一种混合动力汽车的新型电源系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种混合动力汽车的新型电源系统，该电源系统包括通过通讯线束进行信号传输的电容部分及高压部分，所述电容部分主要包括锂离子电容Pack，一端连接在锂离子电容Pack正极端、另一端通过电流传感器连接在锂离子电容Pack负极端的主控BMS板，所述主控BMS板还连接有从控BMS板，从控BMS板连接有从控继电器，从控继电器连接并控制风扇；高压部分包括控制正极充放电端口电路通断的继电器C，控制预充电端口电路通断的继电器D以及控制锂离子电容Pack负极端通断的继电器E，所述继电器C和继电器D还控制锂离子电容Pack的正极端通断。本实用新型专利技术锂离子电容单体间电压均衡，其电路控制系统使用安全、可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力汽车的新型电源系统
本技术涉及一种用于混合动力汽车的新型电源系统。
技术介绍
目前，能源问题日益凸显，人们开始寻求新能源，以提高能源利用效率。混合动力汽车具有高效、节能和环保等特点，因此受到汽车行业人士的关注及重视。动力系统作为混合动力汽车的核心部件，提高动力电池的放电能量效率、延长动力电池的使用寿命以及提高制动能量的回收率是开发混合动力汽车高效运行的关键因素之一。现有技术中，混合动力汽车采用超级电容器作为辅助启动动力系统。超级电容器虽然能够满足汽车在起动、加速、爬坡时对高功率的需求，但其能量密度低，不能满足大容量的电能存储；且超级电容器自放电率高，长久放置电量为零。此外，现有技术中混合动力汽车动力系统的另一个缺陷在于没有对超级电容组进行一个电源管理。由于超级电容器单体间存在容量偏差，漏电流偏差以及ESR(EquivalentSeriesResistance，等效串联电阻)的不一致，导致超级电容组中的电压不均衡，从而降低模组的储能效率。另外，过压，过流以及过温都会降低超级电容的寿命。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种混合动力汽车的新型电源系统，以解决超级电容器能量密度低，自放电率高的问题，且单体电压均衡，能保证其安全、可靠的使用。锂离子电容器采用锂离子电池和超级电容器混合结构，正极采用超级电容器正极材料，负极采用锂离子电池负极材料。锂离子电容器功率密度高，接近于超级电容器，因此具备大电流充电接受能力；能量密度是超级电容器的两倍，循环寿命高达百万余次。此外，锂离子电容器自放电率低，常温25℃放置3个月，电压下降≤5％；具有宽使用温度范围(-30℃～70℃)的运行安全性、可靠性且免维护。为解决上述技术问题，本技术公开了一种混合动力汽车的新型电源系统，该电源系统包括通过通讯线束进行信号传输的电容部分及高压部分，所述电容部分主要包括锂离子电容Pack，一端连接在锂离子电容Pack正极端、另一端通过电流传感器连接在锂离子电容Pack负极端的主控BMS板，所述主控BMS板还连接有从控BMS板，从控BMS板连接有从控继电器，从控继电器连接并控制风扇；所述高压部分包括控制正极充放电端口电路通断的继电器C，控制预充电端口电路通断的继电器D以及控制锂离子电容Pack负极端通断的继电器E，所述继电器C和继电器D还控制锂离子电容Pack的正极端通断。进一步地，所述锂离子电容Pack是由若干个锂离子电容器模组串联构成。进一步地，在所述锂离子电容器模组之间还连接有手动维修开关，用于维修时断开电路，降低电路中的电压。进一步地，所述从控BMS板包括从控BMS板A和从控BMS板B，所述从控继电器包括继电器A和继电器B，所述风扇包括风扇A和风扇B，从控BMS板A和从控BMS板B分别连接继电器A和继电器B，继电器A和继电器B分别连接并控制风扇A和风扇B。进一步地，所述高压部分的正极端还设置有分别连接继电器C和继电器D的熔断器C和熔断器D，高压部分的负极端还设置有连接继电器E的熔断器E。本技术所述的混合动力汽车的新型电源系统的电路控制方法如下：汽车启动后，外电路给主控BMS板供电，从控BMS板A和从控BMS板B分别从主控BMS板取电，主、从控BMS板正常工作，开始自检：(一)、如自检过程电容部分运行正常，则(1)、主控BMS板将信号通过通讯线束传输给高压部分的继电器E，并控制继电器E开关闭合，锂离子电容Pack的负极端连通；(2)、随后，继电器D开关闭合，如检测到外电路电压正常，则锂离子电容Pack对外电路中的电机控制器进行预充电，至预充电完成，继电器C开关闭合，同时继电器D开关断开，整个电源系统开始正常工作，电源系统与整车建立通讯机制，并将电压、电流、温度、绝缘性参数上传给整车，锂离子电容Pack对整车进行供电，整车开始运行；先预充电再供电，可对整车运行起到保护作用。如预充电过程中检测到外电路电压值异常，预充电失败，主控BMS板将异常信号反馈给整车；此时可主动采取检修。