一種用于混合動(dòng)力客車超級(jí)電容的充電方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于混合動(dòng)力客車超級(jí)電容的充電方法，由混合動(dòng)力客車自身攜帶的發(fā)電機(jī)給超級(jí)電容充電，首先通過發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行限功率充電，當(dāng)充電到超級(jí)電容電壓達(dá)到第一設(shè)定值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行小功率充電，然后當(dāng)超級(jí)電容電壓達(dá)到第二設(shè)定值時(shí)，通過涓流充電對(duì)超級(jí)電容補(bǔ)電，當(dāng)超級(jí)電容補(bǔ)電到一定區(qū)間后，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高到其經(jīng)濟(jì)區(qū)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行大功率充電，整個(gè)充電過程無需通過外接充電器和增加新的設(shè)備，充電過程更加簡(jiǎn)單，避免了超級(jí)電容與電機(jī)結(jié)合方案存在的不足，解決了超級(jí)電容出廠充電及檢修后補(bǔ)電的問題。
【專利說明】一種用于混合動(dòng)力客車超級(jí)電容的充電方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于混合動(dòng)力客車超級(jí)電容的充電方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在新能源汽車中，能源系統(tǒng)、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)是其三大核心技術(shù)。而每個(gè)系統(tǒng)的選型及控制又息息相關(guān)。目前，受電池技術(shù)發(fā)展制約，超級(jí)電容以其高比功率，長(zhǎng)循環(huán)使用壽命、低維護(hù)成本成為混合動(dòng)力客車車載能源的主要選擇。由于車載能源的特性，需要匹配高性能的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，超級(jí)電容與電機(jī)結(jié)合方案存在一定的不足:
1)超級(jí)電容出廠及整車安裝時(shí)或檢修后其電壓接近0V，而新能源混合動(dòng)力客車構(gòu)型及產(chǎn)業(yè)化要求在下線時(shí)需要純電驅(qū)動(dòng)，此時(shí)往往需要通過外接充電實(shí)現(xiàn)補(bǔ)電功能，費(fèi)時(shí)費(fèi)力；
2)電機(jī)系統(tǒng)由于儲(chǔ)能裝置限制，初始母線電壓為0V，無法實(shí)現(xiàn)電機(jī)發(fā)電功能控制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種用于混合動(dòng)力客車超級(jí)電容的充電方法，用以解決超級(jí)電容出廠充電及檢修后補(bǔ)電的問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是:一種用于混合動(dòng)力客車超級(jí)電容的充電方法，步驟如下:
(1)限功率充電:由混合動(dòng)力客車自身攜帶的發(fā)電機(jī)給超級(jí)電容充電，首先由整車控制啟動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，在啟動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升的過程中，啟動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)工作，由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)對(duì)超級(jí)電容充電；
(2)小功率充電:當(dāng)超級(jí)電容電壓達(dá)到第一設(shè)定值后，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行小功率充電；
(3 )涓流充電:當(dāng)小功率充電使超級(jí)電容電壓達(dá)到第二設(shè)定值后，通過發(fā)電機(jī)控制器對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行涓流充電控制；
(4)大功率充電:當(dāng)超級(jí)電容通過涓流充電補(bǔ)電到設(shè)定區(qū)間后，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行大功率充電。
[0005]本發(fā)明達(dá)到的有益效果:本發(fā)明由混合動(dòng)力客車自身攜帶的發(fā)電機(jī)給超級(jí)電容充電，首先通過發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行限功率充電，當(dāng)充電到超級(jí)電容電壓達(dá)到一定值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行小功率充電，然后通過涓流充電對(duì)超級(jí)電容補(bǔ)電，當(dāng)超級(jí)電容補(bǔ)電到一定區(qū)間后，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高到其經(jīng)濟(jì)區(qū)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行大功率充電，整個(gè)充電過程無需通過外接充電器和增加新的設(shè)備，充電過程更加簡(jiǎn)單，避免了超級(jí)電容與電機(jī)結(jié)合方案存在的不足，解決了超級(jí)電容出廠充電及檢修后補(bǔ)電的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的裝置結(jié)構(gòu)原理圖；
圖2是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的裝置中發(fā)電機(jī)與超級(jí)電容的連接電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0007]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0008]本發(fā)明的用于混合動(dòng)力客車超級(jí)電容的充電方法的步驟如下:
