[发明专利]一种复合储能的汽车助力发电系统

摘要

发明涉及一种复合储能的汽车助力发电系统，该系统由助力发电电机、整流/逆变器、主功率变换器、超级电容、辅助功率变换器、旁路开关、蓄电池、微处理器单元、起动机组成；该系统能够为发动机提供助力、可回收利用车辆动能并能实现发动机随时起停功能的汽车助力发电系统；有助于延长蓄电池寿命，且可实现各种排量发动机的城市路况随时起停功能，可降低车辆的油耗和排放；超级电容与功率变换器结合拓展了电机的适用范围，系统能够将车辆滑行及制动能量回收存储，也能在车辆起步及超车时为发动机提供助力，可在节油减排基础上进一步提高车辆的动力性。

主权项

一种复合储能的汽车助力发电系统，其特征在于：复合储能助力发电系统由助力发电电机（1）、整流/逆变器（2）、主功率变换器（3）、超级电容（4）、辅助功率变换器（5）、旁路开关（6）、蓄电池（7）、微处理器单元（8）、起动机（9）组成；发动机（12）用以传递动力，电气负载（11）是系统负载；其中，助力发电电机（1）是电动/发电一体化的交流电机，电机转轴通过皮带与发动机（12）连接以传递动力；整流/逆变器（2）可双向传递电能，其逆变状态对应助力发电电机（1）电动运行，整流状态对应助力发电电机（1）发电运行；整流/逆变器（2）的交流端口与助力发电电机（1）的三相绕组连接，其直流端口与主功率变换器（3）的高压侧及旁路开关（6）的高压侧连接；主功率变换器（3）的低压侧与旁路开关（6）的低压侧、超级电容（4）以及辅助功率变换器（5）的高压侧连接；辅助功率变换器（5）的低压侧与蓄电池（7）、起动机（9）连接；微处理器单元（8）分别与整流/逆变器（2）、主功率变换器（3）、辅助功率变换器（5）、旁路开关（6）连接；超级电容（4）需同时满足为助力发电电机（1）提供电能供其电动运行或存储助力发电电机（1）发出的电能、为蓄电池（7）充电的功能，因此，正常工作中的超级电容（4）电压Vcap高于蓄电池（7）电压Vbat，即Vcap>Vbat；另外，母线电压Vbus最大值应较高，有助于减小助力发电电机（1）的工作电流、提高其效率并降低整流/逆变器（2）的成本；主功率变换器（3）具有由超级电容（4）到整流/逆变器（2）方向的直流升压功能，其输入电压为Vcap，输出电压为Vbus；辅助功率变换器（5）具有由超级电容（4）到蓄电池（7）方向的直流降压功能，其输入电压为Vcap，输出电压为Vbat；主功率变换器（3）与辅助功率变换器（5）至少二者之一具有向超级电容（4）方向的直流降压功能；当主功率变换器（3）具有由整流/逆 变器（2）到超级电容（4）方向的降压功能时，其输入为母线电压Vbus，输出电压范围为0～Vcap，其中Vcap

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