本發(fā)明涉及電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池-超級(jí)電容器雙能量源動(dòng)力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)今電動(dòng)汽車所使用的電池以蓄電池為主，但由于其相對(duì)較低的能量密度、壽命短、充電慢等特性，還是無(wú)法使電動(dòng)汽車的性能趕超內(nèi)燃機(jī)汽車。因此蓄電池性能不足的技術(shù)瓶頸極大地制約著行業(yè)的發(fā)展。復(fù)合電源是將不同種類的電源搭配組合使用，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)對(duì)方的不足，確保電動(dòng)汽車功率和能量需求的同時(shí)，延長(zhǎng)動(dòng)力電池的使用壽命，降低能耗。電動(dòng)汽車復(fù)合電源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究目前主要集中在系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，參數(shù)匹配與優(yōu)化，電池能量管理控制，故障診斷與安全保護(hù)等問(wèn)題上。
當(dāng)前我國(guó)很多高校和汽車企業(yè)也已開展雙能源動(dòng)力系統(tǒng)的研究，且已取得一定成果。在2007年9月，上海瑞華集團(tuán)設(shè)計(jì)出由動(dòng)力型鋰電池加超級(jí)電容復(fù)合電源供電的純電動(dòng)汽車，并在上海825路電動(dòng)車上進(jìn)行了相關(guān)性能測(cè)試，取得初步成功。我國(guó)雖然在雙能源動(dòng)力系統(tǒng)方面的研究有了一定進(jìn)展，但與國(guó)外相比，我國(guó)對(duì)于其應(yīng)用電子研究特別是控制算法研究還不夠深入，還需不斷地進(jìn)行技術(shù)研究。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種鋰離子電池-超級(jí)電容器雙能量源動(dòng)力系統(tǒng)，將鋰離子電池和超級(jí)電容搭配成復(fù)合電源，利用二者的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，鋰離子電池負(fù)責(zé)給汽車提供能使之按某一速度勻速行駛達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)規(guī)定續(xù)駛里程的能量需求，和整車工況行駛中的平均功率需求。而超級(jí)電容負(fù)責(zé)給汽車提供峰值功率需求并回收制動(dòng)能量，緩解動(dòng)力電池的工作壓力，提高動(dòng)力電池的循環(huán)使用壽命和電動(dòng)汽車起步加速及爬坡能力，從而提高車輛的動(dòng)力性，并延長(zhǎng)車輛的續(xù)駛里程。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種鋰離子電池-超級(jí)電容器雙能量源動(dòng)力系統(tǒng)，包括電機(jī)、逆變器、功率總線、雙向DC\DC、電壓電流傳感器、MCU、動(dòng)力電池組和超級(jí)電容，其特征在于，還包括油門剎車傳感器、車輪傳感器和顯示警報(bào)，所述的電機(jī)、逆變器和功率總線構(gòu)成系統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，雙向DC\DC、動(dòng)力電池組和超級(jí)電容通過(guò)電流電壓傳感器向MCU傳遞狀態(tài)信號(hào)，油門剎車傳感器和車輪傳感器向MCU傳遞相應(yīng)的控制信號(hào)和速度信號(hào)。
作為本方案的優(yōu)選實(shí)施例，所述的MCU通過(guò)雙向DC\DC實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的控制算法。
作為本方案的優(yōu)選實(shí)施例，所述的MCU通過(guò)電壓電流傳感器、油門剎車傳感器和車輪傳感器實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集。
作為本方案的優(yōu)選實(shí)施例，所述的顯示警報(bào)包括液晶顯示模塊和蜂鳴器。
作為本方案的優(yōu)選實(shí)施例，所述的動(dòng)力電池組和超級(jí)電容通過(guò)MCU對(duì)雙向DC\DC工作方式的控制進(jìn)行功率分配。
本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：
