[发明专利]基于弹性储能的电动汽车复合储能系统及能量分配方法

说明书

基于弹性储能的电动汽车复合储能系统及能量分配方法，属于电动汽车复合储能及能量分配技术领域。解决了现有电动汽车存在续驶里程短、加速性能差和电池使用寿命短的问题。本发明通过制定能量管理方法使电动汽车可以在不同的行驶工况下正常行驶，电源的能量得到合理的分配，提高了电动汽车的加速性，并延长电动汽车动力电池的使用寿命，增加了电动汽车的续驶里程。本发明适用于电动汽车复合储能使用。

技术领域

本发明属于电动汽车复合储能及能量分配技术领域。

背景技术

现今，与传动的汽车相比，电动汽车存在加速性能差，续驶里程短的问题，并且在较高的输出功率的情况下，会缩短动力电池的使用寿命。

发明内容

本发明是为了解决现有电动汽车存在续驶里程短、加速性能差和电池使用寿命短的问题，提出了一种基于弹性储能的电动汽车复合储能系统及能量管理方法。

本发明所述的基于弹性储能的电动汽车复合储能系统，它包括复合储能系统、锂空气电池组4、单向DC/DC转换器5、逆变器6、驱动电机7、整车控制器8和泄流装置9；复合储能系统包括弹性储能器1、双向DC/DC转换器2和磷酸铁锂电池组3；

弹性储能器1的直流电流输入输出端连接双向DC/DC转换器2一个电流输入输出端，双向DC/DC转换器2另一个电流输入输出端同时连接磷酸铁锂电池组3的充放电信号端、泄流装置9的电流输入端、逆变器6的直流端和单向DC/DC转换器5的电流输出端；

单向DC/DC转换器5的电流输入端连接锂空气电池组4的电流输出端；

逆变器6的交流输出端连接驱动电机7的电源端，驱动电机7驱动电动汽车的齿轮进行转动；

整车控制器8的双向DC/DC转换控制信号输出端连接双向DC/DC转换器2的控制信号输入端，整车控制器8的电池组剩余电量信号输入端连接双向DC/DC转换器2的电池组剩余电量信号输出端；

整车控制器8的储能器控制信号输出端连接弹性储能器1的开关控制信号输入端，整车控制器8的储能状态信号输入端连接弹性储能器1的储能状态输出端；

整车控制器8的逆变器转换控制信号输出端连接逆变器6的转换控制信号输入端；

整车控制器8的泄流控制信号输出端连接泄流装置9的泄流控制信号输入端；整车控制器8的转换开关控制输出与锂空气电池剩余电量输入端连接单向DC/DC转换器5的转换控制输入与剩余电量输出端。

进一步地，弹性储能器1包括制动机构11、涡簧机构12、离合器13和直流电机14；

涡簧机构12与制动机构11均套设在一根传动轴上，所述传动轴与直流电机14的输出轴同轴连接，直流电机14的电源端连接双向DC/DC转换器2的一个电流信号输入输出端

进一步地，制动机构11包括壳体、弹簧111、金属棒112、电磁铁113、棘爪114和棘轮115；

弹簧111的一端固定在壳体的侧壁上，弹簧111的另一端与金属棒112一端固定连接，金属棒112设置在电磁铁113与棘爪114之间，且电磁铁113与金属棒112之间设有空隙，且金属棒112位于电磁铁的磁场内，棘爪114的前端卡设子棘轮115的齿内，棘爪114的后端与壳体的侧壁活动连接。

基于弹性储能的电动汽车复合储能系统的能量分配方法，该方法的具体步骤为：

步骤一、采用车载传感器采集电动汽车的车速、油门踏板的开度和制动踏板的开度，采用双向DC/DC转换器2采集磷酸铁锂电池组3的剩余电量，采用拉力传感器采集弹性储能器1的涡簧的拉力；

步骤二、整车控制器8判断油门踏板开度是否大于0，若是，则整车控制器8根据电动汽车的车速和油门踏板的开度计算电动汽车的需求功率P，执行步骤三；否则执行步骤六；