混合电池驱动的驾校教练车控制装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种混合电池驱动的驾校教练车控制装置，该装置包括动力电池、起动电池、控制器、两个DC/DC变换器组成的双向DC/DC变换器组、逆变器，所述起动电池和动力电池通过双向DC/DC变换器组与逆变器相连接，所述控制器与起动电池与双向DC/DC变换器组之间、动力电池与双向DC/DC变换器组之间、以及逆变器连接；本发明专利技术还公开了一种混合电池驱动的驾校教练车控制方法，通过本发明专利技术能够实现起动电池与动力电池所提供电流的分配，进而实现起动电池与动力电池的负荷分配。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电动汽车的电力驱动领域，具体涉及一种混合电池驱动的驾校教练车控制装置及其方法。
技术介绍
随着社会生产力的发展，人民经济水平的提高，驾驶培训行业也呈现出前所未有的繁荣景象。然而，由于学员驾驶水平和场地教练车本身工作条件的限制，教练车基本处于低档位和怠速工况，这使得车辆油耗极大地增加，尾气排放导致污染严重。随着驾培行业发展的不断壮大，上述情况会变得越来越严重，这不仅增加了驾培机构的培训成本，也与国家的节能减排政策相背驰。在当前能源和环境问题备受瞩目的国际大环境下，对传统燃油教练车进行电力驱动系统设计与改制是社会发展的必然趋势。目前，电动汽车的车载电源主要有起动电池和动力电池两种。起动电池适合短时间大电流放电，不能用于深度充放电和持续放电场合，而且由于教练车起动、上坡和加速时需要蓄电池大电量放电，在刹车、制动时又有高达几百安培电流的能量回收，如此频繁的强放电和强充电导致电池使用寿命短，所需要的日常维护频繁；动力电池与其正好相反，适合中小电流持续放电，长期处于深度充放状态，但是保护系统较为繁复，价格较高。如果单独使用起动电池或动力电池作为驾校电动教练车的电源，则无法避免其自身缺点；若直接将起动电池与动力电池混合使用而不通过DC/DC斩波电路，则不能很好的维持电池寿命，因此寻求一种合理、环保、经济适用性的新型混合电池系统来驱动驾校教练车是非常有必要的。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种混合电池驱动的驾校教练车控制装置及其方法。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术实施例提供一种混合电池驱动的驾校教练车控制装置，该装置包括动力电池、起动电池、控制器、两个DC/DC变换器组成的双向DC/DC变换器组、逆变器，所述起动电池和动力电池通过双向DC/DC变换器组与逆变器相连接，所述控制器与起动电池与双向DC/DC变换器组之间、动力电池与双向DC/DC变换器组之间、以及逆变器连接。上述方案中，所述双向DC/DC变换器组包括储能电感L、第一开关管G1、第二开关管G2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1、第二电容C2，所述动力电池、起动电池构成的蓄电池的正极依次通过储能电感L、第二开关管G2与逆变器连接，负极直接与逆变器连接，正极和负极之间并联第一电容C1、第一开关管G1和第二电容C2，并且所述第一电容C1的一端连接在正极与储能电感L之间，所述第一开关管G1的一端连接在储能电感L与第二开关管G2之间，所述第二电容C2的一端连接在第二开关管G2与逆变器之间，所述第一电容C1、第一开关管G1、第二电容C2的另一端均连接在负极与逆变器之间；所述第一开关管G1的两端连接第一二极管D1，所述第二开关管G2的两端连接第二二极管D2。上述方案中，所述控制器包括STM32单片机、信号调理电路、辅助电源、驱动电路、通信接口，所述STM32单片机分别与信号调理电路、辅助电源、驱动电路、通信接口连接。上述方案中，所述动力电池由具有长时间持续放电功能的电池组成；所述起动电池由具有瞬时大电流功能的电池组成。本专利技术实施例还提供一种混合电池驱动的驾校教练车控制方法，该方法为：在车辆运行时，双向DC/DC变换器组工作在Boost模式下，逆变器获取所需的输出电流值，当所述所需的输出电流值大于动力电池的额定电流时，所述动力电池以额定电流输出，而剩余的电流由起动电池提供；否则，能量由动力电池提供，而起动电池不输出电流；在车辆回馈制动时，所述双向DC/DC变换器组工作在Buck模式下，所述起动电池吸收大部分回馈能量，避免对动力电池进行大电流充电；当市电充入时，经整流后，所述双向DC/DC变换器组工作在Buck模式下，同时为动力电池与起动电池充电。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术通过起动电池与动力电池相结合，利用双向DC/DC变换器组实现能量的双向流动，通过控制器控制双向DC/DC变换器组来实现起动电池与动力电池所提供电流的分配，进而实现起动电池与动力电池的负荷分配；本专利技术应用到驾校电动教练汽车上，有助于优化蓄电池充、放电性能，确定电池正常工作的条件和电池何时需要更换，从而提高蓄电池整体性能和寿命，提高电动汽车的可靠性和安全性，减少环境污染，具有较大的实用价值和经济效益，使驾校与学员获益良多。