[发明专利]一种基于富锂锰基锂电池电动车的能量分配装置及能量分配方法

摘要

一种基于富锂锰基锂电池电动车的能量分配装置及方法，涉及一种以富锂锰基锂电池为主电源，超级电容器为辅电源的复合能源的构型及能量分配方法。解决了现有的电动车在高速行驶时会出现无法满足电动车的动力性的需求的问题。本发明通过制定相应的能量分配方法，使得复合能源的能量得到合理的分配，既满足了用户对于电动车续驶里程的要求，增加了电动车的续驶里程；又满足了电动车在高速行驶时的动力性需求，使电动车在不同车速下都能正常行驶。本发明适用于基于富锂锰基锂电池电动车的能量分配。

主权项

基于富锂锰基锂电池电动车的能量分配装置的能量分配方法，该方法基于一种基于富锂锰基锂电池电动车的能量分配装置实现，基于富锂锰基锂电池电动车的能量分配装置包括富锂锰基锂电池，它还包括车速传感器(1)、油门踏板传感器(2)、制动踏板传感器(3)、整车控制器(4)、电池管理系统(5)、报警模块(6)、DC/DC转换器(7)、超级电容(8)和泄流装置(11)；车速传感器(1)用于检测电动车车速，油门踏板传感器(2)用于检测油门踏板开度状态，制动踏板传感器(3)用于检测制动踏板的开度状态，整车控制器(4)的车速信号输入端连接车速传感器(1)的信号输出端，整车控制器(4)的油门踏板开度信号输入端连接油门踏板传感器(2)的信号输出端，整车控制器(4)的制动踏板开度信号输入端连接制动踏板传感器(3)的信号输出端，电池管理系统(5)用于检测富锂锰基锂电池的剩余电量值和超级电容的剩余电量值；整车控制器(4)的剩余电量信号输入端连接电池管理系统(5)的剩余电量信号输出端，电池管理系统(5)用于采集锂电池的剩余电量和超级电容的剩余电量，并将采集的富锂锰基锂电池的剩余电量和超级电容的剩余电量信号发送至整车控制器(4)，驱动器(9)的电源信号输出输入端连接超级电容的电源信号输入输出端，富锂锰基锂电池的电源信号输出输入端连接DC/DC转换器(7)的电源信号输入输出端，DC/DC转换器(7)的电源信号输出输入端连接驱动器(9)的电源输入输出端，整车控制器(4)的电池输出功率控制信号输出端连接DC/DC转换器(7)的输出功率控制信号输入端，整车控制器(4)的泄流控制信号输出端连接泄流装置(11)的泄流控制信号输入端，泄流装置(11)连接DC/DC转换器(7)的电流信号输出端，整车控制器(4)的报警信号输出端连接报警模块(6)的报警控制信号输入端，驱动器(9)的驱动信号输出端电源信号输入端连接电动汽车的驱动电机(10)的驱动信号输入电源信号输出端；其特征在于，该方法的具体步骤为：步骤一、采用车速传感器(1)采集电动汽车的速度，采用油门踏板传感器(2)采集电动汽车油门踏板的开度，采用制动踏板传感器(3)采集制动踏板的开度，同时采用电池管理系统(5)采集富锂锰基锂电池的剩余电量SOC1和超级电容的剩余电量SOC2；步骤二、整车控制器(4)通过电池管理系统(5)采集富锂锰基锂电池的剩余电量SOC1判断富锂锰基电池的剩余电量SOC1是否小于富锂锰基锂电池荷电状态的最小阀值h；若是，则执行步骤三；否则执行步骤四；步骤三、整车控制器(4)向报警模块(6)发出低电量报警触发信号；返回步骤一；步骤四、判断油门踏板传感器(2)采集到的电动汽车油门踏板的开度信号是否大于0，当油门踏板的开度信号大于0时，采用根据油门踏板开度和电动汽车的速度计算整车驱动功率Pe，执行步骤五，否则执行步骤十；步骤五、判断电动汽车所需要的驱动功率Pe是否大于富锂锰基锂电池的功率最大值P2；若Pe大于P2，则整车控制器(4)通过DC/DC转换器(7)控制富锂锰基锂电池输出最大功率P2，同时，采用超级电容同时向驱动器(9)输出功率PB＝Pe‑P2；返回步骤一，若Pe小于P2，执行步骤六；步骤六、判断电动汽车所需要的驱动功率Pe是否大于富锂锰基锂电池的功率的最小值P1，若Pe小于P1则执行步骤七，否则，执行步骤八；步骤七、判断超级电容的剩余电量SOC2否小于超级电容荷电状态的最小阀值g，若是，则执行步骤八，否则，执行步骤九；步骤八、整车控制器(4)通过DC/DC变换器(7)调节富锂锰基锂电池的输出功率，令富锂锰基锂电池的输出功率PA等于电动汽车所需要的驱动功率Pe，富锂锰基锂电池单独为电动车提供驱动功率；步骤九、整车控制器(4)通过DC/DC变换器(7)关闭富锂锰基锂电池的功率输出，超级电容单独为电动车提供驱动功率，超级电容输出功率PB＝Pe；返回步骤一；步骤十、判断制动踏板传感器(3)采集的制动踏板开度是否大于0，若不是，则执行步骤十一；若是，则执行步骤十二；步骤十一、整车控制器(4)通过电池管理系统(5)采集的超级电容的剩余电量SOC2判断超级电容的剩余电量SOC2是否大于超级电容荷电状态的最大阀值γ；若SOC2大于γ，则返回步骤一；若小于γ，整车控制器(4)通过DC/DC变换器(7)调节富锂锰基锂电池的输出功率经驱动器(9)为超级电容(8)充电，充电结束后返回步骤一；步骤十二、整车控制器(4)计算电动车的制动功率Pb，通过电池管理系统(5)采集的超级电容的剩余电量SOC2判断超级电容的剩余电量SOC2是否大于超级电容荷电状态的最大阀值γ；若SOC2大于γ，则执行步骤十三；若SOC2小于γ，整车控制器(4)通过DC/DC变换器(7)调节富锂锰基锂电池的输出功率经驱动器(9)为超级电容(8)充电，充电结束后返回步骤一；步骤十三、判断富锂锰基锂电池的剩余电量SOC1是否大于富锂锰基锂电池荷电状态的最大阀值δ，SOC1若大于δ，则通过泄流装置进行泄流，返回执行步骤一，若SOC1小于δ，则通过驱动器(9)经DC/DC转换器(7)回收制动能量为富锂锰基锂电池充电，充电结束后返回步骤一。