本发明专利技术公开了一种双电源耦合装置，包括蓄电池、状态控制设备、充电控制设备、超级电容和用电设备，其中，所述状态控制设备，用于控制混合动力电动汽车处于静止、驱动、制动或充电状态；所述充电控制设备，用于检测到混合动力电动汽车处于静止状态时，控制所述超级电容给所述蓄电池充电；用于检测到混合动力电动汽车处于驱动状态时，控制所述超级电容和所述蓄电池给所述用电设备供电。本发明专利技术还提供一种混合动力电动汽车，包括双电源耦合装置。本发明专利技术与现有的DC/DC转换器相比较，所能实现的有益效果为体积缩小、结构简单、效率提升以及成本降低，且对于混合动力电动汽车的特殊用途，其效率也非常高。
【技术实现步骤摘要】
-种双电源耦合装置及其混合动力电动汽车
本专利技术涉及电动汽车领域，尤其涉及一种双电源耦合装置及其混合动力电动汽 车。
技术介绍
电动汽车包括纯电动汽车和混合动力电动汽车，两者均需要高性能电池，即要求 电池功率性强，储能率高。但是，实际上电池的功率性和储能率是一组矛盾的两面，功率性 强，就要牺牲储能能力；而储能能力的提高，也以牺牲功率性为代价。同时，由于电池是电化 学变化，其功率性和效率特性均不如超级电容，而超级电容的储能率也远远不如电化学反 应的电池。将电池与超级电容有机地组合在一起，尤其是运用在混合动力电动汽车上，即可 很好地获得超级电容的功率特性，又可以很好获得电池的储能特性。 但是，由于储能的蓄电地的电压外特性与超级电容的电压外特性相对比，电池电 压外特性具有不可比拟的刚性。如果直接将电池组与超级电容组并联应用，超级电容根本 发挥不了功率特性，电池倍率充放电保护也无法得以实现。现有技术中通常采用的是在两 个蓄能电源之间增加一个DC/DC转换器（双向直流转换器），这类大功率的DC/DC转换器， 不仅体积大，结构复杂，效率低，同时因元器件使用多，成本昂贵。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种双电源耦合装置，旨在解决采用DC/DC转换器对 蓄电池和超级电容之间进行电压转换时所带来的体积庞大、结构复杂、效率低下以及成本 昂贵的问题。 为实现上述目的，本专利技术提供的双电源耦合装置，包括蓄电池、状态控制设备、充 电控制设备、超级电容和用电设备，其中，所述状态控制设备，与所述蓄电池的正极相连，用 于控制混合动力电动汽车处于静止、驱动、制动或充电状态；所述充电控制设备，与所述状 态控制模块、超级电容的正极和用电设备相连，用于检测到混合动力电动汽车处于静止状 态时，控制所述超级电容给所述蓄电池充电；用于检测到混合动力电动汽车处于驱动状态 时，控制所述超级电容或/和所述蓄电池给所述用电设备供电；用于检测到混合动力电动 汽车处于驱动制动状态时，控制所述用电设备将反馈制动能量存入所述超级电容或所述蓄 电池；以及用于检测到混合动力电动汽车处于充电状态时，控制所述用电设备给所述蓄电 池补电。 优选地，所述充电控制设备包括电阻、第一开关管、第二开关管和控制回路，所述 电阻一端与所述状态控制设备和所述第二开关管的集电极相连，另一端与第一开关管的集 电极相连，第二开关管的基极与所述控制回路相连，第二开关管的发射极与所述第一开关 管的发射极、所述控制回路以及所述超级电容的正极相连，用于检测到混合动力电动汽车 处于静止状态且当所述蓄电池的端电压与所述超级电容的端电压之间的差值大于设定的 阈值电压时，所述控制回路控制第一开关管导通，所述蓄电池第一次给所述超级电容充电； 以及检测到混合动力电动汽车处于静止状态且所述蓄电池的端电压与所述超级电容的端 电压之间的差值小于或等于设定的阈值电压时，控制回路控制第二开关管导通；所述蓄电 池第二次给所述超级电容充电。 优选地，所述充电控制设备用于检测到混合动力电动汽车处于驱动状态且超级电 容的端电压大于或等于设定的下限电压时，所述控制回路控制第一开关管和第二开关管截 止，控制所述超级电容给所述用电设备供电；还用于检测到混合动力电动汽车处于驱动状 态且超级电容的端电压小于设定的下限电压时，所述控制回路控制第一开关管导通，所述 蓄电池给所述用电设备供电；以及当所述蓄电池的端电压与所述超级电容的端电压之间的 差值小于设定的阈值电压时，所述控制回路控制第二开关管导通，所述蓄电池给所述超级 电容充电，直至所述超级电容的端电压与所述蓄电池的端电压相闯。 优选地，所述充电控制设备还用于检测到混合动力电动汽车处于制动状态且超级 电容的端电压小于或等于设定的上限电压时，所述控制回路控制第一开关管和第二开关管 截止，所述用电设备将反馈制动能量均存入所述超级电容；当所述超级电容的端电压大于 设定的上限电压时，所述控制回路控制第一开关管导通，所述用电设备将反馈制动能量存 入所述蓄电池。 优选地，所述充电控制设备，还用于检测到混合动力电动汽车处于充电状态，即所 述用电设备为发电机或充电器时，所述用电设备给所述蓄电池补电。 优选地，所述第一开关管和第二开关管为IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管）。 优选地，所述状态控制设备包括接触器或断路器。 优选地，所述蓄电池的数量为两个以上，各蓄电池之间采用串联连接。 优选地，所述超级电容数量为两个以上，各超级电容之间采用串联连接。 本专利技术进一步提供一种混合动力电动汽车，包括双电源耦合装置。 