將鋰離子電池和超級(jí)電容搭配成復(fù)合電源，利用二者的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，鋰離子電池負(fù)責(zé)給汽車提供能使之按某一速度勻速行駛達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)規(guī)定續(xù)駛里程的能量需求，和整車工況行駛中的平均功率需求。而超級(jí)電容負(fù)責(zé)給汽車提供峰值功率需求并回收制動(dòng)能量，緩解動(dòng)力電池的工作壓力，提高動(dòng)力電池的循環(huán)使用壽命和電動(dòng)汽車起步加速及爬坡能力，從而提高車輛的動(dòng)力性，并延長(zhǎng)車輛的續(xù)駛里程。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本申請(qǐng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中：1、電機(jī)，2、逆變器，3、功率總線，4、雙向DC\DC，5、電壓電流傳感器，6、MCU，7、油門剎車傳感器，8、車輪傳感器，9、顯示警報(bào)，10、動(dòng)力電池組，11、超級(jí)電容。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了一種鋰離子電池-超級(jí)電容器雙能量源動(dòng)力系統(tǒng)，將鋰離子電池和超級(jí)電容搭配成復(fù)合電源，利用二者的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，鋰離子電池負(fù)責(zé)給汽車提供能使之按某一速度勻速行駛達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)規(guī)定續(xù)駛里程的能量需求，和整車工況行駛中的平均功率需求。而超級(jí)電容負(fù)責(zé)給汽車提供峰值功率需求并回收制動(dòng)能量，緩解動(dòng)力電池的工作壓力，提高動(dòng)力電池的循環(huán)使用壽命和電動(dòng)汽車起步加速及爬坡能力，從而提高車輛的動(dòng)力性，并延長(zhǎng)車輛的續(xù)駛里程。
為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說(shuō)明書附圖以及具體的實(shí)施方式對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
如圖1所示，一種鋰離子電池-超級(jí)電容器雙能量源動(dòng)力系統(tǒng)，包括電機(jī)1、逆變器2、功率總線3、雙向DC\DC4、電壓電流傳感器5、MCU6、動(dòng)力電池組10和超級(jí)電容11，還包括油門剎車傳感器7、車輪傳感器8和顯示警報(bào)9，所述的電機(jī)1、逆變器2和功率總線3構(gòu)成系統(tǒng)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，雙向DC\DC4、動(dòng)力電池組10和超級(jí)電容11通過(guò)電流電壓傳感器5向MCU6傳遞狀態(tài)信號(hào)，油門剎車傳感器7和車輪傳感器8向MCU6傳遞相應(yīng)的控制信號(hào)和速度信號(hào)。
其中，在實(shí)際應(yīng)用中，所述的MCU6通過(guò)雙向DC\DC4實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的控制算法，各模塊相互配合工作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)汽車供電的設(shè)計(jì)要求。
其中，在實(shí)際應(yīng)用中，所述的MCU6通過(guò)電壓電流傳感器5、油門剎車傳感器7和車輪傳感器8實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集，根據(jù)傳感器采集的信號(hào)判斷出電動(dòng)汽車的行駛狀態(tài)，并根據(jù)電池和超級(jí)電容的狀態(tài)信息對(duì)其工作能力進(jìn)行評(píng)估。在以上的基礎(chǔ)上，通過(guò)控制算法進(jìn)行合理的分析判斷，控制雙向DC\DC4按要求工作，來(lái)合理分配動(dòng)力電池組10和超級(jí)電容11的工作，最終實(shí)現(xiàn)各種工況下的控制目標(biāo)。
其中，在實(shí)際應(yīng)用中，所述的顯示警報(bào)9包括液晶顯示模塊和蜂鳴器，當(dāng)MCU6根據(jù)檢查模塊得到的數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算分析，發(fā)現(xiàn)電池組10電力不足以支持行駛某單位里程數(shù)或者電池組10SOC低于某警告值時(shí)，MCU6輸出信號(hào)控制駕駛室內(nèi)的液晶顯示模塊和蜂鳴器報(bào)警，提醒司機(jī)及時(shí)充電或者不要行駛太遠(yuǎn)。
其中，在實(shí)際應(yīng)用中，所述的動(dòng)力電池組10和超級(jí)電容11通過(guò)MCU6對(duì)雙向DC\DC4工作方式的控制進(jìn)行功率分配，由動(dòng)力鋰電池組作為主要供電電源，超級(jí)電容作為輔助供電電源，利用二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)來(lái)克服缺點(diǎn)，特別是利用超級(jí)電容的“削峰填谷”作用，滿足電動(dòng)汽車對(duì)比功率和比能量的需求。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。