本申请属于汽车动力系统技术领域,具体涉及一种汽车混合动力系统。一种汽车混合动力系统,包括电池模组、电容模组和能量管理系统;能量管理系统包括控制单元、充电控制电路、欠压控制电路、预充控制电路、限流控制电路、视觉监测部件;控制单元内设置有信息采集模块、充放电控制模块、脉宽调制模块、系统评估模块、视觉监测模块;充放电控制模块、系统评估模块、视觉监测模块电性连接至信息采集模块;脉宽调制模块电性连接至充放电控制模块。本申请公开的汽车混合动力系统,由于集成了电池模组和超级电容器模组,同时具有良好的功率特性和容量特性,能够满足对能量和功率要求都比较高的应用需求,并且具有较好的安全性能。
【技术实现步骤摘要】
本申请属于汽车动力系统,具体涉及一种汽车混合动力系统。
技术介绍
1、锂离子电池是指主要依靠锂离子在正极和负极之间的移动来提供电流的二次电池。在充放电过程中,li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。由于具有能量密度大、平输出电压高、自放电小、工作温度范围宽、循环性能优越等优势,锂离子电池被广泛应用于汽车、电子、通信等
但是,锂离子电池同时存在不适于大电流放电以及容易因过放电而报废等缺陷。
2、超级电容器是指通过电极与电解质之间形成的界面双层来存储能量的新型电子元器件。由于具有能够大电流快速充放电、循环寿命长等技术优势,超级电容器在车辆、船只等交通工具的再生制动、大功率瞬间放电或称启动电源等应用场合获得了广泛应用。但超级电容器同时也具有能量密度低等技术短板。
3、将超级电容器模组和锂离子电池模组集成起来可以实现超级电容器模组高功率密度与储能电池组高能量密度之间的优势互补,满足车辆比如超级跑车对能量和功率的同时需求。然而,由于超级电容器模组和储能电池组自身充放电特性的不同,如果没有可靠的电子控制手段,往往会造成电池模组或电容模组的损坏,甚至引发安全事故。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请提供了一种汽车混合动力系统,以解决本申请
技术介绍
部分界定的全部或部分技术问题。
2、本申请为解决其技术问题而提供的汽车混合动力系统为:
3、一种汽车混合动力系统,
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p>4、包括电池模组、电容模组和能量管理系统;电池模组和电容模组之间并连,能量关系系统用于提供系统控制功能;5、能量管理系统包括控制单元、充电控制电路、欠压控制电路、预充控制电路、限流控制电路、视觉监测部件;控制单元内设置有信息采集模块、充放电控制模块、脉宽调制模块、系统评估模块、视觉监测模块;充放电控制模块、系统评估模块、视觉监测模块电性连接至信息采集模块;脉宽调制模块电性连接至充放电控制模块;
6、充电控制电路电性连接至脉宽调制模块,用于为电池模组和电容模组补充电力;
7、欠压控制电路电性连接至充放电控制模块,欠压控制电路包括欠压控制开关k1,欠压控制开关k1电性连接至电池模组和电容模组;
8、预充控制电路电性连接至充放电控制模块,预充控制电路包括预充控制开关k2,预充控制开关k2电性连接至电池模组和电容模组;
9、限流控制电路电性连接至充放电控制模块,限流控制电路包括限流电阻r和限流控制开关k3,限流电阻r和限流控制开关k3之间并联并且两端均连接至电池模组和电容模组;
10、视觉监测部件设置在电池模组和电容模组的连接点部位以及电池模组的汇流点部位并且电性连接至视觉监测模块;视觉监测模块用于根据视觉监测部件采集的数据对汽车混合动力系统的安全性能进行评估;
11、系统评估模块用于根据信息采集模块采集的数据,对汽车混合动力系统的当前动力性能进行评估。
12、作为汽车混合动力系统的优选,汽车混合动力系统还包括若干个一体式能量单元,一体式能量单元包括封装壳、电容正极、电容隔膜、一体负极、电池隔膜、电池正极;电容正极、电容隔膜、一体负极、电池隔膜、电池正极依次间隔设置并且由封装壳密封;封装壳内充填有电解液。
