[實用新型]一種超級電容和鋰電池供電的高倍率系統

有效

• 申請號: 202220685110.6
• 申請日: 2022-03-28
• 公開（公告）號: CN216833238U
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 吳道賢;石飛
• 申請（專利權）人: 蘇州赤兔驅動科技有限公司
• 主分類號: B60L50/40
• 分類號: B60L50/40;B60L50/60;B60L7/10;H02J7/34;H02J7/00;H02M3/158
• 代理公司: 南京科知維創知識產權代理有限責任公司 32270
• 代理人: 許益民

本實用新型提供一種超級電容和鋰電池供電的高倍率系統，采用鋰電池和超級電容并聯，并在鋰電池和超級電容之間安裝雙向DCDC變換器，雙向DCDC變換器的高壓側連接鋰電池和驅動器，雙向DCDC變換器的低壓側連接超級電容；通過雙向DCDC變換器，可以解決超級電容和鋰電池的電壓不同的問題；行駛中開始超級電容供電，可以在短時間內提供一個遠超鋰電池額定功率的輸出功率，助其加速；超級電容放電后鋰電池可以通過雙向DCDC變換器為超級電容補充電量；在能量回收時，超級電容可以通過雙向DCDC變換器協助吸收電流；超級電容還可以通過雙向DCDC在鋰電池電量耗盡時釋放電量使車維持行駛一段時間。

技術領域

本實用新型涉及電動車輛電源管理系統技術領域，尤其涉及一種超級電容和鋰電池供電的高倍率系統。

背景技術

傳統電動車輛的供電方式一般是采用鋰電池直接給驅動器供電，驅動電機運行并帶動電動車行駛。上述鋰電池直接供電帶來的問題包括：（1）鋰電池輸出電流有限，限制了最大輸出功率，無法在短時間內輸出較大功率，當電動車高速行駛需要超車時，因為功率限制，無法在短時間內有效提速超車；（2）如果提高電池放電電流，也就是提高放電功率，將使得鋰電池的壽命急劇縮短；（3）在電動車能量回收時，如果回收電流過大會損害電池壽命；（4）電動車如果鋰電池能量耗盡，就無法再繼續行駛，尋找充電樁比較困難。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種超級電容和鋰電池供電的高倍率系統。

為實現上述目的，本實用新型采用了如下技術方案：

一種超級電容和鋰電池供電的高倍率系統，包括鋰電池、超級電容、雙向DCDC變換器、驅動器以及電機；所述鋰電池和所述驅動器之間電連接，所述驅動器與所述電機之間電連接，所述超級電容與所述鋰電池并聯，所述超級電容和所述鋰電池之間安裝所述雙向DCDC變換器；

所述雙向DCDC變換器由升壓Boost電路和降壓Buck電路并聯而成，所述超級電容連接于所述雙向DCDC變換器的低壓側，所述鋰電池和所述驅動器連接于所述雙向DCDC變換器的高壓側；所述雙向DCDC變換器工作在Boost狀態下，低壓側作為電源提供能量，所述超級電容用以為所述驅動器啟動或者加速提供瞬時峰值功率；所述雙向DCDC變換器工作在Buck狀態下，所述鋰電池或者能量回收狀態下的所述電機作為電源提供能量，所述超級電容用以儲能。

優選地，所述雙向DCDC變換器是雙向半橋DCDC變換器，所述雙向DCDC變換器包括Boost開關以及Buck開關，所述Boost開關由第一開關管并聯二極管組成，所述Buck開關由第二開關管并聯二極管組成。

優選地，所述第二開關管可靠關斷，所述雙向DCDC變換器處于Boost工作模式，所述第一開關管初始狀態為導通，電路中的電感儲能，所述第一開關管關斷時，電路中的電感釋放能量，電感電流從低壓側指向高壓側，所述超級電容為所述驅動器提供瞬時的峰值功率。

優選地，所述第一開關管可靠關斷，所述雙向DCDC變換器處于Buck工作模式，所述第二開關管初始狀態為導通，電路中的電感儲能，所述第二開關管關斷時，電路中的電感釋放能量，電感電流始終由高壓側指向低壓側，所述鋰電池作為電源，所述超級電容儲能。

優選地，所述驅動器與所述鋰電池之間設有保護開關，所述保護開關由第三開關管并聯二極管組成。

優選地，當電動車制動時，所述電機發電并作為電源，經由與所述第三開關管并聯的二極管向所述鋰電池充電。

優選地，當所述電機發電的電流超出所述鋰電池的安全電流時，所述第一開關可靠關斷，所述雙向DCDC變換器處于Buck工作狀態，所述電機發電作為電源，經由Buck電路向所述超級電容供電。