[发明专利]电动汽车锂电池的能量供给系统及其控制策略

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车能量存储与释放技术领域，特别是涉及一种带超级电 容和锂电池的能量系统拓扑结构及其控制策略。

背景技术

超级电容具有充放电功率多高、充放电速度快、寿命长的特点，锂电池具 有能量密度高的特点，目前现有的电动汽车上超级电容主要用于整车起步与刹 车能量回收，锂电池为电机与其他电动辅件直接供电，在驱动电机的过程中， 锂电池中流过的电流非常大，并会频繁的变化，这是导致锂电池寿命缩减的关 键因素之一，从锂电池材料和结构上提高在频繁大电流充放电情况下的使用寿 命也会导致锂电池成本的上升。

发明内容

为了克服锂电池频繁大电流充放电导致寿命缩短的问题，本发明提供了一 种带超级电容和锂电池的能量管理系统及其控制策略。

本发明所采用的技术方案是：

一种电动汽车锂电池的能量供给系统，用于电动汽车的能量存储与分配。 在锂电池组1与汽车的电机与能量回收系统2间并联设置有三个超级电容,即第 一超级电容10，第二超级电容20和第三超级电容30；在锂电池组1与三个超 级电容间设置有用于控制提供三个超级电容分时充电的第一控制电路A；在三 个超级电容与电机与能量回收系统2间设置有用于控制第一超级电容10和第 二超级电容20轮流向电机与能量回收系统2供电驱动电机运动，并控制第三 超级电容30与电机与能量回收系统2充放电的第二控制电路B。

所述锂电池组与车内低功率电气辅件相连，为车内低功率电动辅件供电。 锂电池组与车内低功率电气辅件相连，为车内低功率电动辅件供电。

本发明的目的还在于，为采用如上所述的能量供给系统探索一条适当的能 量管理控制手段，采用的方法为：

电动汽车锂电池的能量控制策略：锂电池直接为小功率的汽车电动辅件供 电；采用超级电容直接对大功率消耗的电动机供电；锂电池组为超级电容不断 的恒流充电。

这样，电网通过充电口为锂电池充电，锂电池直接为小功率的汽车电动辅 件供电，而针对大功率消耗的电动机，采用超级电容直接供电，锂电池组为超 级电容不断的恒流充电，同时超级电容存储回收了的能量，这样使锂电池减少 频繁的大电流充放电，延长锂电池的使用寿命。

与现有技术相比，本发明的有益效果是为以下几点：

锂电池几乎是在恒流放电，很少有大电流充放电冲击，可以极大的延长锂 电池寿命，而且超级电容寿命长，系统整体寿命得到延长。

减少了锂电池大电流放电的工况，提高了电池的安全性。

由于电流变化不大，会方便对锂电池的剩余电量估计和电池均衡，降低电 池管理系统的算法复杂度。

超级电容可以大功率输出，可以很好的响应电机的各种工况。

回收能量直接存储到超级电容，不必充到锂电池组电动中，可直接供电机 使用，提高了能量回收的利用率。

可降低电池成本，由于该模式下所用的锂电池不必需要大电流放电和电流 频繁交替放电下的可靠性，所以可以采用性能较低的电池，但不会影响到整车 性能。

附图说明

图1为一种带超级电容和锂电池的能量管理系统框图。图中：锂电池组1 与汽车的电机与能量回收系统2,车内低功率电气辅件3，充电,4；第一超级电 容10，第二超级电容20，第三超级电容30；第一控制电路A，第二控制电路 B。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说 明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内 容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样 落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明所采用的实施方式涉及了一种带有超级电容和锂电池的能量管理 与控制系统，包括：充电口4、锂电池组1、电机与能量回收系统2，车内低功 率电气辅件3、第一超级电容10、第二超级电容20、第三超级电容30、第一 控制电路A、和第二控制电路B。

所述锂电池组与充电口4相连，为锂电池充电。

所述锂电池组与车内低功率电动辅件相连，为车内低功率电气辅件供电。

所述锂电池组与第一控制电路A与第一超级电容10、第二超级电容20、 第三超级电容30分别并联。