[實用新型]一種串聯(lián)式能量供應(yīng)系統(tǒng)及車輛

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520859660.5
• 申請日: 2015-10-29
• 公開（公告）號: CN205168219U
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙建虎;高小二;章紫星
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市松正電動汽車技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18;B60L1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種能量供應(yīng)系統(tǒng)及車輛，具體地，涉及一種特 別適合應(yīng)用于電動車輛的能量供應(yīng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電動汽車中最常見的復(fù)合電源是將超級電容器與蓄電池結(jié)合構(gòu) 成復(fù)合電源系統(tǒng)，可以提高電源系統(tǒng)的短時高功率輸出能力，同時也 具備持久的動力性能。通過超級電容器與電池的組合，充分發(fā)揮了超 級電容器的高功率密度和電池的高能量密度的優(yōu)勢，滿足混合動力汽 車在爬坡加速、啟動過程中提供強勁的動力。目前，受限于蓄電池的 開發(fā)技術(shù)，還沒有能夠應(yīng)用于電動汽車的集高能量和高輸出功率的蓄 電池，普遍的做法是使用的超級電容與蓄電池的復(fù)合電源，為了配合 車輛的需求，提供短時大功率輸出，超級電容要求提供短時大電流輸 出。但是目前超級電容和蓄電池的配置方式非常單一，二者之間通過 DC-DC轉(zhuǎn)換器進行能量輸出和交換，進而輸出到負載電動機端。無論 是以何種方式進行電源的匹配，目前的主要目標都是結(jié)合蓄電池和超 級電容的優(yōu)勢，在驅(qū)動車輛行駛方面得到性能優(yōu)異的能量供應(yīng)源，但 是能源的多樣化利用卻并未被涉及。傳統(tǒng)車輛一般對低壓電氣系統(tǒng)配 備有專門的24V低壓蓄電池，供應(yīng)車輛空調(diào)、轉(zhuǎn)向等設(shè)備。但是對于 混合動力汽車和電動汽車，當已經(jīng)配有蓄電池時，再配備蓄電池會增 加車輛成本，對車內(nèi)空間和電氣設(shè)計也會造成限制。如果能夠利用蓄 電池，發(fā)揮蓄電池多種用途，在驅(qū)動車輛的間隙或同時給車內(nèi)空調(diào)等 設(shè)備供電，將節(jié)省車輛成本，使車輛內(nèi)部設(shè)計更靈活。

此外，在需要滿足低壓大電流輸出的場合，大容量的超級電容器 意味著需要匹配大功率DC-DC轉(zhuǎn)換器，大功率雙向DC-DC變換器在 電動汽車、儲能系統(tǒng)、電能質(zhì)量調(diào)節(jié)、可再生能源發(fā)電以及超導(dǎo)儲能 系統(tǒng)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在追求大功率的同時，也在不斷想 辦法縮小設(shè)備的體積，以換取更優(yōu)質(zhì)的性能。如能同時滿足設(shè)計要求， 又能降低部件成本，降低系統(tǒng)風險，將能夠極大地推動行業(yè)的發(fā)展。

實用新型內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有混合動力車輛和電動車輛中蓄電電源用途單一、 DC/DC轉(zhuǎn)換器體積過大、成本過高、能量轉(zhuǎn)化效率低、潛在故障危 險大等問題，本實用新型提供了一種能量供應(yīng)系統(tǒng)，針對混合動力車 輛和電動車輛中電能供應(yīng)提出靈活的解決方案。另一方面，本實用新 型能量供應(yīng)系統(tǒng)將高密度能源拆分成較小能量組，能夠降低能源系統(tǒng) 故障時的危害程度，同時，通過使用多個DC-DC轉(zhuǎn)換器，將DC-DC 轉(zhuǎn)換器的工作電壓降低，提高DC-DC轉(zhuǎn)換器工作頻率，進而提高 DC-DC轉(zhuǎn)換器工作效率，保障負載安全穩(wěn)定運行。具體方案如下：

一種串聯(lián)式能量供應(yīng)系統(tǒng)，具備多個串聯(lián)的一級直流儲能器和多 個串聯(lián)的二級直流儲能器，所述多個一級直流儲能器通過隔離式 DC-DC轉(zhuǎn)換器一對一地與所述多個二級直流儲能器連接，所述串聯(lián) 的一級直流儲能器回路連接第一負載，所述串聯(lián)的二級直流儲能器回 路連接第二負載。

上述DC-DC轉(zhuǎn)換器包含至少1個開關(guān)器件以及至少1個線圈裝 置。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器全部為升壓型轉(zhuǎn) 換器。或者，所述DC-DC轉(zhuǎn)換器中全部為升降壓型轉(zhuǎn)換器。

所述一級直流儲能器為能量型儲能器，所述二級直流儲能器為功 率型儲能器。進一步地，所述一級直流儲能器是蓄電池，所述二級直 流儲能器是超級電容。

此外，提供一種車輛，包括電動機及電動空調(diào)，用于驅(qū)動所述車 輛；還包括具備多個串聯(lián)的蓄電池和多個串聯(lián)的超級電容器，所述蓄 電池通過隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器一對一地與所述超級電容器連接，所 述串聯(lián)的蓄電池回路連接所述電動空調(diào)，所述串聯(lián)的超級電容器回路 連接所述電動機。

一種實施方式下，所述蓄電池設(shè)置有可充電接口，用于連接外部 電網(wǎng)。所述可充電接口通過三相整流模塊連接至所述蓄電池。

基于上述的車輛，還包括整車控制器與能源管理器，以及設(shè)置于 蓄電池和超級電容的監(jiān)測裝置，所述能源管理器與所述DC-DC轉(zhuǎn)換 器連接，所述監(jiān)測裝置與所述整車控制器通信，所述整車控制器與所 述能源管理器通信。

本實用新型應(yīng)用于電動車輛具有以下有益效果：

1.拓展了蓄電池的應(yīng)用范圍，通過本實用新型結(jié)構(gòu)蓄電池不僅 可以進行車輛驅(qū)動，還可以在閑置期間用于給車輛其它附件供電，如 電動空調(diào)、散熱風扇、各種低壓電氣設(shè)備等；