一种车载可充电储能系统的充电组件和电动汽车技术方案

本发明专利技术公开了一种车载可充电储能系统的充电组件和电动汽车。包括：太阳能电池板；与所述太阳能电池板连接的最大功率点跟踪控制器；布置在太阳能电池板与最大功率点跟踪控制器之间的第一控制继电器；储能电池，与所述最大功率点跟踪控制器连接；布置在储能电池与所述最大功率点跟踪控制器之间的第二控制继电器；与电池箱连接的直流‑直流变换器，所述直流‑直流变换器与所述最大功率点跟踪控制器和第二控制继电器分别连接；布置在直流‑直流变换器与所述第二控制继电器之间的第三控制继电器。本发明专利技术实施方式提高了储能效率，增加了车辆续驶里程，加快了整车开发进度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车载可充电储能系统(RechargeableEnergyStorageSystem，RESS)
，特别涉及一种车载可充电储能系统的充电组件和电动汽车。
技术介绍
能源短缺、石油危机和环境污染愈演愈烈，给人们的生活带来巨大影响，直接关系到国家经济和社会的可持续发展。世界各国都在积极开发电动汽车技术。电动汽车作为一种降低石油消耗、低污染、低噪声的电动汽车，被认为是解决能源危机和环境恶化的重要途径。混合动力汽车同时兼顾纯电动汽车和传统内燃机汽车的优势，在满足汽车动力性要求和续驶里程要求的前提下，有效地提高了燃油经济性，降低了排放，被认为是当前节能和减排的有效路径之一。车载RESS系统是可充电且可提供电能的车载能量存储系统。车载RESS系统可以帮助电动汽车显著降低成本。车载RESS系统是独立式车辆能源管理系统，其中的关键部件是锂离子动力电池包(简称电池箱)。对于目前使用锂离子动力电池的电动汽车来说，其续驶里程较之传统燃油车是一个显著的短板。尤其在北方的冬季，受锂离子动力电池的低温特性的影响，车辆续驶里程更会大打折扣。目前，固定式车辆充电设施的建设速度相对于电动汽车的发展还处于相当落后的状态。多数车辆还只能是使用夜间居住地充电的模式，不能实现日间停车、行车期间的电量补充。为此，增加车载RESS的能量存储成为当务之急。然而，受到锂离子动力电池的成本、车辆内部空间等因素的限制，车载电池容量不可能无限上涨。因此，电动汽车目前具有储能效率低下，车辆续驶里程不足的缺点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种车载可充电储能系统的充电组件和电动汽车，从而提高储能效率，显著增加车辆续驶里程。一种车载可充电储能系统的充电组件，包括：太阳能电池板；与所述太阳能电池板连接的最大功率点跟踪控制器；布置在太阳能电池板与最大功率点跟踪控制器之间的第一控制继电器；储能电池，与所述最大功率点跟踪控制器连接；布置在储能电池与所述最大功率点跟踪控制器之间的第二控制继电器；与电池箱连接的直流-直流变换器，所述直流-直流变换器与所述最大功率点跟踪控制器和第二控制继电器分别连接；布置在直流-直流变换器与所述第二控制继电器之间的第三控制继电器。在一个实施方式中，在太阳能电池板与最大功率点跟踪控制器之间进一步布置有储能电容。在一个实施方式中，在太阳能电池板与最大功率点跟踪控制器之间进一步布置有模拟-数字转换电路。在一个实施方式中，第二控制继电器包括：第一继电器元件；与所述第一继电器元件并联的第二继电器元件，所述第二继电器元件串联有预充电阻。在一个实施方式中，当太阳能电池板的输出电压高于太阳能电池板最低有效输出电压，而且储能电池的电压低于储能电池放电终止电压且低于储能电池的充电终止电压时，第一控制继电器闭合，第二控制继电器闭合，第三控制继电器断开。在一个实施方式中，当太阳能电池板的输出电压高于太阳能电池板最低有效输出电压，而且储能电池的电压高于储能电池放电终止电压且低于储能电池的充电终止电压时，第一控制继电器闭合，第二控制继电器闭合，第三控制继电器闭合。在一个实施方式中，当太阳能电池板的输出电压高于太阳能电池板最低有效输出电压，而且储能电池的电压高于储能电池放电终止电压且高于储能电池的充电终止电压时，第一控制继电器断开，第二控制继电器闭合，第三控制继电器闭合。在一个实施方式中，当太阳能电池板的输出电压低于太阳能电池板最低有效输出电压，而且储能电池的电压低于储能电池放电终止电压且低于储能电池的充电终止电压时，第一控制继电器断开，第二控制继电器断开，第三控制继电器断开。在一个实施方式中，当太阳能电池板的输出电压低于太阳能电池板最低有效输出电压，而且储能电池的电压高于储能电池放电终止电压且低于储能电池的充电终止电压时，第一控制继电器断开，第二控制继电器闭合，第三控制继电器闭合。一种电动汽车，该电动汽车包括四个如上所述的车载可充电储能系统的充电组件，其中：第一个充电组件的太阳能电池板，布置在电动汽车的前舱盖；第二个充电组件的太阳能电池板，布置在电动汽车的车顶部分；第三个充电组件的太阳能电池板，布置在电动汽车的后盖上半部；第四个充电组件的太阳能电池板，布置在电动汽车的后盖下半部；所述四个充电组件共用储能电池、第二控制继电器、直流-直流变换器和第三控制继电器。