[發明專利]一種車載超級電容管理系統及方法

無效

• 申請號: 201210182443.8
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN102729835A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 游祥龍;郭忠杰
• 申請（專利權）人: 鄭州宇通客車股份有限公司
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;B60Q9/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術領域

本發明涉及一種車載超級電容管理系統及方法，屬于新能源車輛技術領域。

背景技術

現有汽車工業中，燃油車仍然占絕對多數。然而燃油汽車的大量應用，引發了嚴重的環境污染、全球氣候變暖和人類生存的危機；由于燃油汽車的大量應用，導致了地球石油資源的迅速遞減,以致最終枯竭。因此，新能源汽車的發展勢在必行。在新能源汽車中，無論是純電動或者混合動力車輛，大都是以動力電池、燃料電池、超級電容或者兩者混用作為動力源，以電動機為驅動裝置的。但由于動力電池和燃料電池在安全性、壽命、續駛里程方面沒有重大突破，再加上充電服務設施以及相應標準、法律法規不健全，目前以電池為動力源的純電動或混合動力車發展速度較慢。超級電容以其在功率、壽命、相對安全方面的相對優勢已在混合動力車中普遍應用。

超級電容作為動力源是混合動力車上核心零部件,其安全性、一致性、可靠性等問題直接影響著整車的安全性和整個生命周期的成本。超級電容系統，有多個電容模塊串并聯組成，單個電容模塊有多個電容單體串聯組成，模塊內有負責監測單體是否過壓的控制單元，對外輸出過壓信號。若電容系統一致性不好，在整車行駛過程中，會導致電壓偏高的電容模塊過充，以至發生漏液，直接和間接產生的危害，嚴重威脅整車及人身安全。若電容系統在過溫或者溫差過大條件下使用，將會嚴重影響整個電容系統的一致性和造成電容壽命的衰減，使整個壽命周期內的電容的成本相應增加。目前市場上的超級電容監控模塊，要么只是簡單的對電容模塊內單體過壓信號輸出，并不能有效檢測模塊過壓、模塊壓差以及溫差等告警或者故障信息，很難保證系統的安全性、可靠性，長遠角度考慮，也很難降低成本。要么過于復雜，類似于電池管理系統，對超級電容模組的所有信息都進行監控，造成整個管理系統比較復雜，成本高，可靠性低。

發明內容

本發明的目的是提供一種車載超級電容管理系統及方法，以解決目前車載電容系統只是簡單的對電容模塊內單體過壓信號輸出，并不能有效檢測模塊過壓、模塊壓差以及溫差等告警或者故障信息，造成的車載電容的安全性和可靠性低的問題。

本發明為解決上述技術問題而提供一種車載超級電容管理系統，該電容管理系統包括電壓檢測模塊、溫度檢測模塊、控制器和報警模塊，電壓檢測模塊和溫度檢測模塊的輸出端都與控制器的輸入端相連，電壓檢測模塊的輸入端用于與車載電容中的各個電容模塊相連,溫度檢測模塊的輸入端用于與車載電容中的各個電容模塊上的溫度傳感器相連，控制器的輸出端控制連接報警模塊，控制器中設置有比較單元，用于檢測車載電容中各個電容模塊是否出現過壓、過溫、壓差過大、或者溫差過大的現象，當系車載超級電容統出現過壓、過溫、壓差過大、或者溫差過大時進行報警。

所述的控制器的輸入端還連接有負責監測單體是否過壓的控制單元,當控制器檢測到控制單元有過壓信號時,控制器控制報警器發出報警信號。

所述的控制器上還設置有CAN通訊接口，控制器通過該CAN通訊接口用于與整車控制器的CAN網絡通訊連接。

所述的控制器在控制報警器發出報警信號時可以根據過壓、過溫、壓差、或者溫差超出標準不同的幅度而發出不同級別的報警。

所述的控制器的輸出端還控制連接有顯示模塊，用于顯示報警信息。

本發明為解決上述技術問題還提供了一種車載超級電容管理方法，該車載超級電容管理方法的步驟如下：

1）.實時采集車載超級電容中的各個電容模塊的電壓和溫度,?并計算出每個電容模塊相應的壓差和溫差；

2）.將采集到的各個電容模塊電壓和溫度分別與電容模塊的標準電壓和標準溫度進行比較，判斷是否有電容模塊出現過壓或過溫現象,并將計算出的各個電容模塊的壓差和溫差分別與標準的壓差和溫差進行比較,?判斷是否有電容模塊出現壓差過大或溫差過大的現象；

3）.當有電容模塊出現上述任一種情況時，發出報警信息,提醒駕乘人員對該超級電容進行降功率或者停車檢查，以實現對超級電容系統的保護。

所述的管理方法中還需要判斷是否有電容模塊中的單體電容出現過壓現象，如果出現單體電容過壓現象，同樣也需要發出報警信號。

當判斷到有電容模塊出現需要報警的情況時，可通過CAN總線將該報警信息傳輸到整車控制器的CAN網絡中。

所述的步驟3)中在發出報警信息時,可以根據過壓、過溫、壓差、或者溫差超出標準不同的幅度而發出不同級別的報警。

所述的報警信息內容可以顯示出來，供駕乘人員進行后續處理。