一种汽车用双电层超级电容的充放电控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种汽车用双电层超级电容的充放电控制方法及装置，其中控制方法包括：步骤S1，获取EDLC双电层超级电容的电压和温度信息；步骤S2，判断EDLC是继续使用还是长期储存，若是长期储存则执行步骤S3，若是继续使用则执行步骤S4；步骤S3，控制EDLC以不超过其储存电压的电压进行储存；步骤S4，根据整车控制器充放电指令，需对EDLC放电时，确定供汽车启动放电或供汽车负载放电，需对EDLC充电时，确定恒压充电或小电流预充电或大电流快速充电。本发明专利技术可以在保证EDLC使用寿命的前提下，提高其使用效率。

Charge discharge control method and device for double layer super capacitor of automobile

The present invention provides electric double layer super capacitor charge and discharge control method and device for an automobile, which comprises the following steps: step S1, access control method of EDLC double layer capacitors of the voltage and temperature information; step S2, whether EDLC is to continue to use or long-term storage, if long-term storage step S3 is executed, if continue to using the step S4; step S3, control EDLC do not exceed the storage voltage of storage; step S4, according to the vehicle controller charge and discharge instructions for EDLC discharge, for starting the car for car load discharge or discharge, the need for EDLC charging, constant voltage charging or small current to determine the pre charge or large current fast charging. The invention can improve the service efficiency under the premise that the service life of the EDLC is guaranteed.

【技术实现步骤摘要】
一种汽车用双电层超级电容的充放电控制方法及装置
本专利技术汽车
，尤其涉及一种汽车用双电层超级电容的充放电控制方法及装置。
技术介绍
EDLC(ElectricDoubleLayerCapacitor)，双电层超级电容，目前主要应用在汽车制动能量回收、起重机等机械的能量回收、太阳能发电、充当UPS应急电源等方面。汽车制动能量回收中，其对EDLC的要求是能尽量多将汽车制动或者重物下降的能量转换为电能，储存在电容中，而在需要用电的时候将电容中的电能释放出来为其他负载供电，从而实现能量回收，节能减排的目的。因为EDLC能量密度低而功率密度高，因此为更高效地利用EDLC，需要对EDLC进行快速频繁地充放电，充电时，更多地将制动能量转换为电能，放电时，尽量为负载多供电。现有的一种EDLC充电电路，主要用于对EDLC进行充电控制，使得EDLC在电压较低时采用恒流充电，电压较高时采用恒功率充电，而在电压达到设定值时，则采用恒压方式对EDLC补充电荷。采用该充电电路可以避免恒流充电方式在EDLC端电压升高后，对供电电源功率要求过高的情况。EDLC的寿命很大程度受到温度的影响，温度每上升10℃，EDLC寿命减半，并且EDLC不能超过温度限值工作。而当EDLC快速频繁地充放电时，容易造成其内部温度的快速上升，从而影响其使用寿命。因此需要合适的充放电控制方法进行控制，在保证高效使用EDLC的同时尽量延长其使用寿命。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种汽车用双电层超级电容的充放电控制方法及装置，在保证EDLC使用寿命的前提下，提高其使用效率。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种汽车用双电层超级电容的充放电控制方法，包括：步骤S1，获取EDLC的电压和温度信息；步骤S2，判断EDLC是继续使用还是长期储存，若是长期储存则执行步骤S3，若是继续使用则执行步骤S4；步骤S3，控制EDLC以不超过其储存电压的电压进行储存；步骤S4，根据整车控制器充放电指令，需对EDLC放电时，确定供汽车启动放电或供汽车负载放电，需对EDLC充电时，确定恒压充电或小电流预充电或大电流快速充电。