[發明專利]混合動力車能量存儲裝置及利用該裝置進行能量調整方法

無效

• 申請號: 200710307104.7
• 申請日: 2007-12-29
• 公開（公告）號: CN101186185A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: 邱林
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車有限公司
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;B60K6/28
• 代理公司: 北京五月天專利商標代理有限公司
• 代理人: 吳寶泰;朱成蓉

技術領域

本發明涉及一種混合動力車能量存儲裝置及利用該裝置能量調整方法。

背景技術

城市行車時，由于紅燈和交通擁擠，走走停停的工況使用內燃機的機車大約有30％的能量在制動的時候轉化為熱量散失到環境中。而一方面能源成本日漸增長，另一方面環境保護呼聲節節高漲，故把浪費的能量存儲起來勢在必行，油電混合動力車正是利用增加能量存儲系統的方式回收制動能量，同時能在爬坡或加速的時候輔助內燃機驅動。

油電混合動力汽車的能量存儲采用常規蓄電池(鉛酸蓄電池、鎳氫蓄電池等)。常規蓄電池可以在較長的時間范圍內提供大電流，但對大紋波、深度放電等情況非常敏感，即使在滿充電、限電流放電和均衡充電的工作循環下，它也只能反復充放電幾百到幾千次，循環壽命短。另外，常規蓄電池的功率密度很小。由于蓄電池充放電的過程是一個緩慢的化學反應過程，而汽車制動的時間很短，不足以將大量的制動能量存儲起來，能量回收效率偏下。另外，在汽車爬坡、加速或啟動時，要求能量存儲單元瞬時輸送較大的電流，這對于常規蓄電池組來說是不可勝任的，輔助驅動性能差。

發明內容

本發明的發明目的在于提供一種混合動力車能量存儲裝置及利用該裝置能量調整方法，使得混合動力車能量存儲裝置功率密度大，壽命長。

實現本發明的技術方案：

1、一種混合動力車能量存儲裝置，具有蓄電池組，其特征在于：

還具有電容組，電容組與蓄電池組之間接有直流-直流轉換器；

還具有逆變器，逆變器分別與蓄電池組、直流-直流轉換器、電機電氣連接；

還具有電池管理單元，可根據蓄電池組和電容組的電壓、電流值對直流-直流轉換器進行控制。

2、一種上述混合動力車能量存儲裝置進行能量調整方法，其特征在于：整車控制器根據車速信號、油門信號以及制動踏板信號判斷出汽車處于制動或減速狀態時，將信號發送至電池管理單元，進入再生制動模式，電池管理單元根據蓄電池組和電容組的電壓、電流值對直流-直流轉換器進行控制，使工作在發電機模式的電機經逆變器對蓄電池組、電容組進行充電。

本發明具有的有益效果：

由于電容組吸收汽車再生制動回饋的能量，避免了頻繁大電流充放電對蓄電池組的傷害。由于電容組使用壽命長，因此能量存儲系統的壽命得到延長。由于電容組有良好的大電流傳輸能力且電容組和主蓄電池組能進行能量轉換，電容組電壓也可調節至需要的電壓，使再生制動能量回收的效率得到很大的提高，同時冷起動變得更可靠，起動時間變短，加速時間變短，排放也得到改善。

附圖說明

圖1為實現本發明的結構框圖；

圖2為能量存儲部分的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，電容組與蓄電池組之間接有直流-直流轉換器；逆變器分別與蓄電池組、直流-直流轉換器、電機電氣連接，電機與發動機機械連接；電池管理單元(BMS)可根據蓄電池組和電容組的電壓、電流值對直流-直流轉換器進行控制，即電池管理單元通過PWM(脈沖寬度調制)波控制直流-直流轉換器(DC-DC)以進行buck或boost操作。

蓄電池組與直流-直流轉換器及逆變器之間設置有開關K，該開關由電池管理單元進行控制。電池管理單元根據蓄電池組SOC和電容組的電壓值，使開關K正確動作。當蓄電池組不能充放電時，關閉開關。

電機控制單元MCU控制電機進行電動模式或發電模式，發動機管理系統EMS對發動機進行控制。

1、再生制動模式

整車控制器(HCU)根據車速信號、油門信號以及制動踏板信號判斷出汽車處于制動或減速狀態時，將信號發送至電池管理單元(BMS)，進入再生制動模式，電池管理單元根據蓄電池組和電容組的電壓、電流值對直流-直流轉換器進行控制，即通過PWM(脈沖寬度調制)波控制直流-直流轉換器(DC-DC)以進行buck或boost操作，使工作在發電機模式的電機經逆變器對蓄電池組、電容組進行充電。

再生制動模式時，蓄電池組允許充電，電容組也允許充電時，若電容組電壓大于蓄電池組電壓，DC-DC進行boost操作，不然進行buck操作。蓄電池組允許充電，電容組不允許充電，DC-DC不進行操作。蓄電池組不允許充電，電容組允許充電，若電容組電壓大于蓄電池組電壓，DC-DC進行boost操作，不然進行buck操作。蓄電池組不允許充電，電容組也不允許充電，開關斷開、DC-DC不進行操作。

2、冷啟動、輔助啟動模式