[发明专利]一种电动汽车及其控制系统

权利要求书

1.一种电动汽车，包括通过电讯号连接的动力电源、电动机和控制系统，其特征在于：所述动力电源为电池和超级电容构成的复合电源，所述控制系统为数字化控制系统。

2.如权利要求1所述的电动汽车，其特征在于：所述控制系统包括电源管控系统、电动机驱动系统、信号采集及处理系统和核心控制系统，各部分通过CAN总线相互通讯；

所述电源管控系统具有电源模式转换模块、主控模块、电压采集模块、温度采集模块、电流测量模块及显示模块；所述电源模式转换模块包括控制芯片、电池检测模块和超级电容检测模块；控制芯片获取电池检测模块和超级电容检测模块的检测数据，结合电动机运行工况，实时控制电源供电模式；所述电源管控系统通过主控模块获取电压采集模块、温度采集模块和电流测量模块的数据信息，并将上述数据信息通过显示屏予以显示，形成一种分布式模块化的电电源管控网络，对动力电源进行过压/欠压、过流/短路、低温/高温的保护和双电源管理；

所述电动机驱动系统为基于多模式无源无损软开关技术的驱动系统，包括控制器、电动机转速检测模块、驱动器电压检测模块和电流检测模块；

所述信号采集与处理系统是对电动汽车在行驶过程中不断地检测电动机的转速信号、位置信号、驱动器的输出电压信号、输出电流信号，频率信号，并对信号进行前端处理，并将处理的信号经AD模块和总线接口传至核心控制系统；

所述核心控制系统为数字化系统，获取信号采集与处理系统发出的数据，分析处理并发出信号驱动电动机驱动系统工作，发出控制指令给电源监控系统确定复合电源的供电模式，同时判断是否工作于馈能模式。

3.如权利要求2所述的电动汽车，其特征在于：所述电源管控系统对行使过程中的能量回馈状态下的充电保护：

紧急制动时对超级电容进行充电，并同时由电压采集模块对电池进行电压检测，当该超级电容电压高于电池时，由该电容对电池充电；

正常制动时给电池充电，充电过程中电压采集模块和电流测量模块检测电压和充电电流，并控制充电电流于适宜值。

4.如权利要求1所述的电动汽车，其特征在于：所述动力电源在车辆起动时由超级电容供电，正常行驶时由电池供电。

5.用于如权利要求1所述的电动汽车的控制系统，其特征在于：所述控制系统包括电源管控系统、电动机驱动系统、信号采集及处理系统和核心控制系统，各部分通过CAN总线相互通讯；

所述电源管控系统具有电源模式转换模块、主控模块、电压采集模块、温度采集模块、电流测量模块及显示模块；

所述电动机驱动系统为基于多模式无源无损软开关技术的驱动系统，包括控制器、电动机转速检测模块、驱动器电压检测模块和电流检测模块；

所述信号采集与处理系统是对电动汽车在行驶过程中不断地检测电动机的转速信号、位置信号、驱动器的输出电压信号、输出电流信号，频率信号，并对信号进行前端处理，并将处理的信号经AD模块和总线接口传至核心控制系统；

所述核心控制系统为数字化系统，获取信号采集与处理系统发出的数据，分析处理并发出信号驱动电动机驱动系统工作，发出控制指令给电源监控系统确定复合电源的供电模式，同时判断是否工作于馈能模式。

6.如权利要求5所述的电动汽车的控制系统，其特征在于：所述电源模式转换模块包括控制芯片、电池检测模块和超级电容检测模块；控制芯片获取电池检测模块和超级电容检测模块的检测数据，结合电动机运行工况，实时控制电源供电模式。

7.如权利要求6所述的电动汽车的控制系统，其特征在于：所述电源模式转换模块在车辆启动时控制超级电容供电，正常行驶时控制电池供电。

8.如权利要求5所述的电动汽车的控制系统，其特征在于：所述电源管控系统通过主控模块获取电压采集模块、温度采集模块和电流测量模块的数据信息，并将上述数据信息通过显示屏予以显示，形成一种分布式模块化的电源监控网络，对动力电源进行过压/欠压、过流/短路、低温/高温的保护和双电源管理。

9.如权利要求5所述的电动汽车的控制系统，其特征在于：所述电源管控系统对动力电源的过度放电保护过程为：

起动前，控制系统进行自检，判断动力电源的最低电压是否为安全电压并报警；运行过程中，实时检测动力电源的电压和放电电流，保证电压在安全电压以上，同时限制放电电流，在放电电流超过一定值即进行工作模式的切换。

10.如权利要求5所述的电动汽车的控制系统，其特征在于：所述电源管控系统在紧急制动时对超级电容进行充电，并同时由电压采集模块对进行电压检测，当该超级电容电压高于电池时，由该电容对电池充电；在正常制动时给电池充电，充电过程中电压采集模块和电流测量模块检测电压和充电电流，并控制充电电流于适宜值。