电动汽车能源管理系统技术方案

本实用新型专利技术提出一种电动汽车能源管理系统，包括并联的第一、第二储能模块；电源监控模块，电源监控模块分别与第一、第二储能模块相连，对第一、第二储能模块的储能状态进行监控；分配模块，分配模块分别与第一、第二储能模块和电源监控模块相连，通过电源监控模块获取车辆的当前运行状态和道路状态，并根据第一、第二储能模块的储能状态设置第一、第二储能模块的输出功率比例；第一可控开关，第一可控开关分别与第一储能模块和分配模块相连；第二可控开关，第二可控开关分别与第二储能模块的一端和分配模块相连。该系统根据电机的不同工作状态决定两组电源输出功率的比例，既可保证电机运行性能，又能延长电池组的使用寿命。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电动汽车
，具体而言，涉及一种电动汽车能源管理系统。
技术介绍
随着人们对能源危机、环保意识的观念不断改变以及人们对汽车的舒适性、安全性要求的提高，电动汽车取得了一定的发展。但是，动力电池目前仍是其发展的瓶颈，蓄电池由于功率密度偏低，不能满足车辆的频繁地起步、加速和制动工况的要求，而且由于加速时浪费了过多的能量，致使车辆的行驶里程也不能满足要求，采用复合电源能够解决这些问题。电动车续航里程不仅与电池的容量有关，同时还与电动车的行驶状态有关，较大的脉冲电流不仅对电池的使用寿命有很大影响，还会影响电池电量的使用效率，从而影响续航能力。因此，电源控制在电动汽车中非常重要，它很大程度上影响电动汽车的性能。由 于电源控制的特点，要求控制系统的快速响应能力、准确性以及可预测性非常高，若要运行较为复杂的控制算法，对于一般的MCU (Micro Control Unit,微控制单元)、DSP (DigitalSignal Processing,数字信号处理)等可编程器件的使用较为困难或成本过高。可编程逻辑器件适合于完成各种算法和组合逻辑，且其准确性与可预测性较强。可编程逻辑器件的连续式布线结构决定了它的时序延迟是均匀的和可预测的，适合于触发器有限而乘积项丰富的结构。此外，可编程逻辑器件的速度快，时间的可预测性的特点，能完全满足在电源控制系统中对时间与准确性上的要求。而现有的方式是采用动力电池和超级电容的并联，通过DSP控制器控制DC-DC变换器的输出来控制超级电容功率，其缺点是不能主动控制功率流，其次，采用DSP控制器的系统，它的时序延迟不可预测，难以实现高精度控制。
技术实现思路
本技术的目的旨在至少解决上述的技术问题之一。为此，本技术的目的在于提出一种电动汽车能源管理系统，采用两组电源供电，根据电机的不同工作状态决定两组电源输出功率的比例，可最大限度发挥两组电源电池组和储能电容各自的优势，既可保证电机运行性能，又能延长电池组的使用寿命。为达到上述目的，本技术提出的一种电动汽车能源管理系统，包括第一储能模块；第二储能模块，所述第二储能模块与所述第一储能模块并联；电源监控模块，所述电源监控模块分别与所述第一储能模块和所述第二储能模块相连，对所述第一储能模块的储能状态和所述第二储能模块的储能状态进行监控；分配模块，所述分配模块分别与所述第一储能模块、所述第二储能模块和所述电源监控模块相连，通过所述电源监控模块获取车辆的当前运行状态和道路状态，并根据所述第一储能模块和第二储能模块的储能状态设置所述第一储能模块和所述第二储能模块的输出功率比例；第一可控开关，所述第一可控开关分别与所述第一储能模块和所述分配模块相连；以及第二可控开关，所述第二可控开关分别与所述第二储能模块的一端和所述分配模块相连；其中，所述分配模块通过对所述第一可控开关和所述第二可控开关的控制，并根据所述第一储能模块和所述第二储能模块的输出功率比例输出对应的电能。根据本技术的电动汽车能源管理系统，采用复合电源供电，结合使用高可靠性的分配模块控制，充分利用储能电容能在短时间内提供/吸收大的功率，效率高、循环寿命长等优点，在同容量电池下，既提升电动汽车的运行性能，又能提高电池组的使用效率。其中，所述第一可控开关和所述第二可控开关为绝缘栅双极型晶体管IGBT或金属-氧化层-半导体-场效晶体管M0SFET。所述第一储能模块为蓄电池组，所述第二储能模块包括储能电容和直流-直流DC-DC双向变换器，其中，所述DC-DC双向变换器与所述分配模块相连。并且，当所述电动汽车处于减速或制动状态下，且所述储能电容的容量低于预设值，所述分配模块控制所述DC-DC双向变换器向所述储能电容充电。当所述电动汽车处于静止或低速状态下，且所述储能电容的容量低于预设值，所述分配模块控制所述第一储能模块为所述储能电容充电。此外，当所述电源监控模块检测到与外部充电器连接时，所述分配模块控制先对所述储能电容充电，并在所述储能电容充满电后，再对所述第一储能模块充电。进一步地，所述电动汽车能源管理系统还包括第三可控开关，所述第三可控开关分别与所述第二储能模块的另一端、所述分配模块和所述外部充电器相连，在所述分配模块的控制下先对所述储能电容充电。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术上述的和/或附加的方面和优点从以下结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图I为根据本技术实施例的电动汽车能源管理系统的方框示意图；和图2为根据本技术另一个实施例的电动汽车能源管理系统的方框示意图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。参照下面的描述和附图，将清楚本技术的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本技术的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本技术的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本技术的实施例的范围不受此限制。相反，本技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。 下面参照图I和图2描述根据本技术实施例提出的电动汽车能源管理系统。如图I所示，该电动汽车能源管理系统包括第一储能模块101、第二储能模块102、电源监控模块103、分配模块104、第一可控开关105和第二可控开关106。其中，第二储能模块102与第一储能模块101并联连接。具体而言，在本技术的一个实施例中，如图2所示，第一储能模块101为蓄电池组201，包括多个动力电池。第二储能模块102包括储能电容202和直流-直流DC-DC双向变换器203，其中，DC-DC双向变换器203与分配模块104相连。在本技术的一个示例中，储能电容202可以为超级电容。如图I所示，电源监控模块103分别与第一储能模块101和第二储能模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车能源管理系统，其特征在于，包括：第一储能模块；第二储能模块，所述第二储能模块与所述第一储能模块并联；电源监控模块，所述电源监控模块分别与所述第一储能模块和所述第二储能模块相连，对所述第一储能模块的储能状态和所述第二储能模块的储能状态进行监控；分配模块，所述分配模块分别与所述第一储能模块、所述第二储能模块和所述电源监控模块相连，通过所述电源监控模块获取车辆的当前运行状态和道路状态，并根据所述第一储能模块和第二储能模块的储能状态设置所述第一储能模块和所述第二储能模块的输出功率比例；第一可控开关，所述第一可控开关分别与所述第一储能模块和所述分配模块相连；以及第二可控开关，所述第二可控开关分别与所述第二储能模块的一端和所述分配模块相连；其中，所述分配模块通过对所述第一可控开关和所述第二可控开关的控制，并根据所述第一储能模块和所述第二储能模块的输出功率比例输出对应的电能。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊丽满，孙增光，
申请(专利权)人：北汽福田汽车股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：