13、作为汽车混合动力系统的优选,一体式能量单元还包括电容极耳、一体极耳、电池极耳;电容极耳固定在电容正极上并且伸出封装壳,一体极耳固定在一体负极上并且伸出封装壳,电池极耳固定在电池正极上并且伸出封装壳。
14、作为汽车混合动力系统的优选,电容正极包括锂离子超级电容器正极集流体以及涂覆在锂离子超级电容器正极集流体上的锂离子超级电容器正极材料,一体负极包括锂离子电池负极集流体以及分别涂覆在锂离子电池负极集流体两面的锂离子超级电容器负极材料和锂离子电池负极材料,电池正极包括锂离子电池正极集流体以及涂覆在锂离子电池正极集流体上的锂离子电池正极材料。
15、作为汽车混合动力系统的优选,视觉监测模块包括暗斑预警模块、亮斑预警模块、亮点预警模块;当视觉监测部件采集的数据中出现暗斑、亮斑、亮点时,暗斑预警模块、亮斑预警模块、亮点预警模块分别发出对应的安全预警。
16、作为汽车混合动力系统的优选,系统评估模块根据cpr动力模型对汽车混合动力系统的当前动力性能进行评估,包括如下评估步骤:
17、step01,根据电池模组的当前容量ci和电容模组的当前功率pi在cpr三角形中绘制对应的点di;
18、step02,根据汽车混合动力系统的当前内阻ri在cpr三角形中绘制对应的点ri;
19、step03,重复步骤01和步骤02,计算di和ri之间的距离l随时间的变化率dl/dt;用dl/dt的实测值与系统内置的阈值dl0/dt0之间的差值作为汽车混合动力系统当前动力性能的量度。
20、本申请为解决其技术问题而提供的汽车混合动力系统能量管理方法为:
21、一种汽车混合动力系统能量管理方法,用于对前述任一技术方案记载的汽车混合动力系统进行能量管理;包括:
22、①充电管理,当汽车混合动力系统处于充电模式时,信息采集模块周期性的检测汽车混合动力系统的端电压vt;充放电控制模块将信息采集模块采集到的端电压值和系统设定的充电电压阈值vt0进行比较,并根据比较结果发出信号给脉宽调制模块,再根据汽车混合动力系统的不同荷电状态soc采用不同的充电方式为汽车混合动力系统补充电力;
23、②过放管理,当汽车混合动力系统处于放电模式时,信息采集模块周期性的检测汽车混合动力系统的端电压vt;充放电控制模块将信息采集模块采集到的端电压值vt与系统预设的放电电压阈值vdmax进行比较:当信息采集模块采集到的端电压值vt小于系统预设的放电电压阈值vdmax时,充放电控制模块发出信号给欠压控制电路,断开欠压控制电路的欠电控制开关k1;
24、③限流管理,当汽车混合动力系统处于放电模式时,信息采集模块采集电池模组的支路电流ib;充放电控制模块将信息采集模块采集到的电池模组的支路电流ib与系统设定的允许通过的最大电流值ibmax进行比较;当信息采集模块检测到电池模组的支路电流ib大于系统设定的允许通过的最大电流值ibmax时,充放电控制模块发出信号给限流控制电路,断开限流控制电路的限流控制开关k3;
25、④闲置管理,当汽车混合动力系统处于闲置状态时,信息采集模块周期性的检测端电压vt;充放电控制模块对信息采集模块采集到的端电压vt进行分析得到电压的变化梯度
d
v
/d
t,并将该变化梯度
d
v
/d
t与由自放电引起本文档来自技高网
...
【技术保护点】
1.汽车混合动力系统,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的汽车混合动力系统,其特征在于:
3.根据权利要求2所述的汽车混合动力系统,其特征在于:
4.根据权利要求2所述的汽车混合动力系统,其特征在于:
【技术特征摘要】
1.汽车混合动力系统,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的汽车混合动力系统,其特征在于:
3....
【专利技术属性】
技术研发人员:游传才,
申请(专利权)人:飙牛深圳汽车有限公司,
类型:新型
国别省市:
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