[发明专利]一种混合动力能量存储系统及其控制方法、混合动力汽车

权利要求书

1.一种混合动力能量存储系统，其特征在于，所述系统包括：电池模块、超级电容器模块和双三相同步电机；

电池模块与双三相同步电机的ABC绕组相连，超级电容器模块与双三相同步电机的UVW绕组相连；其中，

电池模块包括：燃料电池、锂电池、直流变换器和第一逆变器；锂电池通过直流变换器与燃料电池并联到第一逆变器直流侧，在双三相同步电机匀速或加速状态且锂电池电量不充足时，所述直流变换器用于对锂电池的充电功率进行控制，所述燃料电池用于向电机提供功率的同时，以锂电池的充电功率向锂电池进行充电，直至锂电池电量达到限值；

超级电容器模块包括：超级电容器与第二逆变器；超级电容器位于第二逆变器的直流侧。

2.如权利要求1所述的混合动力能量存储系统，其特征在于，逆变器为三相逆变器，双三相同步电机为双三相永磁同步电机。

3.一种混合动力汽车，其特征在于，所述混合动力汽车采用如权利要求1至2任一项所述的混合动力能量存储系统。

4.一种如权利要求1至2任一项所述混合动力能量存储系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

S1.判断双三相同步电机处于加速状态、减速状态还是匀速状态，若电机处于匀速状态或加速状态，进入步骤S2，若电机处于减速状态，进入步骤S5；

S2.判断锂电池电量是否充足，若是，进入步骤S3，否则，进入步骤S4；

S3.通过ABC绕组直流侧功率判断是燃料电池还是锂电池工作，工作的电池负责向电机提供功率；

S4.通过直流变换器对锂电池的充电功率进行控制，燃料电池向电机提供功率的同时，以锂电池的充电功率向锂电池进行充电，直至锂电池电量达到限值，返回步骤S1；

S5.电机做回馈制动向锂电池充电。

5.如权利要求4所述的混合动力能量存储系统的控制方法，其特征在于，锂电池SOC30％时，锂电池电量充足。

6.如权利要求4所述的混合动力能量存储系统的控制方法，其特征在于，所述通过ABC绕组直流侧功率判断是燃料电池还是锂电池工作，具体包括：

ABC绕组直流侧功率增大过程中，若ABC绕组直流侧功率23KW，锂电池工作，否则，燃料电池工作；

ABC绕组直流侧功率减小过程中，若ABC绕组直流侧功率17KW，燃料电池工作，否则，锂电池工作。

7.如权利要求4所述的混合动力能量存储系统的控制方法，其特征在于，锂电池的充电功率为锂电池额定功率的80％，锂电池电量达到限值为锂电池SOC80％。

8.如权利要求4所述的混合动力能量存储系统的控制方法，其特征在于，控制对象是电池侧三相绕组的转矩和超级电容器侧三相绕组的转矩。

9.如权利要求8所述的混合动力能量存储系统的控制方法，其特征在于，电池侧三相绕组的转矩缓慢变化，超级电容器侧三相绕组的转矩快速变化。