[發(fā)明專利]基于彈性儲能的增程式電動汽車儲能結構及能量分配方法

有效

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• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN107031447B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設計）人: 杜玖玉;歐陽明高;呂思宇
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B60L50/62
• 分類號: B60L50/62;B60L7/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳昕

技術領域

本發(fā)明涉及一種電動汽車儲能結構及能量分配方法。

背景技術

如今的電動汽車多采用電氣結構回收制動能量，不僅成本較高，而且回收效率受到電氣結構效率的影響。存在結構復雜且效率較低的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明是為了解決現有電動汽車的續(xù)駛里程短、結構復雜且效率較低和行駛穩(wěn)定性差的問題，提出了一種基于彈性儲能的增程式電動汽車儲能結構及能量分配方法。

本發(fā)明所述的基于彈性儲能的增程式電動汽車儲能結構，它包括整車控制器1、輔助功率單元、一號DC/DC轉換器8、磷酸鐵鋰電池9、電池管理系統(tǒng)10、泄流裝置11、二號DC/DC轉換器12、逆變器13、驅動電機14、直流電機15、變速箱16、雙向離合器17和彈性儲能器18；

輔助功率單元包括原動機2、發(fā)電機3、AC/DC轉換器4、原動機控制器5、發(fā)電機控制器6和APU控制器7；

電池管理系統(tǒng)10用于實時檢測磷酸鐵鋰電池9的剩余電量值，并控制磷酸鐵鋰電池9的充放電；整車控制器1通過車載傳感器對油門踏板、制動踏板和彈性儲能器18的儲能狀態(tài)進行檢測；

整車控制器1的電池剩余電量信號輸入端連接電池管理系統(tǒng)10電池剩余電量信號輸出端；

整車控制器1的AC/DC變換控制信號輸出端連接AC/DC轉換器4的開關控制信號輸入端；

整車控制器1的兩個直流轉換控制信號輸出端分別連接一號DC/DC轉換器8的控制信號輸入端和二號DC/DC轉換器12的控制信號輸入端；

整車控制器1的彈性儲能器的儲能狀態(tài)信號檢測信號輸入端連接彈性儲能器18的儲能狀態(tài)信號輸出端；

整車控制器1的輔助充電控制信號輸出端連接APU控制器7的開關控制信號輸入端；

整車控制器1的交流直流轉換控制信號輸出端連接AC/DC轉換器4的轉換控制信號輸入端；

APU控制器7的發(fā)電控制信號輸出端同時連接原動機控制器5的控制信號輸入端和發(fā)電機控制器6的控制信號輸入端，所述原動機控制器5用于控制原動機2的開關，發(fā)電機控制器6用于控制發(fā)電機3的開關；原動機2帶動發(fā)電機3發(fā)電；

發(fā)電機3的交流信號輸出端連接AC/DC轉換器4的信號輸入端，AC/DC轉換器4的信號輸出端同時連接磷酸鐵鋰電池9充電信號端和一號DC/DC轉換器8的一個信號端，一號DC/DC轉換器8另一個信號端同時連接泄流裝置11的信號輸入端和逆變器13的信號輸入端，逆變器13的信號輸出端連接驅動電機14的電源信號輸入端，驅動電機14的驅動信號輸出端連接變速箱16的信號輸入端；

磷酸鐵鋰電池9的放電信號輸出端連接二號DC/DC轉換器12的電流信號輸入端，二號DC/DC轉換器12的電流信號輸出端連接直流電機15的驅動信號輸入端，

直流電機15的輸出軸通過雙向離合器17的一個軸與變速箱16的輸入軸傳動連接；

雙向離合器17包括第一離合器和第二離合器，所述第一離合器設置在直流電機15與彈性儲能器18的傳動軸31之間，第二離合器設置在彈性儲能器18的傳動軸31與變速箱16的輸入軸之間；

變速箱16通過差速器驅動汽車車輪轉動。

基于彈性儲能的增程式電動汽車能量分配方法，該方法的具體步驟為：

步驟一、采用車載傳感器實時對電動汽車的車速、油門踏板開度、制動踏板開度和車速進行采集，采用電池管理系統(tǒng)10分別對磷酸鐵鋰電池9的剩余電量進行檢測，采用拉力傳感器采集彈性儲能器18的儲能狀態(tài)，并將檢測結果傳送給整車控制器1；

步驟二、整車控制器1根據車載傳感器采集的油門踏板開度，判斷油門踏板開度是否大于0，若是，則通過整車控制器1計算電動汽車所需驅動功率P，執(zhí)行步驟三；否則，執(zhí)行步驟十；

步驟三、整車控制器1根據電池管理系統(tǒng)10采集的磷酸鐵鋰電池9的剩余電量，判斷磷酸鐵鋰電池9的剩余電量值是否小于磷酸鐵鋰電池9剩余電量的最小閥值a，若是，則執(zhí)行步驟四，否則執(zhí)行步驟五；a為磷酸鐵鋰電池9最大電量的20％；

步驟四、整車控制器1控制AC/DC轉換器4開啟，逆變器13關閉；輔助功率單元為磷酸鐵鋰電池9充電；

步驟五、整車控制器1根據步驟二計算的電動汽車所需驅動功率P，判斷電動汽車所需驅動公率的變化率是否大于磷酸鐵鋰電池9提供的最大功率變化率，若是，則步驟六，否則執(zhí)行步驟八；