理系統(tǒng)實施例中功率分配電路的示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明:
[0017]如圖1所示，基于預測控制的雙能量源電動汽車能量管理系統(tǒng)，包括鋰離子電池組與超級電容組，還包括能量預測控制模塊和能量雙向供給模塊，能量預測控制模塊包括依次電接的信息集成單元、能量預測區(qū)域處理單元、變量對比單元和電池功率分配單元，能量雙向供給模塊包括微處理控制單元、電池監(jiān)控單元、DC-DC雙向變換器和電容控制單元，雙向DC-DC變換器包括兩個功率開關(guān)管和一個電感，電感的一端連接在兩個功率開關(guān)管的連接點上，微處理控制單元分別與電池監(jiān)控單元和電容控制單元電接，電池監(jiān)控單元的控制信號連接鋰離子電池組，電容控制單元的控制信號連接超級電容組和DC-DC雙向變換器，微處理控制單元電接有信號濾波電路，光電隔離器件。
[0018]如圖2所示，鋰離子電池組和超級電容組串聯(lián)，串聯(lián)支路上并聯(lián)有功率分配電路，該功率分配電路包括一變壓器及與變壓器串聯(lián)的開關(guān)管。
[0019]本實施例中的微處理控制單元采用微處理器ARM STM32F107，利用OSII系統(tǒng)做微處理控制單元的操作系統(tǒng)平臺，用于方便系統(tǒng)管理及多任務(wù)處理；能量預測區(qū)域處理單元采用微處理器ARM STM32F103，信息集成單元包括安裝在電機上的DJS-1型轉(zhuǎn)速傳感器、安裝在蓄電池和超級電容組上的數(shù)字式傳感器MS5534CM，以及在信息集成單元上的信號接收器SDTX/GSM980 ;變量對比單元采用數(shù)值比較器NXP 74HCT688D ;電池功率分配單元采用Narda 功分器 4311B-2。
[0020]本實施例中，能量預測控制模塊中的DJS-1型轉(zhuǎn)速傳感器用于感應(yīng)牽引電機當前時刻的功率輸出，并將信號傳遞到信號接收器SDTX/GSM980，數(shù)字式傳感器MS5534CM和信號接收器SDTX/GSM980用于獲取蓄電池SOC和超級電容組SOC的狀態(tài)；微處理器ARMSTM32F103根據(jù)當前K時刻下的系統(tǒng)狀態(tài)確定電池功率分配因子的可達區(qū)域，并根據(jù)可達區(qū)域中的平均值計算最佳功率分配的控制轉(zhuǎn)矩序列；數(shù)值比較器NXP 74HCT688D用于將最佳功率分配的控制轉(zhuǎn)矩序列的第一個值作為下一時刻的控制變量輸出，并與K時刻和K+1時刻輸出的變量值作對比，得到設(shè)定變量值，最終由Narda功分器4311B-2進行不同階段的能量分配，通過能量預測控制模塊，使電動車電池模塊的性能得以充分發(fā)揮。能量雙向供給模塊中，通過微處理器ARM STM32F107以及電池監(jiān)控單元和電容控制單元對鋰離子電池組和超級電容組的充電和放電進行控制，當電動汽車起步、加速需要大功率時，超級電容組參與放電，補充部分電機所需要的功率，當電動汽車減速、制動時，電機的工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機，通過DC-DC雙向變換器向超級電容組充電，實現(xiàn)能量的回收，并且還避免了電路中電流過大的波動。通過能量預測控制模塊，能使雙能量源純電動汽車中的能量流動分配更加合理，而且能量雙向供給模塊能控制電動汽車電池的充放電，并回收電動汽車動能，使得能量的利用率更高，從而對雙能量源純電動汽車實現(xiàn)高效能量的控制和管理。
[0021]以上所述的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應(yīng)該視為本實用新型的保護范圍，這些都不會影響本實用新型實施的效果和專利的實用性。
【主權(quán)項】
1.基于預測控制的雙能量源電動汽車能量管理系統(tǒng)，包括動力電池與超級電容，其特征在于，還包括能量預測控制模塊和能量雙向供給模塊，所述能量預測控制模塊包括依次電接的信息集成單元、能量預測區(qū)域處理單元、變量對比單元和電池功率分配單元，能量雙向供給模塊包括微處理控制單元、電池監(jiān)控單元、DC-DC雙向變換器和電容控制單元，微處理控制單元分別與電池監(jiān)控單元和電容控制單元電接，電池監(jiān)控單元的控制信號連接動力電池，電容控制單元的控制信號連接超級電容和DC-DC雙向變換器。2.如權(quán)利要求1所述的基于預測控制的雙能量源電動汽車能量管理系統(tǒng)，其特征在于，所述DC-DC雙向變換器包括兩個功率開關(guān)管和一個電感，電感的一端連接在兩個功率開關(guān)管的連接點上。3.如權(quán)利要求1或2所述的基于預測控制的雙能量源電動汽車能量管理系統(tǒng)，其特征在于，所述動力電池和超級電容串聯(lián)，串聯(lián)支路上并聯(lián)有功率分配電路，該功率分配電路包括一變壓器及與變壓器串聯(lián)的開關(guān)管。4.如權(quán)利要求1或2所述的基于預測控制的雙能量源電動汽車能量管理系統(tǒng)，其特征在于，所述動力電池為鉛酸蓄電池、鋰離子電池或鎳氫蓄電池。5.如權(quán)利要求4所述的基于預測控制的雙能量源電動汽車能量管理系統(tǒng)，其特征在于，所述微處理控制單元電接有信號濾波電路，光電隔離器件。6.如權(quán)利要求5所述的基于預測控制的雙能量源電動汽車能量管理系統(tǒng)，其特征在于，所述動力電池及超級電容為動力電池組及超級電容組，由多個單體經(jīng)過串聯(lián)及并聯(lián)組合構(gòu)成。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于預測控制的雙能量源電動汽車能量管理系統(tǒng)，包括動力電池、超級電容、能量預測控制模塊和能量雙向供給模塊，所述能量預測控制模塊包括依次電接的信息集成單元、能量預測區(qū)域處理單元、變量對比單元和電池功率分配單元，能量雙向供給模塊包括微處理控制單元、電池監(jiān)控單元、DC-DC雙向變換器和電容控制單元，微處理控制單元分別與電池監(jiān)控單元和電容控制單元電接，電池監(jiān)控單元的控制信號連接動力電池，電容控制單元的控制信號連接超級電容和DC-DC雙向變換器，本實用新型在于解決現(xiàn)有雙能量源純電動汽車中能量流動分配不合理，利用率不高，且不能實現(xiàn)高效能量控制和管理的問題。
【IPC分類】B60L11/18
【公開號】CN204674395
【申請?zhí)枴緾N201520250008
【發(fā)明人】邢峰, 鄧長勇, 李軍
【申請人】重慶工商職業(yè)學院
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年4月23日