其中，所述步骤S2中，判断EDLC是继续使用还是长期储存，具体是根据整车下电后，一定时间内整车无用电需求，即整车无需双电层超级电容供电，若是则判断为长期储存，否则为继续使用。其中，如果所述步骤S2判断EDLC将长期储存，则步骤S3还包括：判断EDLC的电压是否大于其储存电压，如是则控制EDLC放电至所述储存电压。其中，所述步骤S4中，如果需要对EDLC进行放电，则具体包括以下步骤：步骤S41，计算出下次汽车启动时EDLC的最低电压预判值；步骤S42，比较计算出的EDLC最低电压预判值和启动电压阈值的大小；步骤S43，如果EDLC的最低电压预判值大于启动电压阈值，则以大电流供汽车启动放电，如果下次汽车启动的EDLC最低电压预判值小于启动电压阈值，则供汽车负载放电。其中，所述下次汽车启动的EDLC的最低电压预判值的计算方式是：先计算线束电阻值和EDLC内阻值之和与上次汽车启动的最大电流值的乘积，再将EDLC当前电压值减去所述乘积。其中，所述EDLC内阻值的计算方式是：根据不同放电电流下的电压值，通过散点拟合出直线，计算出直线的斜率。其中，如果供汽车负载放电，则放电时监测EDLC的电压，达到放电截止电压时停止放电。其中，如果供汽车启动放电，则以大电流持续放电t秒，t大于汽车启动时间。其中，所述步骤S4中，如果需要对EDLC进行充电，则具体包括以下步骤：步骤S44，根据所述步骤S1中获取的EDLC温度查询获得其充电截止电压；步骤S45，判断EDLC当前电压是否连续N次小于所述充电截止电压，如是则对EDLC进行大电流快速充电或小电流预充电，否则对EDLC进行恒压充电。其中，如果EDLC当前电压连续N次小于所述充电截止电压，所述步骤S45进一步包括：判断EDLC当前电压是否连续M次大于大电流充电电压限值，如是则计算当前最大允许充电电流，并采用所述当前最大允许充电电流对EDLC进行充电，否则对EDLC采用小电流进行预充电。其中，所述EDLC当前容量变化率的计算方式是由所述EDLC的初始电容值与所述EDLC的当前电容值的差值除以所述EDLC的初始电容值，所述EDLC内阻变化率的计算方式是由所述EDLC的初始直流电阻值与所述EDLC的内阻值的差值除以所述EDLC的初始直流电阻值。其中，所述EDLC的当前电容值的计算方式是：将EDLC在一段时间内的放电电流平均值与该段时间的时长相乘，再除以该段时间内放电电压的差值。本专利技术还提供一种汽车用双电层超级电容的充放电控制装置，包括：获取单元，用于获取EDLC的电压和温度信息；判断单元，用于判断EDLC是继续使用还是长期储存；储存控制单元，用于在所述判断单元判断EDLC是长期储存时，控制EDLC以不超过其储存电压的电压进行储存；充放电控制单元，用于在所述判断单元判断EDLC是继续使用时，根据整车控制器充放电指令，在需对EDLC放电时，确定供汽车启动放电或供汽车负载放电，以及在需对EDLC充电时，确定恒压充电或小电流预充电或大电流快速充电。其中，所述判断单元具体是根据整车下电后，一定时间内整车无用电需求，即整车无需双电层超级电容供电，若是则判断为长期储存，否则为继续使用。其中，所述储存控制单元还用于在所述判断单元判断EDLC将长期储存时，判断EDLC的电压是否大于其储存电压，如是则控制EDLC放电至所述储存电压。其中，所述充放电控制单元进一步包括放电控制单元，所述放电控制单元包括：计算模块，用于计算出下次汽车启动的EDLC的最低电压预判值；比较模块，用于比较计算出的EDLC的最低电压预判值和启动电压阈值的大小；放电控制模块，用于在EDLC的最低电压预判值大于启动电压阈值时，控制以大电流供汽车启动放电，以及用于在EDLC的最低电压预判值小于启动电压阈值时，控制供汽车负载放电。其中，所述下次汽车启动的EDLC最低电压预判值的计算方式是：先计算线束电阻值和EDLC内阻值之和与上次汽车启动的最大电流值的乘积，再将EDLC当前电压值减去所述乘积。其中，所述EDLC内阻值的计算方式是：根据不同放电电流下的电压值，通过散点拟合出直线，计算出直线的斜率。其中，所述放电控制模块还用于控制供汽车负载放电时监测EDLC的电压，达到放电截止电压时停止放电。其中，所述放电控制模块还用于供汽车启动放电时，以大电流持续放电t秒，t大于汽车启动时间。其中，所述充放电控制单元进一步包括充电控制单元，所述充电控制单元包括：查询模块，用于根据所述获取单元获取的EDLC温度查询获得其充电截止电压；充电控制模块，用于判断EDLC当前电压是否连续N次小于所述充电截止电压，如是则对EDLC进行大电流快速充电或小电流预充电，否则对EDLC进行恒压充电。其中，所述充电控制模块还用于在EDLC当前电压连续N次小于所述充电截止电压时，进一步判断EDLC当前电压是否连续M次大于大电流充电电压限值，如是则计算当前最大允许充电电流，并采用所述当前最大允许充电电流对EDLC进行充电，否则对EDLC采用小电流进行预充电。其中，所述EDLC当前容量变化率的计算方式是由所述EDLC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车用双电层超级电容EDLC的充放电控制方法，包括：步骤S1，获取EDLC的电压和温度信息；步骤S2，判断EDLC是继续使用还是长期储存，若是长期储存则执行步骤S3，若是继续使用则执行步骤S4；步骤S3，控制EDLC以不超过其储存电压的电压进行储存；步骤S4，根据整车控制器充放电指令，需对EDLC放电时，确定供汽车启动放电或供汽车负载放电，需对EDLC充电时，确定恒压充电或小电流预充电或大电流快速充电。

