电路的情况下，电机与电加热设备并联连接，优选情况下如图2所示，电加热设备与动力电池组之间也可以具有可切断的热交换路径。根据本申请的能量回收系统，控制器可以根据电机的工作模式的转换来控制电加热设备的工作状态，或者优选情况下，控制器可以根据动力电池组的电量、温度等因素判断是否调整电加热设备的加热功率，从而能够避免电加热设备的加热功率频繁调整。在一种实施方式中，考虑到动力电池组的剩余电量高于一定数值时，动力电池组难以回收电能，该能量回收系统的控制器优选与动力电池组电连接，用于感测动力电池组的剩余电量，在电机由电动机工作模式转换为发电机工作模式时，如果所述动力电池组允许充电功率小于能量制动回收功率时，或者可以设置为如果动力电池组的剩余电量高于某一特定的值，则控制器使电加热设备的加热功率增加。在另一种实施方式中，考虑到动力电池组的电池温度或电池周围的环境温度低于或高于一定数值时，动力电池组难以回收电能，控制器优选与动力电池组的温度传感器电连接，用于感测动力电池组的温度，具体的，在电机由电动机工作模式转换为发电机工作模式时，如果动力电池组的温度过高或者过低，则控制器使电加热设备的加热功率增加。该温度传感器可以为用于测量电池温度，或为用于测量动力电池组周围的环境温度的温度传感器。

可以理解的是，上述两种能量回收系统的实施方式既可以单独存在，也可以结合。即控制器可以既与动力电池组电连接，也同时与动力电池组的温度传感器电连接，从而使控制器能够根据动力电池组的剩余电量和动力电池组的温度中的任意一项数值来判断动力电池组是否能够充分回收电机在发电机工作模式下产生的电能，进而根据该判断结果，控制器能够更为精确地发出控制电加热设备的加热功率，以快速消耗动力电池组的剩余电量或直接消耗电机发出的电能转换为冷却液流路中的热能。

根据本申请另一种实施方式，考虑到动力电池组的温度过低或过高不止会影响动力电池组的能量回收能力，还会对动力电池组本身的续航能力造成不利影响，本申请的能量回收系统还可以利用电加热设备对动力电池组的温度辅助调控。如在电机由电动机工作模式转换为发电机工作模式时，如果动力电池组的温度过高或者过低，则控制器一方面控制电解热设备调整加热功率，另一方面控制电加热设备与动力电池组进行热交换。该热交换的方式可以为将电加热设备的至少一条进液流路和/或出液流路以可选择开闭的形式延伸经过动力电池组周围，当动力电池组周围温度较高或较低时，开启该动力电池组周围的进液流路或出液流路，以通过热交换调节动力电池组周围的温度。其中该进液流路和/或出液流路上优选设置有与控制器电连接的电控阀门。

为了使控制器能够精准控制电加热设备的加热功率，以保障车辆散热系统的正常工作，避免电加热设备的流体介质的出液流路的温度过高或过低，需要对电加热设备的工作状态准确监控。优选情况下，电加热设备设置有传感器，该传感器可以用于检测电加热设备内的流体的温度和/或驱动电路中的驱动电流和/或驱动电压，传感器与控制器电连接。其中，控制器优选包括计算单元，用于根据流体介质的温度值计算电加热设备维持该流体介质的温度所需的加热功率，或者控制器还可以根据驱动电路中的驱动电流和/或驱动电压判断电加热设备是否正在工作或计算当前的加热功率。根据该实施方式的能量回收系统，在电机由电动机工作模式转换为发电机工作模式时，如果电加热设备处于工作状态，控制器控制电加热设备将流体的温度提高0-10℃；如果电加热设备处于非工作状态，控制器控制电加热设备启动，并将流体的温度提高20-50℃，从而将电能经电解热设备转换为热能使流体介质升高到上述目标温度。为保障车辆安全性能以及电加热设备的使用寿命，优选情况下通过控制器的监控设定该电加热设备内的流体的温度不超过90℃。

上述电动车辆的能量回收系统的控制器优选还包括记录单元，用于记录电机由电动机工作模式转换为发电机工作模式之前电加热设备的原始加热功率，从而在电机由发电机工作模式转换为电动机工作模式时，电加热设备根据上述记录单元所记录的数据恢复原始加热功率工作，以减少控制器的计算负担。

根据本申请优选实施方式的电动车辆的能量回收系统，电机为电动机工作模式下时，如图1所示，电机与电加热设备并联，动力电池组分别对电机和电加热设备供电以使其工作。在电动车辆制动或电机空转等情况下时，电机从电动机工作模式转换为发电机工作模式，此时如图2所示，电机发电的电能能够同时流向动力电池组与电加热设备，电能分别被动力电池组存储以及经电加热设备转换为用于车辆散热系统的冷却液流路的热能。同时在电机从电动机工作模式转换为发电机工作模式时，控制器根据动力电池组的电量或温度等参数判断是否需要接通上述电机与电加热设备之间的供电电路以及是否需要调整电加热设备的加热功率。如需要电加热设备辅助回收电能，则如图3所示，设置于电加热设备的传感器向控制器反馈电加热设备是否为工作状态。其中，当电加热设备为工作状态时，控制器控制电加热设备增加加热功率，以将流体介质的温度提高0-10℃；当电加热设备不为工作状态时，控制器控制电加热设备启动，并将加热功率设置为使流体介质的温度提高20-50℃。经上述步骤使电加热设备将流体介质加热到目标温度后，控制器重新计算电加热设备的加热功率，以维持流体介质的温度。其中，在电机由电动机工作模式转换为发电机工作模式时，控制器使电加热设备的加热功率优选增加最大加热功率的0％-100％，其中这里的最大加热功率是指在电加热设备参与能量回收之前的原始的加热功率中的最大值。在车辆结束能量回收工作后，电机恢复到电动机工作模式，电加热设备根据控制器的记录单元记录的数值回复到原始加热功率。

根据本申请的电动车辆的能量回收系统，本申请还提供了一种具备优秀续航能力的电动车辆。该电动车辆包括如前文任意实施方式中所述的电动车辆的能量回收系统，该电动车辆可以为纯电动力车辆或混合动力车辆等利用电能作为主要动力能源的车辆。由于本申请的能量回收系统具备较高的能量回收利用率，因此该电动车辆具备较高的续航能力。

以上详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。