[发明专利]一种目字型电动汽车混合电源装置

权利要求书

1.一种目字型电动汽车混合电源装置，其特征在于主体结构包括驱动电机、电机控制器、第一储能装置、第二储能装置、第一电感、第二电感、第一开关、第二开关、第三开关、发电装置、电子控制单元、直流充放电接口、第一连接点、第二连接点、第三连接点、第四连接点、通讯总线和控制线；第一开关、第二开关和第三开关依次串联连接，第一开关和第二开关之间设有第一连接点，第二开关和第三开关之间设有第二连接点，第一开关与发电装置的正极连接，第三开关与第二储能装置的负极连接；第一储能装置、第二储能装置和发电装置依次串联连接，第一储能装置的负极与第二储能装置的正极电连接，第一储能装置的正极与发电装置的负极电连接，第一储能装置和第二储能装置之间设有第三连接点，第一储能装置和发电装置之间设有第四连接点；第一电感的两端分别与第一连接点和第四连接点连接；第二电感的两端分别与第二连接点和第三连接点连接；第一储能装置的正极与电机控制器的直流输入正极电连接，负极与电机控制器的直流输入负极电连接；电机控制器的输出端与驱动电机电连接；直流充放电接口的正极端子和负极端子分别连接第二储能装置的正极和负极；电子控制单元通过通讯总线分别与第一储能装置、第二储能装置、发电装置和直流充放电接口连接进行状态数据交换，并控制发电装置输出电流；电子控制单元通过控制线分别与第一开关、第二开关和第三开关连接，控制第一开关、第二开关、第三开关的导通与关断。

2.根据权利要求1所述目字型电动汽车混合电源装置，其特征在于所述第一开关、第二开关和第三开关均为场效应管或绝缘栅双极型晶体管；第一储能装置为直流功率型储能装置，包括动力锂电池组或超级电容；第二储能装置为直流储能型电池组，包括储能锂电池组或铅酸电池；发电装置为直流输出的电能输出装置，包括内燃发电机组或燃料电池。

3.根据权利要求2所述目字型电动汽车混合电源装置，其特征在于对电动汽车混合电源进行控制的工作原理为：电子控制单元通过通讯总线实时读取第一储能装置和第二储能装置的荷电状态，根据两者的荷电状态控制第一开关和第二开关的导通与关断以及发电装置的开启与关闭，具体步骤为：

（1）电子控制单元通过直流充放电接口判断整个装置是否处于充电状态，如果是充电状态，进入充电循环（2），如果不是充电状态，进入放电循环（3）；

（2）充电循环：

第一步，关闭发电装置；

第二步，判断SOC32是否大于SOC32max，如果SOC32>SOC32max，电子控制单元输出第一开关、第二开关、第三开关的PWM控制信号，使得第二储能装置的电能转移到第一储能装置；

第三步，判断SOC31是否大于SOC31max，如果SOC31>SOC31max，电子控制单元输出控制信号，全部关断第一开关、第二开关和第三开关，充电结束；如果SOC31<SOC31max，返回第二步，依次循环；

（3）放电循环，

第一步，判断第二储能装置的荷电状态，如果SOC32>SOC32max，关闭发电装置；如果SOC32<SOC32min,开启发电装置，电子控制单元输出第一开关、第二开关和第三开关的PWM控制信号，使得发电装置的电能分别转移到第一储能装置和第二储能装置；如果SOC32max >SOC32>SOC32min，保持发电装置状态不变；发电装置开启时分别对第一储能装置和第二储能装置充电，并且发电装置的输出电流大于等于电机控制器的平均输出电流；

第二步，判断第一储能装置的荷电状态，如果SOC31>SOC31max，电子控制单元输出第一开关、第二开关和第三开关的PWM控制信号，使第一储能装置的电能转移到第二储能装置；如果SOC31<SOC31min，电子控制单元输出第一开关、第二开关和第三开关的PWM控制信号，使第二储能装置的电能转移到第一储能装置，并且转移电流大于等于电机控制器的平均输出电流；如果SOC31max >SOC31>SOC31min，则关闭第一开关、第二开关和第三开关；其中SOC31为第一储能装置的SOC， SOC31min为第一储能装置的最小SOC，SOC31max为第一储能装置的最大SOC，SOC32为第二储能装置的SOC，SOC32min为第二储能装置的最小SOC，SOC32max为第二储能装置的最大SOC上限。