[实用新型]电动汽车复合电源能量管理自适应控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车复合电源能量管理自适应控制系统。

背景技术

随着人们对汽车的驾驶舒适性、动力性、节能减排性能要求不断提高，传统的汽车产业备受挑战，电动汽车耗能小、低噪声、尤其是零排放和无与伦比的驾驶舒适性使它有望取代传统汽车，给人们提供更多的便利。目前，电池能量管理系统依旧是制约电动汽车发展的瓶颈。

电动汽车运行时，具有多种运行模式，如：低速、高速、爬坡、加速、制动等。尽管蓄电池能在短时间内能满足上述运行模式下的功率要求，但从长远来看，峰值功率、频繁充放电会缩短蓄电池使用寿命、增大蓄电池内阻导致工作效率降低等，这严重影响了电动汽车的整体性能。复合电源能量管理系统能有效改善电池管理系统的性能，并能延长蓄电池使用寿命。但是，复合电源的直流变换器控制不当会造成更多的能量损失，从而使系统整体效率降低。此外，复合电源的不同工作模式或线路对应不同的效率，必须选择合适的工作线路。因此，必须设计相应的控制方法使系统整体效率提高。

复合电源能量管理系统是一个多输入多输出系统，采用传统的逻辑门限控制方法不能达到系统的最高效率。尽管传统的智能控制方法如模糊控制和遗传算法、粒子群寻优算法能优化系统的输出效率，但在工作线路切换时，电压波动很大，控制参数突变，上述优化算法实施困难，并且不能在参数突变的情况下自适应寻优，导致系统不能实时搜索最高效率工作模式或工作点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电动汽车复合电源能量管理自适应控制系统，其中复合电源能量管理自适应控制系统分两级控制，能自适应选择效率最高的工作线路，并控制双向直流变换器最高效率工作，使系统工作在最佳状态，保证复合电源能量管理系统高效率工作，从而延长电动汽车的续驶里程。

本实用新型采用的技术方案为：一种电动汽车复合电源能量管理自适应控制系统，包括蓄电池组、双向升降压直流变换器、切换开关、自适应控制器、信号处理模块、超级电容组、电压缓冲电路和电机逆变器；其中，蓄电池组和超级电容组分别并联在双向升降压直流变换器两端，并分别通过线路a和线路b直接与切换开关相连；切换开关与电机逆变器间设有电压缓冲电路，切换开关和双向升降压直流变换器由自适应控制器控制，信号处理模块与自适应控制器连接。

进一步，所述的切换开关同一时间只能连接线路a和线路b之中的一条。

进一步，所述的信号处理模式将电动汽车油门踏板信号、能量源电压信号转化为需求功率信号和能量源SOC信号。

本实用新型产生的有益效果是：本实用新型中的电动汽车复合电源能量管理自适应控制系统通过两级控制和自适应寻优，自适应选择效率最高的工作模式，并控制双向直流变换器最高效率工作，使复合电源系统在电动汽车不同运行模式下选择合适的工作模式，能有效提高复合电源能量管理系统的整体效率。

附图说明

图1是本实用新型中复合电源能量管理自适应控制系统结构图；

图2是本实用新型中线路a选通时的复合电源能量管理系统工作示意图；

图3是本实用新型中的线路b选通时的复合电源能量管理系统工作示意图；

图4是本实用新型中复合电源能量管理自适应控制系统控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步的详细描述，实施例用来说明本发明但不限制本发明的范围。例如：实施例中的制动模式、能量不足模式、超级电容单独工作模式和自适应寻优模式反应了复合电源能量管理系统的工作特点，也可分别用能量回收模式、功率不足模式、纯超级电容输出模式、效率寻优模式等术语替代。

以下为本实用新型的一种实施例：

如图1所示，系统由蓄电池组1、双向升降压直流变换器3、切换开关8、自适应控制器6、信号处理模块7、超级电容组2、电压缓冲电路4和电机逆变器5组成；其中，蓄电池组1和超级电容组2分别并联在双向升降压直流变换器3两端，并分别通过线路a和线路b直接与切换开关8相连；切换开关8与电机逆变器5间设计有电压缓冲电路4，用来降低线路a和线路b切换时的电压波动；切换开关8和双向升降压直流变换器3均由自适应控制器6控制。

电动汽车的自适应复合电源能量管理系统工作时，线路a和线路b只能有一条被切换开关8选择：当线路a导通时线路b断开，此时工作主电路如图2所示；当线路b导通时线路a断开，此时工作主电路如图3所示。