[发明专利]纯电动汽车双源能量系统及供电控制方法、快充方法和慢充方法

说明书

本发明公开了纯电动汽车双源能量系统及供电控制方法、快充方法和慢充方法，包括能量管理控制器、锂电管理系统、超级电容管理系统、锂电池、超级电容器组、双向DC/DC模块、单向DC/DC模块、电机控制器、电机等；能量管理控制器与锂电管理系统、超级电容管理系统、双向DC/DC模块、单向DC/DC模块和电机控制器连接；锂电池与锂电管理系统和双向DC/DC模块连接，双向DC/DC模块通过直流母线连接电机控制器和单向DC/DC模块，超级电容器组连接超级电容管理系统，超级电容器组连接电机控制器和单向DC/DC模块；单向DC/DC连接辅助供电装置。本发明结合锂电池能量密度较大和超级电容器功率密度较大的特点，增强双源能量系统的负载适应能力。

技术领域

本发明涉及一种纯电动汽车双源能量系统及供电控制方法、快充方法和慢充方法。

背景技术

随着国家和国际上对于清洁能源的重视度的与日俱增，动力电池作为主角开始广泛的被应用于电动汽车领域，现有的电动汽车主要分为纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车三种类型。由于纯电动汽车具有节约石油资源,环保等优点，被认为是汽车工业的未来。目前常见的纯电动汽车电源系统主要由单一的供电电源来供电，且主要以铅酸蓄电池、锂电池、超级电容等二次电源为供电电源。

超级电容器属于物理储能器件，其充放电过程实质上就是导电离子在电极上的吸附和脱附过程。与传统的电容器和二次电池相比，超级电容器的比功率是电池的10倍以上，储存电荷的能力比普通电容器高，并具有充放电速度快、循环寿命长、使用的温限范围宽、对环境无污染等特点，适用于大功率脉冲电源、电动汽车驱动电源、电网负荷质量调节等领域，是非常有前途的一种新型绿色能源。但是超级电容器的能量密度与锂电池相比偏低，大约是锂电池的10～20％，超级电容器的成本一般也是锂电池系统的10倍以上。在相同的能量需求条件下，其体积重量比锂电池组大得多，因此纯超级电容公交车存在着成本高、质量大、巡航里程短等问题。锂电池具有能量密度高的优点，因此纯锂电池公交车具有巡航里程较长的优点，但由于锂电池对于存放与使用环境温度、充放电倍率等方面有较高要求，因此也存在着安全性较差，适应能力不好等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结合锂电池能量密度较大和超级电容器功率密度较大的特点的纯电动汽车双源能量系统及供电控制方法、快充方法和慢充方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：纯电动汽车双源能量系统，它包括能量管理控制器、锂电管理系统、超级电容管理系统、锂电池、超级电容器组、双向DC/DC模块、单向DC/DC模块、电机控制器、电机和辅助供电装置；

能量管理控制器分别与锂电管理系统、超级电容管理系统、双向DC/DC模块、单向DC/DC模块和电机控制器连接；

锂电池分别与锂电管理系统和双向DC/DC模块连接，双向DC/DC模块通过直流母线分别连接电机控制器和单向DC/DC模块，超级电容器组连接超级电容管理系统，超级电容器组还通过直流母线连接电机控制器和单向DC/DC模块；

单向DC/DC连接辅助供电装置。

作为优选方式，所述的电机控制器为逆变器。

作为优选方式，纯电动汽车双源能量系统设置有快充接口和慢充接口，所述快充接口分别连接双向DC/DC模块和超级电容器组，所述慢充接口分别连接双向DC/DC模块和锂电池。

一种纯电动汽车双源能量系统供电控制方法，整套系统的供电电源分为两部分，一部分为超级电容组，另一部分为锂电池组成，超级电容输出支撑直流母线电压，锂电池输出则采用双向DC/DC变换器进行控制，能量管理控制器实时跟踪检测整车的运行状态以及超级电容的SOC水平，以调控锂电池的双向DC/DC输出匹配工作；

在超级电容容量充足时，车辆的运行能量全部由超级电容提供，车辆制动时的能量回收也全部由超级电容完成；