(1)限功率充電:由混合動(dòng)力客車自身攜帶的發(fā)電機(jī)給超級(jí)電容充電，首先由整車控制啟動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，在啟動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升的過程中，啟動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)工作，由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)對(duì)超級(jí)電容充電；
(2)小功率充電:當(dāng)超級(jí)電容電壓達(dá)到第一設(shè)定值后，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行小功率充電；
(3 )涓流充電:當(dāng)小功率充電使超級(jí)電容電壓達(dá)到第二設(shè)定值后，通過發(fā)電機(jī)控制器對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行涓流充電控制；
(4)大功率充電:當(dāng)超級(jí)電容通過涓流充電補(bǔ)電到設(shè)定區(qū)間后，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行大功率充電。
[0009]如圖1所示，用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和發(fā)電機(jī)控制器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)上集成有啟動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)通過常閉離合器與發(fā)電機(jī)連接，發(fā)電機(jī)輸出連接發(fā)電機(jī)控制器的交流端，發(fā)電機(jī)控制器的直流端用于連接超級(jí)電容，本實(shí)施例的發(fā)電機(jī)采用永磁發(fā)電機(jī)，如圖2，永磁發(fā)電機(jī)通過電機(jī)控制器內(nèi)的不可控整流橋連接到超級(jí)電容。
[0010]本實(shí)施例直接借用24V鉛酸蓄電池、發(fā)動(dòng)機(jī)上的啟動(dòng)機(jī)及其連接裝置、與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的永磁發(fā)電機(jī)及其控制器，實(shí)現(xiàn)超級(jí)電容充電，解決超級(jí)電容出廠充電及檢修后補(bǔ)電問題。具體工作過程如下:
(I)限功率充電:首先由整車控制啟動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，在啟動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速由Orpm到200rpm上升的過程中，啟動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，永磁發(fā)電機(jī)工作，永磁發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)對(duì)超級(jí)電容充電，在充電過程中，一方面通過啟動(dòng)機(jī)自身功率限制，另一方面通過發(fā)電機(jī)自身電感進(jìn)行電流限制。
[0011](2)小功率充電:當(dāng)超級(jí)電容電壓達(dá)到第一設(shè)定值，由于反電動(dòng)勢(shì)的原因，電流將進(jìn)一步減小，此時(shí)啟動(dòng)機(jī)負(fù)載減小，啟動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速逐步增加，產(chǎn)生的動(dòng)力使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到其點(diǎn)火點(diǎn)，可將發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速較低，可帶動(dòng)永磁發(fā)電機(jī)對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行小功率充電。
[0012]( 3 )涓流充電:當(dāng)超級(jí)電容電壓達(dá)到第二設(shè)定值后，可對(duì)發(fā)電機(jī)控制器進(jìn)行涓流充電控制，進(jìn)一步對(duì)超級(jí)電容補(bǔ)電。
[0013](4)大功率充電:當(dāng)超級(jí)電容補(bǔ)電到設(shè)定區(qū)間后，啟動(dòng)機(jī)可拖動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高到其經(jīng)濟(jì)區(qū)，即:1200-1700rpm，從而發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)永磁發(fā)電機(jī)對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行大功率充電。
【權(quán)利要求】
1.一種用于混合動(dòng)力客車超級(jí)電容的充電方法，其特征在于，步驟如下: (1)限功率充電:由混合動(dòng)力客車自身攜帶的發(fā)電機(jī)給超級(jí)電容充電，首先由整車控制啟動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，在啟動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升的過程中，啟動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)工作，由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)對(duì)超級(jí)電容充電； (2)小功率充電:當(dāng)超級(jí)電容電壓達(dá)到第一設(shè)定值后，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行小功率充電； (3 )涓流充電:當(dāng)小功率充電使超級(jí)電容電壓達(dá)到第二設(shè)定值后，通過發(fā)電機(jī)控制器對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行涓流充電控制； (4)大功率充電:當(dāng)超級(jí)電容通過涓流充電補(bǔ)電到設(shè)定區(qū)間后，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行大功率充電。
【文檔編號(hào)】H02J7/14GK104167806SQ201310266351
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】楊泗鵬, 鄭維, 王慶國(guó), 彭能嶺, 陳慧勇, 蘇常軍, 許盛中, 張廣利, 丁計(jì)飛 申請(qǐng)人:鄭州宇通客車股份有限公司