本专利技术提供的双电源耦合装置，包括蓄电池、状态控制设备、充电控制设备、超级 电容和用电设备，其中，所述状态控制设备，与所述蓄电池的正极相连，用于控制混合动力 电动汽车处于静止、驱动、制动或充电状态；所述充电控制设备，与所述状态控制模块、超级 电容的正极和用电设备相连，用于检测到混合动力电动汽车处于静止状态时，控制所述超 级电容给所述蓄电池充电；用于检测到混合动力电动汽车处于驱动状态时，控制所述超级 电容和所述蓄电池给所述用电设备供电；用于检测到混合动力电动汽车处于驱动制动状态 时，控制所述用电设备将反馈制动能量存入所述超级电容或所述蓄电池；以及用于检测到 混合动力电动汽车处于充电状态时，控制所述用电设备给所述蓄电池补电。本专利技术与与现 有的DC/DC转换器相比较，所能实现的有益效果为体积缩小、结构简单、效率提升以及成本 降低，且对于混合动力电动汽车的特殊用途，其效率也非常高。 【附图说明】 图1为本专利技术双电源耦合装置一实施例的结构框图； 图2为本专利技术双电源耦合装置一实施例的电路图； 图3为图2中等效电路图； 图4为本专利技术双电源耦合装置检测到混合动力电动汽车处于静止状态且当蓄电 池的端电压与超级电容的端电压之间的差值大于设定的阈值电压时的电压特性曲线图； 图5为本专利技术混合动力电动汽车处于静止状态且当蓄电池的端电压与超级电容 的端电压之间的差值小于或等于设定的阈值电压时的电流特性曲线图； 图6为本专利技术混合动力电动汽车处于静止状态且当蓄电池的端电压与超级电容 的端电压之间的差值大于设定的阈值电压时的充电效率图； 图7为本专利技术混合动力电动汽车处于静止状态时整个电压特性曲线图； 图8为本专利技术混合动力电动汽车处于静止状态时整个电流特性曲线图。 本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。 【具体实施方式】 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。 本专利技术提供一种双电源耦合装置，参照图1，在一实施例中，该本专利技术提供的双电 源耦合装置，包括蓄电池10、状态控制设备30、充电控制设备50、超级电容20和用电设备 40,其中， 所述状态控制设备30,与所述蓄电池10的正极相连，用于控制混合动力电动汽车 处于静止、驱动、制动或充电状态。 混合动力电动汽车的运动状态包括静止、运行和充电状态，其中，运行状态又包括 驱动和制动状态，其中驱动为混合动力电动汽车正本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双电源耦合装置，其特征在于，包括蓄电池、状态控制设备、充电控制设备、超级电容和用电设备，其中，所述状态控制设备，与所述蓄电池的正极相连，用于控制混合动力电动汽车处于静止、驱动、制动或充电状态；所述充电控制设备，与所述状态控制模块、超级电容的正极和用电设备相连，用于检测到混合动力电动汽车处于静止状态时，控制所述超级电容给所述蓄电池充电；用于检测到混合动力电动汽车处于驱动状态时，控制所述超级电容或/和所述蓄电池给所述用电设备供电；用于检测到混合动力电动汽车处于驱动制动状态时，控制所述用电设备将反馈制动能量存入所述超级电容或所述蓄电池；以及用于检测到混合动力电动汽车处于充电状态时，控制所述用电设备给所述蓄电池补电。
【技术特征摘要】
1. 一种双电源耦合装置，其特征在于，包括蓄电池、状态控制设备、充电控制设备、超级 电容和用电设备，其中， 所述状态控制设备，与所述蓄电池的正极相连，用于控制混合动力电动汽车处于静止、 驱动、制动或充电状态； 所述充电控制设备，与所述状态控制模块、超级电容的正极和用电设备相连，用于检测 到混合动力电动汽车处于静止状态时，控制所述超级电容给所述蓄电池充电； 用于检测到混合动力电动汽车处于驱动状态时，控制所述超级电容或/和所述蓄电池 给所述用电设备供电； 用于检测到混合动力电动汽车处于驱动制动状态时，控制所述用电设备将反馈制动能 量存入所述超级电容或所述蓄电池；以及 用于检测到混合动力电动汽车处于充电状态时，控制所述用电设备给所述蓄电池补 电。2. 如权利要求1所述的双电源耦合装置，其特征在于，所述充电控制设备包括电阻、第 一开关管、第二开关管和控制回路，所述电阻一端与所述状态控制设备和所述第二开关管 的集电极相连，另一端与第一开关管的集电极相连，第二开关管的基极与所述控制回路相 连，第二开关管的发射极与所述第一开关管的发射极、所述控制回路以及所述超级电容的 正极相连，用于检测到混合动力电动汽车处于静止状态且当所述蓄电池的端电压与所述超 级电容的端电压之间的差值大于设定的阈值电压时，所述控制回路控制第一开关管导通， 所述蓄电池第一次给所述超级电容充电；以及检测到混合动力电动汽车处于静止状态且所 述蓄电池的端电压与所述超级电容的端电压之间的差值小于或等于设定的阈值电压时，控 制回路控制第二开关管导通；所述蓄电池第二次给所述超级电容充电。3. 如权利要求2所述的双电源耦合装置，其特征在于，所述充电控制设备用于检测到 混合动力电动汽车处于驱动状态且超级电容的端电压大于...
【专利技术属性】
技术研发人员：苗华强，
申请(专利权)人：上海浩锐动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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