[發明專利]一種混合動力能量存儲系統及其控制方法、混合動力汽車

有效

• 申請號: 201811284789.2
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109606136B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 李健;吳凌豪
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B60L50/40
• 分類號: B60L50/40;B60L50/75;B60L7/10;B60L53/20
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

1.一種混合動力能量存儲系統，其特征在于，所述系統包括：電池模塊、超級電容器模塊和雙三相同步電機；

電池模塊與雙三相同步電機的ABC繞組相連，超級電容器模塊與雙三相同步電機的UVW繞組相連；其中，

電池模塊包括：燃料電池、鋰電池、直流變換器和第一逆變器；鋰電池通過直流變換器與燃料電池并聯到第一逆變器直流側，在雙三相同步電機勻速或加速狀態且鋰電池電量不充足時，所述直流變換器用于對鋰電池的充電功率進行控制，所述燃料電池用于向電機提供功率的同時，以鋰電池的充電功率向鋰電池進行充電，直至鋰電池電量達到限值；

超級電容器模塊包括：超級電容器與第二逆變器；超級電容器位于第二逆變器的直流側。

2.如權利要求1所述的混合動力能量存儲系統，其特征在于，逆變器為三相逆變器，雙三相同步電機為雙三相永磁同步電機。

3.一種混合動力汽車，其特征在于，所述混合動力汽車采用如權利要求1至2任一項所述的混合動力能量存儲系統。

4.一種如權利要求1至2任一項所述混合動力能量存儲系統的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步驟：

S1.判斷雙三相同步電機處于加速狀態、減速狀態還是勻速狀態，若電機處于勻速狀態或加速狀態，進入步驟S2，若電機處于減速狀態，進入步驟S5；

S2.判斷鋰電池電量是否充足，若是，進入步驟S3，否則，進入步驟S4；

S3.通過ABC繞組直流側功率判斷是燃料電池還是鋰電池工作，工作的電池負責向電機提供功率；

S4.通過直流變換器對鋰電池的充電功率進行控制，燃料電池向電機提供功率的同時，以鋰電池的充電功率向鋰電池進行充電，直至鋰電池電量達到限值，返回步驟S1；

S5.電機做回饋制動向鋰電池充電。

5.如權利要求4所述的混合動力能量存儲系統的控制方法，其特征在于，鋰電池SOC30％時，鋰電池電量充足。

6.如權利要求4所述的混合動力能量存儲系統的控制方法，其特征在于，所述通過ABC繞組直流側功率判斷是燃料電池還是鋰電池工作，具體包括：

ABC繞組直流側功率增大過程中，若ABC繞組直流側功率23KW，鋰電池工作，否則，燃料電池工作；

ABC繞組直流側功率減小過程中，若ABC繞組直流側功率17KW，燃料電池工作，否則，鋰電池工作。

7.如權利要求4所述的混合動力能量存儲系統的控制方法，其特征在于，鋰電池的充電功率為鋰電池額定功率的80％，鋰電池電量達到限值為鋰電池SOC80％。

8.如權利要求4所述的混合動力能量存儲系統的控制方法，其特征在于，控制對象是電池側三相繞組的轉矩和超級電容器側三相繞組的轉矩。

9.如權利要求8所述的混合動力能量存儲系統的控制方法，其特征在于，電池側三相繞組的轉矩緩慢變化，超級電容器側三相繞組的轉矩快速變化。