[发明专利]具有车载充电功能的双储能装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有车载充电功能的双储能装置。

背景技术

新能源汽车通过能源多元化、动力电气化、排放洁净化推动我国新能源汽车的迅速发展。针对现有车用动力系统的技术特点，以各种能源互补、动力互补为技术特点的车用动力系统成为新能源汽车技术的发展主流。

目前，受电池技术发展制约，单一储能系统很难同时满足新能源汽车运行过程中对能量和功率的要求，使用复合能源系统可以综合多种储能系统的优点，达到优势互补，同时满足新能源汽车对储能系统能量和功率的双重要求，最大限度的改善新能源汽车的性能。复合能源控制策略的核心在于两种储能系统间功率的合理分配，即采用合理的控制策略，充分发挥两种储能系统各自的特点，延长储能系统的使用寿命，提高系统的效率和燃油经济性，而且，新能源汽车的各动力总成使得新能源汽车具有高度的复杂性，给高压安全、散热、布置、整车抗干扰等带来许多问题，并使整车成本增加，整车有效使用空间降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有车载充电功能的双储能装置，用以解决现有技术中新能源利用效率低的问题。

为实现上述目的，本发明的方案是：提供一种具有车载充电功能的双储能装置，包括主储能单元和辅助储能单元，所述主储能单元连接到所述双储能装置的输出端，所述辅助储能单元连接双向半桥DC/DC变换器的输入端，所述双向半桥DC/DC变换器的输出端通过开关连接该双储能装置的输出端，所述双储能装置的输出端用于与电动机的供电电机控制器连接；

所述双储能装置还设有用于控制双向半桥DC/DC变换器的控制单元；

所述双储能装置设有充电单元，所述充电单元包括整流模块和充电接口，所述整流模块的交流输入端连接充电接口，其直流输出端连接所述双向半桥DC/DC变换器的输出端。

进一步地，所述双向半桥DC/DC变换器包括电容、电感和两个串联的IGBT模块，所述电容并联到所述主储能单元的两端，所述电感一端连接所述主储能单元的正极，其另一端连接到所述两个串联的IGBT模块漏极与源极的串联点，所述两个串联的IGBT模块的另一组漏极和源极连接所述双储能装置的输出端。

所述控制单元为PWM控制单元。

所述辅助储能单元为蓄电池，所述主储能单元为超级电容。

所述整流模块为三相整流器。

本发明在两储能单元之间连接有双向半桥DC/DC变换器，当主储能单元能量不足时，辅助储能单元可以通过双向半桥DC/DC变换器将能量转移到主储能单元中，当主储能单元能量制动回收过剩时，可通过双向半桥DC/DC变换器将能量转移到辅助储能单元中，能量可在储能单元之间相互传递，实现能量源的优势互补有效利用，提高各储能单元的使用效率。

而且，该装置还集成了整流模块和充电接口，当外接电网时，整流模块将充电接口的交流电整流为直流电，实现车载充电功能，并可通过对电池补电实现整车续驶里程。

本发明既能实现对复合能源系统的控制，又具有车载充电系统的功能给储能系统充电，能够提高新能源的利用效率，并减少了动力总成部件，使得电动汽车系统更加紧凑，并且降低了系统成本。

附图说明

图1是本发明电路原理图；

图2是本发明实施例电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示的电路原理图，包括主储能单元1、辅助储能单元2、双向半桥DC/DC变换器3及其控制单元6、开关4、整流模块5和充电接口7，图中虚线框中所示为供电电机控制器。

双向半桥DC/DC变换器通过开关连接于主储能单元与辅助储能单元之间，其控制单元的信号输出端连接到双向半桥DC/DC变换器中IGBT的栅极触发端，整流模块的交流输入端连接充电接口，直流输出端连接于开关与双向半桥DC/DC变换器之间，主储能单元和双向半桥DC/DC变换器的输出端连接该双储能装置的输出端，该双储能装置的输出端用于与电动机的供电电机控制器连接。

如图2所示，本实施例中主储能单元为超级电容，辅助储能单元为蓄电池，整流模块为三相整流器，控制单元为PWM控制单元，双向半桥DC/DC变换器为蓄电池与超级电容提供供电路径，蓄电池与超级电容通过双向半桥DC/DC变换器可以相互传递能量；双向半桥DC/DC变换器及其PWM控制单元在工作时，可为电机系统供电并驱动车辆，也可以进行制动能量回收；该装置还集成了充电接口和三相整流器，可以通过双向半桥DC/DC变换器为蓄电池充电，当需要充电时，开关断开。