[实用新型]一种具有电压均衡功能的电动汽车混合储能系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动汽车供电系统领域，尤其是指一种具有电压均衡功能的电动汽车混合储能系统。

背景技术

随着人们环保意识的日益提升，电动汽车代替传统汽车成为一种趋势，而续航问题、电池寿命问题和性能问题又限制了电动汽车的发展。锂离子电池储能效果好，能量密度高和循环寿命长的优点使它适合为电动汽车的长时间运行提供能量。超级电容具有功率密度高，充电速度快，大电流放电能力超强的特点，因此超级电容适合为电动汽车启动或加速时产生足够的功率，同时超级电容还适合作为能量回收的中间缓冲层，即先把电动车把刹车和减速时产生的能量快速储存到超级电容中，之后再由超级电容转移到电池中，避免短时间产生的大电流对电池组寿命的影响，有利于解决了性能问题、续航问题和电池寿命问题。电池均衡技术则可以确保电动汽车储能系统中的每个储能单元两端的电压基本相等，有利于延长储能系统的使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种可实现电压均衡的电动汽车混合储能系统，利用超级电容功率密度高，充电速度快，大电流放电能力超强的特点，在电动汽车启动或加速时，利用超级电池组代替电池组为电动汽车供能，实现快速启动和加速；因为电池能量密度高，适合长时间放电，当电动汽车启动加速到期望速度后，转为电池组供电。此外，利用超级电容的特性，可以快速把电动汽车刹车减速产生的能量储存起来，再转移到电池组中储存；本实用新型可以实现混合储能系统的电压自动均衡，简化了电路和控制方式。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种具有电压均衡功能的电动汽车混合储能系统，包括电池组单元、超级电容器组单元、第一开关管单元、第二开关管单元；所述电池组单元包括第一电池、第二电池和第三电池，所述超级电容器组单元包括第一超级电容、第二超级电容、第三超级电容、第一开关和第二开关，所述第一开关管单元包括第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管和第六开关管，所述第二开关管单元包括第七开关管、第八开关管、第九开关管、第十开关管、第十一开关管和第十二开关管；所述第一电池、第二电池和第三电池均为容量相等的锂离子电池，所述第一电池的正极与第一开关管的漏极相连，所述第一电池的负极、第二电池的正极、第二开关管的漏极分别与第三开关管的漏极相连，所述第二电池的负极、第三电池的正极、第四开关管的漏极分别与第五开关管的漏极相连，所述第三电池的负极与第六开关管的漏极相连；所述第一超级电容、第二超级电容和第三超级电容均为电容量相等的超级电容，所述第一开关和第二开关为电磁继电器，所述第一超级电容的正极、第一开关管的源极分别与第七开关管的漏极相连，所述第一超级电容的负极、第二开关管的源极、第八开关管的漏极分别与第一开关的一端相连，所述第一开关的另一端、第三开关管的源极、第九开关管的漏极分别与第二超级电容的正极相连，所述第二超级电容的负极、第四开关管的源极、第十开关管的漏极分别与第二开关的一端相连，所述第二开关的另一端、第五开关管的源极、第十一开关管的漏极分别与第三超级电容的正极相连，所述第三超级电容的负极、第六开关管的源极分别与第十二开关管的漏极相连；所述第一开关管到第六开关管的栅极相连，均由第一驱动信号驱动；所述第七开关管、第九开关管分别与第十一开关管的源极相连，所述第八开关管、第十开关管分别与第十二开关管的源极相连，所述第七开关管到第十二开关管的栅极相连，均由第二驱动信号驱动；所述第一驱动信号和第二驱动信号为两路互补信号，占空比均为50％。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、本实用新型具有电压均衡的功能。

2、本实用新型控制简单，器件利用率高，节省空间。

3、本实用新型充分利用锂离子电池和超级电容的优点，提高电动汽车的动态性能。

附图说明

图1为本实用新型所述电动汽车混合储能系统的结构图。

图2为本实用新型所述电动汽车混合储能系统处于电压均衡工作状态时的电池组各单元的电压波形图。

图3为本实用新型所述电动汽车混合储能系统处于电压均衡工作状态时的超级电容器组各单元的电压波形图。

图4为图3的局部放大图像。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步的说明。