从上述技术方案可以看出，本专利技术的充电组件包括：太阳能电池板；与太阳能电池板连接的最大功率点跟踪控制器；布置在太阳能电池板与最大功率点跟踪控制器之间的第一控制继电器；储能电池，与最大功率点跟踪控制器连接；布置在储能电池与最大功率点跟踪控制器之间的第二控制继电器；与电池箱连接的直流-直流变换器，直流-直流变换器与最大功率点跟踪控制器和第二控制继电器分别连接；布置在直流-直流变换器与第二控制继电器之间的第三控制继电器。可见，本专利技术实施方式通过高效优化的能量转化，实现了对于电动汽车车载储能系统的有效能量补充，提高了储能效率，增加了车辆续驶里程，加快了整车开发进度。另外，本专利技术实施方式以较少的系统元件实现了高效的系统能量传递，不仅可以减少系统复杂程度，还可以实现灵活调整，同时大量节省成本。附图说明以下附图仅对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。图1为本专利技术车载可充电储能系统的充电组件的结构图。图2为本专利技术车载可充电储能系统的示范性增程原理图。图3为本专利技术太阳能电池板的排布示意图。具体实施方式为了对专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本专利技术相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。目在，现有技术中电动汽车RESS能量的移动式补充方案包括：混合动力模式；传统内燃机增程模式；刹车能量回收模式；无线充电模式，等等。上述这几种方式的不足之处分别在于：1.混合动力和内燃机增程模式：仍需要配备传统燃油内燃机和发电机，其工作效率不高，无法根本解决环境污染的问题。2.刹车能量回收模式：能量回收比例较低(15％)。而且，RESS锂离子电池的充放电原理是化学反应，它在充放电之间转换需要时间，不是随意的。因此，锂离子电池是不适合做制动能量回收储能电池的，更不应该将电动汽车的驱动电池简单地用作对制动能量回收的储存。3.无线充电模式：电动汽车无线供电技术存在较多的技术难点，比如：(a).充电效率不高，峰值效率为90％左右，而传统充电的效率在95％左右。(b).传递功率不够大，以目前的技术大多数传递功率一般在10kw以下，这个功率在电动汽车上只能满足慢充的需求。(c).安全性问题，车辆无线充电主要采用电磁方式，存在辐射泄漏的问题。此外，无线充电模式还存在大区域的无线电能传输实现问题、无线供电系统与电动汽车之间的控制与通信问题等困难，无线充电要达到完全在市场上成熟应用仍需一段时间。有鉴于上述现有技术所存在的缺陷，本专利技术提供一种适合电动汽车本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载可充电储能系统的充电组件，其特征在于，包括：太阳能电池板；与所述太阳能电池板连接的最大功率点跟踪控制器；布置在太阳能电池板与最大功率点跟踪控制器之间的第一控制继电器；储能电池，与所述最大功率点跟踪控制器连接；布置在储能电池与所述最大功率点跟踪控制器之间的第二控制继电器；与电池箱连接的直流‑直流变换器，所述直流‑直流变换器与所述最大功率点跟踪控制器和第二控制继电器分别连接；布置在直流‑直流变换器与所述第二控制继电器之间的第三控制继电器。

【技术特征摘要】
1.一种车载可充电储能系统的充电组件，其特征在于，包括：太阳能电池板；与所述太阳能电池板连接的最大功率点跟踪控制器；布置在太阳能电池板与最大功率点跟踪控制器之间的第一控制继电器；储能电池，与所述最大功率点跟踪控制器连接；布置在储能电池与所述最大功率点跟踪控制器之间的第二控制继电器；与电池箱连接的直流-直流变换器，所述直流-直流变换器与所述最大功率点跟踪控制器和第二控制继电器分别连接；布置在直流-直流变换器与所述第二控制继电器之间的第三控制继电器。2.根据权利要求1所述的车载可充电储能系统的充电组件，其特征在于，在太阳能电池板与最大功率点跟踪控制器之间进一步布置有储能电容。3.根据权利要求1所述的车载可充电储能系统的充电组件，其特征在于，在太阳能电池板与最大功率点跟踪控制器之间进一步布置有模拟-数字转换电路。4.根据权利要求1所述的车载可充电储能系统的充电组件，其特征在于，第二控制继电器包括：第一继电器元件；与所述第一继电器元件并联的第二继电器元件，所述第二继电器元件串联有预充电阻。5.根据权利要求1所述的车载可充电储能系统的充电组件，其特征在于，当太阳能电池板的输出电压高于太阳能电池板最低有效输出电压，而且储能电池的电压低于储能电池放电终止电压且低于储能电池的充电终止电压时，第一控制继电器闭合，第二控制继电器闭合，第三控制继电器断开。6.根据权利要求1所述的车载可充电储能系统的充电组件，其特征在于，当太阳能电池板的输出电压高于太阳能电池板最低有效输出电压，而且储能电池的电压高...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆群，钟明，
申请(专利权)人：北京长城华冠汽车科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11