【技术特征摘要】
1.一种汽车用双电层超级电容EDLC的充放电控制方法，包括：步骤S1，获取EDLC的电压和温度信息；步骤S2，判断EDLC是继续使用还是长期储存，若是长期储存则执行步骤S3，若是继续使用则执行步骤S4；步骤S3，控制EDLC以不超过其储存电压的电压进行储存；步骤S4，根据整车控制器充放电指令，需对EDLC放电时，确定供汽车启动放电或供汽车负载放电，需对EDLC充电时，确定恒压充电或小电流预充电或大电流快速充电。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，判断EDLC是继续使用还是长期储存，具体是根据整车下电后，一定时间内整车无用电需求，即整车无需双电层超级电容供电，若是则判断为长期储存，否则为继续使用。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述步骤S2判断EDLC将长期储存，则步骤S3还包括：判断EDLC的电压是否大于其储存电压，如是则控制EDLC放电至所述储存电压。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，如果需要对EDLC进行放电，则具体包括以下步骤：步骤S41，计算出下次汽车启动时EDLC的最低电压预判值；步骤S42，比较计算出的EDLC最低电压预判值和启动电压阈值的大小；步骤S43，如果EDLC最低电压预判值大于启动电压阈值，则以大电流供汽车启动放电，如果下次汽车启动的EDLC最低电压预判值小于启动电压阈值，则供汽车负载放电。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述下次汽车启动的EDLC最低电压预判值的计算方式是：先计算线束电阻值和EDLC内阻值之和与上次汽车启动的最大电流值的乘积，再将EDLC当前电压值减去所述乘积。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述EDLC内阻值的计算方式是：根据不同放电电流下的电压值，通过散点拟合出直线，计算出直线的斜率。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果供汽车负载放电，则放电时监测EDLC的电压，达到放电截止电压时停止放电。8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果供汽车启动放电，则以大电流持续放电t秒，t大于汽车启动时间。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，如果需要对EDLC进行充电，则具体包括以下步骤：步骤S44，根据所述步骤S1中获取的EDLC温度查询获得其充电截止电压；步骤S45，判断EDLC当前电压是否连续N次小于所述充电截止电压，如是则对EDLC进行大电流快速充电或小电流预充电，否则对EDLC进行恒压充电。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，如果EDLC当前电压连续N次小于所述充电截止电压，所述步骤S45进一步包括：判断EDLC当前电压是否连续M次大于大电流充电电压限值，如是则计算当前最大允许充电电流，并采用所述当前最大允许充电电流对EDLC进行充电，否则对EDLC采用小电流进行预充电。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述EDLC当前容量变化率的计算方式是由所述EDLC的初始电容值与所述EDLC的当前电容值的差值除以所述EDLC的初始电容值，所述EDLC内阻变化率的计算方式是由所述EDLC的初始直流电阻值与所述EDLC的内阻值的差值除以所述EDLC的初始直流电阻值。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述EDLC的当前电容值的计算方式是：将EDLC在一段时间内的放电电流平均值与该段时间的时长相乘，再除以该段时间内放电电压的差值。13.一种汽车用EDLC的充放电控制装置，其特征在于，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李剑，阮先轸，郑淳允，梁伟强，马彪，温京岩，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44