新能源汽車智能化電源系統的製作方法
2023-06-11 14:56:01
新能源汽車智能化電源系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種新能源汽車智能化電源系統，包括動力電池、超級電容、DC/DC功率變換器和電動機，所述動力電池連接DC/DC功率變換器，所述DC/DC功率變換器連接電動機，所述電池連接DC/DC功率變換器，所述電動機採用雙繞組電動機。本發明中採用上述技術方案的兩種電源相結合的方式，充分利用兩種電源的優點，應用於純電動汽車電源系統中，在保護電源的同時提供完整、持續的供電。
【專利說明】新能源汽車智能化電源系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車電源管理系統【技術領域】，特別是一種新能源汽車智能化電源系統。
【背景技術】
[0002]隨著人們環境意識的提高，傳統燃油汽車逐漸被節能和新能源汽車所取代，節能和新能源汽車一般指混合動力汽車及純電動汽車，無論是那種汽車，其基本驅動結構中都包含電源和驅動電機，以電源通過一定控制裝置給驅動電機供電，進而給車輛提供全部或者部分驅動力。傳統混合動力汽車和純電動汽車中一般都是使用單一電源，即動力電池或者超級電容，二者因為各自的優缺點而適合不同的系統上。超級電容具有較大的電荷吞吐量，循環使用壽命長，大電流放電能力超強，能量轉換效率高，過程損失小，適用於混合動力驅動系統中與發動機進行配合，但是超級電容器存儲電量較小，不能較久的維持車輛的純電動行駛；而動力電池具有高能量密度和高的輸出功率，高倍率部分電荷狀態下能夠循環使用。工作溫度範圍寬，使用壽命可達10年,安全可靠。一般用於純電動汽車的驅動,但是其循環使用壽命短，充放電較慢，並且在電機啟動和加速時所需功率較大，需要電源有一個尖銳的放電過程，隨著電機平穩運行電池的輸出功率才會逐漸保持平穩，由於電池本身的特性，電池反覆傳輸高功率脈衝其壽命大打折扣，這种放電方式會嚴重影響到電池的壽命。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種新能源汽車智能化電源系統，其將兩種電源有效的結合起來，可以應用於純電動汽車電源系統中，充分利用兩種電源的優點，在保護電源的同時提供完整、持續的供電。
[0004]本發明解決其技術問題是採取以下技術方案實現的:
一種新能源汽車智能化電源系統，包括動力電池、超級電容、DC/DC功率變換器和電動機，所述動力電池連接DC/DC功率變換器，所述DC/DC功率變換器連接電動機，所述電池連接DC/DC功率變換器，所述電動機採用雙繞組電動機。
[0005]而且，所述的電動機機械連接有發動機。
[0006]本發明的優點和積極效果是:
1、本發明中採用上述技術方案的兩種電源相結合的方式，充分利用兩種電源的優點，應用於純電動汽車電源系統中，在保護電源的同時提供完整、持續的供電。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明實施例的結構示意圖；
圖2是本發明實施例汽車正常行駛工況的工作原理示意圖；
圖3是本發明實施例汽車加速/爬坡行駛工況的工作原理示意圖；
圖4是本發明實施例汽車制動/下坡行駛工況的工作原理示意圖。【具體實施方式】
[0008]以下結合附圖對本發明實施例做進一步詳述:
一種新能源汽車智能化電源系統，如圖1所示，包括動力電池、超級電容、DC/DC功率變換器和電動機，所述動力電池連接DC/DC功率變換器，所述DC/DC功率變換器連接電動機，所述電池連接DC/DC功率變換器，所述電動機採用雙繞組電動機；所述的電動機機械連接有發動機。
[0009]結合附圖，闡述本發明的工作原理:
將超級電容作為輔助電源與動力電池組成聯合體共同工作，可以將蓄電池的高比能量和超級電容的高比功率的優點結合到一起。讓超級電容在電動汽車啟動和爬坡時快速提供大功率電流；在正常行駛時由蓄電池快速充電；在剎車時快速儲存發電機產生的瞬間大電流。這可以降低電動車輛對蓄電池大功率放電的限制要求，使系統同時買足動力性、經濟性的要求，並對蓄電池起保護作用，大大延長了蓄電池循環使用壽命，提供電動汽車的實用性，極有發展前途。同時，複合電源中由於有了超級電容的加入，全部的能量或功率不是由一個部分來提供，不僅可以減少動力電池的使用數量，且還可以優化輸出能量。
[0010]以上所述的驅動裝置的功能需要通過合理的控制方式實現，下面以純電動狀態為例詳細分析本發明驅動裝置的工作方式。雙繞組電機是由兩組三相繞組構成，其工作原理與普通的三相繞組電機無異。首先需要確定電動機的狀態:啟動狀態、加速/爬坡行駛狀態、正常行駛狀態以及制動/下坡行駛狀態。通過電動機的狀態確定系統從電源獲取電量的方式。
[0011]如圖2所示，若電動機處於正常行駛狀態，即輸出功率不變，此時可以是由動力電池為其提供動力，持續給電動機供電。
[0012]如圖3所示，若電動機處於啟動狀態或加速/爬坡行駛狀態，選擇動力電池與超級電容共同輸出的方式。通過電池管理系統發送的電池數據計算電池的輸出能力。結合駕駛員的意願(如加速踏板的深度)，控制超級電容與動力電池共同輸出，結合超級電容和動力電池自身的特點，超級電容容量小但是瞬時輸出功率大，動力電池容量大但是無法段時間提供較大的輸出功率，故共同輸出時由超級電容提供較大的輸出功率，動力電池提供較小輸出功率；若此時超級電容電量充足，則也可使超級電容單獨輸出，提供電動機啟動或加速/爬坡行駛狀態過程中所需的功率，當然，也可以使超級電容和動力電池共同輸出，但考慮到動力電池循環放電壽命較小，在超級電容電量充足的情況下，儘量全部使用超級電容進行輸出功率較大的驅動工作。
[0013]如圖4所示，若電動機處於制動/下坡行駛狀態，即車輛減速，為減少能量損失，純電動汽車一般設計了能量制動回收功能，即由於剎車帶動的電動機反轉，機械能轉化為電能回收至動力電池或者超級電容。
[0014]需要強調的是，本發明所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發明並不限於【具體實施方式】中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本發明的技術方案得出的其他實施方式，同樣屬於本發明保護的範圍。
【權利要求】
1.一種新能源汽車智能化電源系統，其特徵在於:包括動力電池、超級電容、DC/DC功率變換器和電動機，所述動力電池連接DC/DC功率變換器，所述DC/DC功率變換器連接電動機，所述電池連接DC/DC功率變換器，所述電動機採用雙繞組電動機。
2.根據權利要求1所述的新能源汽車智能化電源系統，其特徵在於:所述的電動機機械連接有發動機。
【文檔編號】B60L11/18GK103465796SQ201310355189
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月15日 優先權日:2013年8月15日
【發明者】毛振剛, 毛媛媛, 毛芳芳 申請人:毛振剛