[实用新型]纯电动汽车双源能量系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种纯电动汽车双源能量系统。

背景技术

随着国家和国际上对于清洁能源的重视度的与日俱增，动力电池作为主角开始广泛的被应用于电动汽车领域，现有的电动汽车主要分为纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车三种类型。由于纯电动汽车具有节约石油资源,环保等优点，被认为是汽车工业的未来。目前常见的纯电动汽车电源系统主要由单一的供电电源来供电，且主要以铅酸蓄电池、锂电池、超级电容等二次电源为供电电源。

超级电容器属于物理储能器件，其充放电过程实质上就是导电离子在电极上的吸附和脱附过程。与传统的电容器和二次电池相比，超级电容器的比功率是电池的10倍以上，储存电荷的能力比普通电容器高，并具有充放电速度快、循环寿命长、使用的温限范围宽、对环境无污染等特点，适用于大功率脉冲电源、电动汽车驱动电源、电网负荷质量调节等领域，是非常有前途的一种新型绿色能源。但是超级电容器的能量密度与锂电池相比偏低，大约是锂电池的10～20％，超级电容器的成本一般也是锂电池系统的10倍以上。在相同的能量需求条件下，其体积重量比锂电池组大得多，因此纯超级电容公交车存在着成本高、质量大、巡航里程短等问题。锂电池具有能量密度高的优点，因此纯锂电池公交车具有巡航里程较长的优点，但由于锂电池对于存放与使用环境温度、充放电倍率等方面有较高要求，因此也存在着安全性较差，适应能力不好等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结合锂电池能量密度较大和超级电容器功率密度较大的特点的纯电动汽车双源能量系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：纯电动汽车双源能量系统，它包括能量管理控制器、锂电管理系统、超级电容管理系统、锂电池、超级电容器组、双向DC/DC模块、单向DC/DC模块、电机控制器、电机和辅助供电装置；

能量管理控制器分别与锂电管理系统、超级电容管理系统、双向DC/DC模块、单向DC/DC模块和电机控制器连接；

锂电池分别与锂电管理系统和双向DC/DC模块连接，双向DC/DC模块通过直流母线分别连接电机控制器和单向DC/DC模块，超级电容器组连接超级电容管理系统，超级电容器组还通过直流母线连接电机控制器和单向DC/DC模块；

单向DC/DC连接辅助供电装置。

作为优选方式，所述的电机控制器为逆变器。

作为优选方式，纯电动汽车双源能量系统设置有快充接口和慢充接口，所述快充接口分别连接双向DC/DC模块和超级电容器组，所述慢充接口分别连接双向DC/DC模块和锂电池。

本实用新型的有益效果是：

一、能够使锂电池能量密度较大和超级电容器功率密度较大的特点相结合，增强了双源能量系统的负载适应能力，既可以输出/吸收高倍率电流的冲击，又可以满足多次高倍率电流充放电工况所需的高能量密度；

二、超级电容器与锂电池组成的双源能量系统可在电动汽车制动阶段发挥超级电容超大倍率充电能力优势，实现大幅度的能量回收，降低纯锂电池方案中化学转换过程中不必要的能量浪费；

三、满足车辆长巡航里程需求的同时，与纯锂电方案车辆相比显著提升锂电系统的使用寿命年限，与纯超级电容方案车辆相比显著降低动力电源系统的成本；

四、同一款双源能量系统，通过调节其软件参数(锂电系统工作介入点)，即可适应不同地区车辆使用工况。降低电源系统设计成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型与充电机的连接结构示意图；

图3为本实用新型超级电容容量充足时超级电容提供能量的结构示意图；

图4为本实用新型超级电容容量充足时超级电容回收能量的结构示意图；

图5为本实用新型超级电容剩余容量较小时超级电容和锂电池提供能量的结构示意图；

图6为本实用新型超级电容剩余容量较小时超级电容回收能量的结构示意图；

图7为本实用新型锂电池给超级电容充电的结构示意图；

图8为本实用新型快充的结构示意图；

图9为本实用新型慢充的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。