[发明专利]基于混合储能的电动汽车能量管理系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车能量管理系统，具体涉及一种基于混合储能的电动汽车能量管理系统及其方法。

背景技术

随着全球汽车产量和保有量的不断增长，汽车给人类带来的问题也日益突出，如尾气排放、噪音污染、燃油消耗等。电动汽车具有零排放、低噪声、综合利用能源等特点，是一种既环保又节能的绿色交通工具，具有十分广阔的发展前景。然而电动汽车的能量存储能力有限、能量利用率较低、续航里程不足等问题，直接制约着电动汽车的发展。

太阳能作为一种清洁环保的能源，受到人们的广泛关注。20多年来，太阳能发电技术得到了迅猛发展，并逐步应用于电动车上。太阳能电池板通过吸收太阳能为电动车提供能量，可以延长电动车的续航里程，同时太阳能可以为车载电池补充充电，有效延长车载电池的使用寿命。太阳能发电的关键技术之一是最大功率点跟踪，然而电动汽车在行驶过程中，太阳能电池板的光照不断变化，如遇到树阴、云雨、建筑物等，传统的最大功率点跟踪算法在光照快速变化时会出现错误扰动，不适用于电动车行驶时光照变化频繁的情况。其次，电动车在停止时，由于树阴、建筑物等的遮挡，太阳能电池板可能会出现部分遮蔽的情况，此时其内部特性发生变化，导致功率电压曲线出现多个局部峰值，传统的最大功率点跟踪算法只能跟踪到局部功率最大点，难以搜索到全局功率最大点，造成太阳能利用不充分。

传统的电动汽车采用车载电池直接供电，然而电动汽车在不同运行工况下的负载电流具有不同的特性。如在爬坡或加速时，需要车载电池输出较大电流，而在下坡或减速时，很大的制动电流又回馈给车载电池。然而车载电池难以实现短时间大电流充放电，且充放电循环次数有限，直接使用车载电池供电的方式极大地缩短了电池的使用寿命，而且难以满足功率等级较高的负载需求，制约了电动车的上坡及加速性能。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种基于混合储能的电动汽车能量管理系统及其方法，克服了传统电动汽车能量来源不足，续航能力差，以及车载电池寿命短、运行性能不佳等缺点，采用太阳能、锂电池和超级电容混合储能的方式，不仅提高了能源利用率，增加了续航里程，还减缓了较大负载电流和制动电流对锂电池的冲击，延长了电池寿命，也提高了动力系统在短时间内的输出功率等级。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于混合储能的电动汽车能量管理系统，包括太阳能电池板1，所述的太阳能电池板1、升压变换器3、锂电池2以及带有控制模块的电机7依次两两电连接，双向DC/DC变换器4的一端电连接入锂电池2以及带有控制模块的电机7之间，另一端和超级电容5相电连接，第一电压传感器101的感应部件和第一电流传感器102的感应部件接入太阳能电池板1和升压变换器3之间的电连接，第一驱动电路103的驱动部件电连接入升压变换器3的开关管，第二电压传感器104的感应部件接入升压变换器3和锂电池2之间的电连接，第二电流传感器105的感应部件接入双向DC/DC变换器4和锂电池2的电连接，第二驱动电路106的驱动部件电连接入双向DC/DC变换器4的开关管，第三电压传感器107的感应部件和第三电流传感器108的感应部件接入双向DC/DC变换器4和超级电容5之间的电连接，第一电压传感器101的输出端、第一电流传感器102的输出端、第一驱动电路103的受控端、第二电压传感器104的输出端、第二电流传感器105的输出端、第二驱动电路106的受控端、第三电压传感器107的输出端和第三电流传感器108的输出端分别同控制器6的对应的控制端相连接。