(3)、在整车运行过程中，如运行过程中检测到锂离子电容Pack温度过高，继电器A和继电器B开关闭合，由继电器A和继电器B控制的风扇A和风扇B开始工作，以降低锂离子电容Pack温度；如运行过程中检测到过流或者过压信号，电源系统将信号反馈给整车，使整车做出禁止对锂离子电源Pack进行充电的响应；如整车没有给出响应，继电器C断开；如运行过程中检测到欠压信号，电源系统将信号反馈给整车，使整车做出禁止锂离子电容Pack进行放电的响应；如整车没有给出响应，继电器C断开；如运行过程中检测到短路信号，电源系统将异常信号反馈给整车，并断开继电器C和继电器E；如运行过程中检测到电源系统和整车漏电信号，电源系统将异常信号反馈给整车，并断开继电器C和继电器E；(二)、如自检过程发生异常，主控BMS板将异常信号反馈给整车，即BMS报错，整车不启动。本技术采用的锂离子电容器，相对于超级电容器，具有高功率密度、宽温度适应性、低自放电率以及较长循环寿命等优点。同时本技术可实现对模组的管理，单体间电压均衡，其电路控制系统使用安全、可靠，实现对混合动力汽车的启动、能量回收。附图说明图1为混合动力汽车的电源系统的电路原理图。图中标记：1-电容部分；1.1-锂离子电容器模组；1.2-主控BMS板；1.3-从控BMS板A；1.4-从控BMS板B；1.5-电流传感器；1.6-继电器A；1.7-继电器B；1.8-风扇A；1.9-风扇B；1.10-手动维修开关；2-高压部分；2.1-继电器C；2.2-继电器D；2.3-继电器E；2.4-熔断器C；2.5-熔断器D；2.6-熔断器E。具体实施方式下面结合实施例，更具体地阐述本技术的内容。本技术的实施并不限于下面的实施例，对本技术所做的任何形式上的变通或改变都应在本技术的保护范围内。实施例1：本技术所公开的混合动力汽车的新型电源系统，其电路图如图1所示，该电源系统主要包括电容部分1及高压部分2，电容部分1及高压部分2之间通过通讯线束进行信号传输。其中电容部分1主要包括为混合动力汽车供电的锂离子电容Pack，该锂离子电容Pack由若干个(本实施例采用7个)锂离子电容模组1.1串联构成，每个锂离子电容器模组1.1由若干个(本实施例采用12个)锂离子电容器单体串联构成。在锂离子电容模组1.1串联电路上设置有手动维修开关1.10，该手动维修开关1.10将若干个锂离子电容器模组1.1分成了两部分(本实施例中4个锂离子电容模组1.1串联后，加入一个手动维修开关1.10，用于连接或断开其余3个串联的锂离子电容模组1.1)，维修时可断开电路，降低电路中的电压。电容部分1还包括一端连接在锂离子电容Pack正极端、另一端通过电流传感器1.5连接在锂离子电容Pack负极端的主控BMS板1.2，所述主控BMS板1.2还连接有从控BMS板A1.3和从控BMS板B1.4，从控BMS板A1.3和从控BMS板B1.4上分别连接有继电器A1.6和继电器B1.7，继电器A1.6和继电器B1.7分别连接并控制风扇A1.8和风扇B1.9。电流传感器1.5用于检测电路中的电流。所述高压部分2包括控制正极充放电端口电路通断的继电器C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力汽车的新型电源系统，其特征在于：该电源系统包括通过通讯线束进行信号传输的电容部分及高压部分，所述电容部分主要包括锂离子电容Pack，一端连接在锂离子电容Pack正极端、另一端通过电流传感器连接在锂离子电容Pack负极端的主控BMS板，所述主控BMS板还连接有从控BMS板，从控BMS板连接有从控继电器，从控继电器连接并控制风扇；所述高压部分包括控制正极充放电端口电路通断的继电器C，控制预充电端口电路通断的继电器D以及控制锂离子电容Pack负极端通断的继电器E，所述继电器C和继电器D还控制锂离子电容Pack的正极端通断。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力汽车的新型电源系统，其特征在于：该电源系统包括通过通讯线束进行信号传输的电容部分及高压部分，所述电容部分主要包括锂离子电容Pack，一端连接在锂离子电容Pack正极端、另一端通过电流传感器连接在锂离子电容Pack负极端的主控BMS板，所述主控BMS板还连接有从控BMS板，从控BMS板连接有从控继电器，从控继电器连接并控制风扇；所述高压部分包括控制正极充放电端口电路通断的继电器C，控制预充电端口电路通断的继电器D以及控制锂离子电容Pack负极端通断的继电器E，所述继电器C和继电器D还控制锂离子电容Pack的正极端通断。2.根据权利要求1所述混合动力汽车的新型电源系统，其特征在于：所述锂离子电容Pac...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁亚青，廖运平，蔡晓庆，尹传丰，
申请(专利权)人：上海展枭新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31