[发明专利]电源装置、混合动力车辆控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混合动力车辆，具体地说，是涉及用于混合动力车辆的电源装置，该电源装置能适应混合动力车辆行驶功率大幅度波动的要求。

本发明还涉及包含上述电源装置的混合动力车辆控制系统及控制方法。

背景技术

目前混合动力车辆用的电源系统主要是采用单一的动力电池，动力电池是混合动力汽车的核心部分，提高动力电池组的放电能量效率、延长动力电池的使用寿命以及提高再生制动能量的回收率是开发混合动力汽车的关键技术之一。

一方面，目前动力电池技术存在着比能量和比功率两者之间的制约关系，由于动力电池采用化学方法进行储能，使得动力电池瞬间充放大电流困难，导致制动能量回收不佳，进而对整车经济性不利；另一方面，在城市工况下车辆频繁加减速，导致动力电池频繁大电流充放电，降低了动力电池的能量效率和使用寿命，从而影响整车的能量效率和使用寿命。

发明内容

本发明的目的是为了克服动力电池比功率低、大电流充放电困难及效率低的不足之处，提供一种动力电源系统。

为了实现上述目的，本发明提供的用于混合动力车辆的电源装置，包括能量流控制器，连接该混合动力车辆的整车控制器，并根据该整车控制器输出的信号，进行充放电控制；动力电池，连接该能量流控制器；超级电容器，连接该能量流控制器；DC/DC转换器，连接该超级电容器，维持预定DC输出电压；其中，该动力电池与该超级电容器和该DC/DC转换器并联后向该混合动力车辆的驱动电机供电；该DC/DC转换器根据该能量流控制器的控制信号实现对该动力电池和动力电池的充放电控制。

上述的电源装置，其中，该能量流控制器判断该驱动电机的工作状态，并根据该驱动电机的工作状态控制该DC/DC转换器的工作状态。

上述的电源装置，该DC/DC转换器包括：电感，一端连接该超级电容器的正极；第一调节开关及与该第一调节开关并联设置的第一二极管；第二调节开关及与该第二调节开关并联设置的第二二极管；其中，该电感的另一端分别连接该第一调节开关和该第一二极管的一端、该第二调节开关和该第二二极管的一端；该第一调节开关及该第一二极管的另一端连接该动力电池和超级电容器的负极；该第二调节开关和该第二二极管的另一端连接该动力电池的正极。

上述的电源装置，其中，该驱动电机的工作状态包括：加速，爬坡，减速和制动。

上述的电源装置，其中，该能量流控制器在该驱动电机的工作状态为加速或爬坡状态时，控制该第一调节开关闭合、该第二调节开关打开，所述超级电容器、电感、第一调节开关形成电流回路。

上述的电源装置，其中，在所述电流回路的电流变化率为零时，所述能量流控制器控制第一调节开关打开、第二调节开关打开。上述的电源装置，其中，该能量流控制器在该驱动电机的工作状态为减速或制动时，控制该第二调节开关闭合、该第一调节开关打开，所述第二调节开关、电感、电机、超级电容、动力电池构成电流回路。

上述的电源装置，其中，在所述电流回路的电流变化率为零时，所述能量流控制器控制第一调节开关打开、第二调节开关打开。

本发明还提供一种混合动力车辆控制系统，包括整车控制器，与该整车控制器相连的电源装置、发动机控制器、电机控制器、离合器控制器和变速器控制器，该电源装置为上述的电源装置。

上述的混合动力车辆控制系统对车辆进行控制的方法，包括如下步骤：

a、能量流控制器判断车辆的驱动电机工作状态的步骤；

b、根据判断结果，能量流控制器控制DC/DC转换器工作状态使超级电容器冲/放电步骤。

本发明的有益功效在于，车辆采用包括上述动力电源系统的混合动力车辆控制系统后，能适应混合动力车辆行驶功率大幅度波动的要求，通过能量流控制器控制调节开关的开与闭，进而控制超级电容的充放电，超级电容循环效率高，可以瞬间大功率充放电，从而能满足整车加速及制动时对动力电源系统的峰值功率要求，降低了动力电池的峰值充放电电流，使得动力电池的充放电电流变化平缓，基本保持平均电流附近。提高了动力电池的能量效率和使用寿命，从而提高了整个动力系统的能量效率和使用寿命。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的动力电源系统结构图；

图2为本发明的混合动力车辆控制系统结构图。

100电源装置

110能量流控制器

120动力电池

130超级电容器

140DC/DC转换器