附图说明图1为本专利技术实施例提供一种混合电池驱动的驾校教练车控制装置的系统框图；图2为本专利技术实施例提供一种混合电池驱动的驾校教练车控制装置的双向DC/DC变换器组原理图；图3为本专利技术实施例提供一种混合电池驱动的驾校教练车控制装置的控制器的结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种混合电池驱动的驾校教练车控制装置，如图1所示，该装置包括动力电池、起动电池、控制器、由两个DC/DC变换器组成的双向DC/DC变换器组、逆变器，所述起动电池和动力电池通过双向DC/DC变换器组与逆变器相连接，所述控制器与起动电池与双向DC/DC变换器组之间、动力电池与双向DC/DC变换器之间、以及逆变器连接。控制器通过控制双向DC/DC变换器来实现起动电池与动力电池所提供电流的分配，以此实现起动电池与动力电池的负荷分配。如图2所示，所述双向DC/DC变换器组包括储能电感L、第一开关管G1、第二开关管G2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1、第二电容C2，所述动力电池、起动电池构成的蓄电池的正极依次通过储能电感L、第二开关管G2与逆变器连接，负极直接与逆变器连接，正极和负极之间并联第一电容C1、第一开关管G1和第二电容C2，并且所述第一电容C1的一端连接在正极与储能电感L之间，所述第一开关管G1的一端连接在储能电感L与第二开关管G2之间，所述第二电容C2的一端连接在第二开关管G2与逆变器之间，所述第一电容C1、第一开关管G1、第二电容C2的另一端均连接在负极与逆变器之间；所述第一开关管G1的两端连接第一二极管D1，所述第二开关管G2的两端连接第二二极管D2。当车辆运行时，即变换器正向工作时，G1作为PWM开关管工作，G2与G1呈互补状态，电容C1、储能电感L、开关管G1、二极管D2及电容C2组成Boost电路，双向DC/DC变换器组在Boost模式下。假设此时，那么通过控制器控制双向DC/DC变换器组分配电流大小，使得，又，即,可知瞬时大电流由起动电池提供；当车辆回馈制动时，即变换器反向工作时，G2作为PWM开关管工作，G1与G2呈互补状态，C2、G2、D1、L及C1组成Buck电路，所述双向DC/DC变换器组工作在Buck模式下，起动电池吸收大部分回馈能量，避免对动力电池进行大电流充电，以此来提高蓄电池寿命；当市电充入时，经整流后，所述双向DC/DC变换器组工作在Buck模式下，同时为动力电池与起动电池充电。如图3所示，所述控制器包括STM32单片机、信号调理电路、辅助电源、驱动电路、通信接口，所述STM32单片机分别与信号调理电路、辅助电源、驱动电路、通信接口连接。所述动力电池由具有长时间持续放电功能的电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合电池驱动的驾校教练车控制装置，其特征在于，该装置包括动力电池、起动电池、控制器、两个DC/DC变换器组成的双向DC/DC变换器组、逆变器，所述起动电池和动力电池通过双向DC/DC变换器组与逆变器相连接，所述控制器与起动电池与双向DC/DC变换器组之间、动力电池与双向DC/DC变换器组之间、以及逆变器连接。

【技术特征摘要】
1.一种混合电池驱动的驾校教练车控制装置，其特征在于，该装置包括动力电池、起动电池、控制器、两个DC/DC变换器组成的双向DC/DC变换器组、逆变器，所述起动电池和动力电池通过双向DC/DC变换器组与逆变器相连接，所述控制器与起动电池与双向DC/DC变换器组之间、动力电池与双向DC/DC变换器组之间、以及逆变器连接。2.根据权利要求1所述的混合电池驱动的驾校教练车控制装置，其特征在于：所述双向DC/DC变换器组包括储能电感L、第一开关管G1、第二开关管G2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1、第二电容C2，所述动力电池、起动电池构成的蓄电池的正极依次通过储能电感L、第二开关管G2与逆变器连接，负极直接与逆变器连接，正极和负极之间并联第一电容C1、第一开关管G1和第二电容C2，并且所述第一电容C1的一端连接在正极与储能电感L之间，所述第一开关管G1的一端连接在储能电感L与第二开关管G2之间，所述第二电容C2的一端连接在第二开关管G2与逆变器之间，所述第一电容C1、第一开关管G1、第二电容C2的另一端均连接在负极与逆变器之间；所述第一开关管G1的两端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟彦京，李鸣，吴辉，李肖南，陈君，陈景文，段明亮，柴德喜，
申请(专利权)人：陕西科技大学，陕西科达电气有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61