[實用新型]帶有復合儲能系統的純電動公交客車整車能量管理系統

有效

• 申請號: 201521042564.8
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN205239177U
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 李靜;石求軍;夏承賀;張雪碧;孫成偉;楊威
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉程程;朱世林

技術領域

本發明屬于整車能量管理領域，適用于采用蓄電池和超級電容組成的復合能量管理，具體涉及一種帶有復合儲能系統的純電動公交客車整車能量管理系統。

背景技術

由于石油類能源物質儲量有限，隨著工業、經濟和消費規模的迅速膨脹，目前石油供應日趨緊張，再加上汽車尾氣對環境造成了巨大的污染，使得傳統燃油動力汽車的未來發展受到嚴重制約，電動汽車是汽車行業未來發展的主流方向。

電源系統是純電動汽車的重要部分，現在一般的電動汽車都是將蓄電池或者超級電容作為車載能源，蓄電池比能量高，但是比功率低，超級電容比功率高，但是比能量低。所以一般綜合采用的方案是：將蓄電池和超級電容組成復合儲能系統，這樣既能發揮蓄電池高比能量的優勢，又能發揮超級電容高比功率的優勢。

在蓄電池和超級電容組成的復合儲能系統中，至關重要的問題就是兩者之間的功率分配問題。目前采用比較多的方案只是將兩者進行簡單的并聯，雖然能在一定程度上提高整車能量利用效率，但是由于城市工況較為復雜，現有的能量管理系統無法根據實際路況對兩者的功率進行合理分配，致使不能充分發揮兩者的優勢，縮短蓄電池的使用壽命；此外，現有的復合能源管理系統對車輛制動能量的回收效率較低，導致整車的動力性能不高。

發明內容

本發明提供了一種帶有復合儲能系統的純電動公交客車整車能量管理系統，以實現根據城市實際路況對系統中蓄電池和超級電容間的功率進行合理分配，進一步提高整車能量利用率。結合說明書附圖，本發明的技術方案如下：

一種帶有復合儲能系統的純電動公交客車整車能量管理系統，包括高壓電池系統、交/直變換系統、充電接口系統、低壓附件系統以及整車能量管理ECU，還包括駕駛意圖及路況識別系統；

所述高壓電池系統由高壓蓄電池序列系統和超級電容序列系統并聯后與雙向DC/DC變換器和雙向DC/DC控制器依次串聯組成；

所述高壓電池系統、低壓附件系統和駕駛意圖及路況識別系統分別與整車能量管理ECU雙向控制連接，使整車能量管理ECU根據駕駛意圖及路況識別系統的信號反饋對高壓蓄電池序列和超級電容序列的功率進行分配。

所述高壓蓄電池序列系統中高壓蓄電池序列分別與交/直變換系統中的雙向AC/DC變換器、充電接口系統中的整流裝置以及雙向DC/DC變換器相連，其中在各連接支路上安裝有開關或功率二級管，以實現對高壓蓄電池序列的限流及充放電控制；

所述超級電容序列系統中超級電容序列分別與雙向DC/DC變換器低壓附件系統中的低壓蓄電池相連，其中在各連接支路上安裝有開關或功率二級管，以實現對超級電容序列的充電控制。

所述高壓蓄電池序列分別與雙向AC/DC變換器、整流裝置以及雙向DC/DC變換器的連接方式如下：

高壓蓄電池序列正極端與功率二極管D1陽極端串聯后，通過導線與雙向AC/DC變換器的正極端相連；高壓蓄電池序列的負極直接與雙向AC/DC變換器的負極相連接，且在高壓蓄電池序列的正負極之間直接接有一個電容C；

高壓蓄電池序列正極端通過三條支路分別與雙向DC/DC變換器和整流裝置的正極端相連；

支路一：高壓蓄電池序列正極端與功率二極管D1陽極端、開關K1串聯后，分別與雙向DC/DC變換器正極端、整流裝置正極端通過導線相連接；

支路二：高壓蓄電池序列的正極端與功率二極管D2陰極端、開關K6串聯后，分別與DC/DC變換器正極端、整流裝置的正極端通過導線相連接；

支路三：高壓蓄電池序列的正極端與開關K2串聯后，分別與雙向DC/DC變換器正極端、整流裝置的正極端通過導線相連接；

高壓蓄電池序列負極端與開關K3串聯后，分別與雙向DC/DC變換器負極端、整流裝置的負極端通過導線相連接。

所述駕駛意圖及路況識別系統包括駕駛意圖及路況識別控制器以及分別與其控制連接的制動踏板傳感器、加速踏板傳感器和GPRS導航系統。

所述低壓附件系統中還包括太陽能電池板和太陽能電池板控制器，所述太陽能電池板控制器接收電能側與太陽能電池板相連，輸出電能側分別與超級電容序列、雙向DC/DC變換器以及低壓蓄電池相連，太陽能經太陽能電池板吸收后為低壓蓄電池提供充電電源。

所述太陽能電池板控制器與超級電容序列和雙向DC/DC變換器的連接方式如下：

太陽能電池板控制器的輸出電能側正極端與開關K9、功率二極管D3和開關K7串聯后分別與超級電容序列、雙向DC/DC變換器相連；