[发明专利]一种电动汽车的混合电源控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车电源控制系统领域，特别是涉及一种电动汽车的混合电源控制系统及其控制方法。

背景技术

现在新能源汽车大多只使用可充电锂离子电池作为动力系统，锂离子电池具有能量密度高(超过200Wh/kg)的优点，但其功率性能较差，无法满足大电流充放电的要求，并且循环性能寿命短(2000次左右)。而超级电容器充放电时不发生化学变化，功率密度高，能提供极高的瞬间大电流充放电；寿命长，完全充放电寿命超过5万次，但其能量密度低，无法长时间稳定放电。

在车辆加速阶段，驱动电机需要大扭矩将车辆由静止启动，需求电流极大，但是为了保证电池安全及寿命，电池放电电流不应超过其最大放电倍率，这时驱动电机就无法发挥其全部性能，牺牲了部分加速性能。在制动能量回馈时，驱动电机会产生远超过电池系统最大充电倍率的电流，在车辆实际使用时，均是按照电池最大充电倍率的电流进行能量回收，无法全功率回收制动产生的能量，丢弃了部分制动回馈能量，相当于损失了部分车辆续航里程。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种电动汽车的混合电源控制系统及其控制方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电动汽车的混合电源控制系统，包括：控制中心、电流调节器、电池管理系统、电池组、电容管理系统和超级电容，所述控制中心包括整车控制器及分别与所述整车控制器连接的驱动电机控制器和检测单元；其中，

所述电池组通过所述电流调节器与所述控制中心连接组成电池充放电回路，所述超级电容与所述控制中心并联组成电容充放电回路；

所述电池管理系统将采集到的电池状态信息发送给所述整车控制器，所述电容管理系统将采集到的电容状态信息发送给所述整车控制器；

所述检测单元包括用于检测实时车辆行驶速度的车辆速度传感器、用于实时监测油门踏板状态的油门踏板传感器和用于检测刹车深度的刹车踏板传感器。

作为进一步优选的方案，所述电池组由若干个串联和/或并联的单体电池组成。

作为进一步优选的方案，所述超级电容由若干个串联和/或并联的单体电容组成。

基于上述的电动汽车的混合电源控制系统，本发明还提供一种电动汽车的混合电源控制方法，该方法包括以下步骤：

S1、整车上电完成后，确定车辆状态；

S2、当车辆处于刹车状态时，开启能量回收模式，先断开电池充放电回路，由超级电容回收制动能量；当超级电容充满电时，并还存在可回收的制动能量，接通电池充放电回路，直到电池组也充满电了，才关闭能量回收模式；

S3、当车辆处于均速行驶状态或加速状态时，开启行驶状态的放电模式，当超级电容的SOC大于第一阈值，则断开电池充放电回路，由超级电容供电；否则，闭合电池充放电回路，由电池组和超级电容共同供电，直到电池组的SOC小于第二阈值时，关闭行驶状态的放电模式；

S4、当车辆处于静止状态时，开启静止状态的放电模式，当超级电容的SOC大于第三阈值时，则断开电池充放电回路，由超级电容供电；否则，闭合电池充放电回路，由电池组和超级电容共同供电，直到电池组的SOC小于第二阈值时，关闭静止状态的放电模式。

作为进一步优选的方案，所述步骤S1具体为：整车上电完成后，整车控制器获取刹车踏板传感器、油门踏板传感器和车辆速度传感器的数据，确定车辆状态。

作为进一步优选的方案，当所述整车控制器采集到刹车踏板信息量大于第一初始值S，且检测到车速大于第二初始值V时，则开启能量回收模式；

所述第一初始值S为刹车踏板传感器初始值，所述第二初始值V为开启能量回收系统的下限车速。

作为进一步优选的方案，，当所述整车控制器采集到刹车踏板信息量不大于第一初始值S，且油门踏板信息量大于第三初始值Y时，则开启行驶状态的放电模式；

所述第一初始值S为刹车踏板传感器初始值，所述第三初始值Y为油门踏板传感器初始值。

作为进一步优选的方案，当所述整车控制器采集到刹车踏板信息量不大于第一初始值S，且油门踏板信息量不大于第三初始值Y时，则开启静止状态的放电模式。

本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：

1、本发明为一种电动汽车的混合电源控制系统，通过设有电池组和超级电容结合起来，组成一套混合电源系统，可以实现优劣互补，既可以长时间为整个系统提供稳定的放电电流，又可以提供瞬时的大电流进行充放电，达到延长电池系统的使用寿命，增加车辆续航里程的目的。