[发明专利]基于碳基电容电池组的汽车动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及汽车动力系统的技术领域，尤其涉及一种基于碳基电容电池组的汽车动力系统。

背景技术

汽车动力系统是指将汽车发动机产生的动力，经过一系列的动力传递，最后传到车轮的整个机械布置的过程，其中一部分动力将以能量存储的方式转换成电能，进而存储在电池组中，以为整车负载供电。汽车的性能表现依赖于作为能量贮存系统的动力蓄电池组，电池组性能直接影响整车的加速特性、续驶里程以及制动能量回收的效率等，电池的成本和循环寿命直接影响车辆的成本和可靠性，因此，动力电池成为电动汽车动力总成最关键的技术，是电动汽车市场化、产业化的关键。

目前，电动汽车用动力电池主要有铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、燃料电池、超级电容等，其中又以锂离子电池、超级电容和燃料电池为主流。由于锂离子动力电池功率密度过低，而超级电容器能量密度不高，燃料电池成本高，这就限制其在汽车领域的进一步应用，后来发明了一种锂离子混合电容器，锂离子混合电容器则是介于锂离子电池和超级电容器之间的储能装置，理论上可通过电池材料和电容材料的匹配来实现高的能量密度和功率密度，进而很好填补锂离子电池与超级电容器之间的技术空白，但在随后的使用过程中，会发现这种锂离子混合电容器由于其电极材料的关系，其两端不能很好的保持动力学平衡，影响了锂离子混合电容器高功率的表现。

发明内容

本发明为解决汽车动力系统中由于电池组锂离子混合电容器功率不高而影响整车的加速特性、续驶里程以及制动能量回收的效率的技术问题，提供了一种基于碳基电容电池组的汽车动力系统，旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

本发明提供了一种基于碳基电容电池组的汽车动力系统，包括：发电机、第一充电机、二极管组、碳基电容电池组、逆变器、动力负载，所述第一充电机输入端与所述发电机输出端相连接，所述第一充电机输出端与所述二极管组一端相连接，所述第一充电机用于将所述发电机产生的交流电力转换为直流电力，并传递给所述二极管组，所述二极管组用于防止所述碳基电容电池组中的直流电力对所述发电机中的直流侧反冲，同时将直流电力传递给所述碳基电容电池组；所述碳基电容电池组输入端与所述二极管组另一端相连接，其中，所述二极管组与所述碳基电容电池组输入端之间设置有一耦合开关，所述碳基电容电池组输出端与所述逆变器输入端相连接，所述碳基电容电池组用于存储所述第一充电机输出的直流电力，并将直流电力输送给所述逆变器；所述逆变器输出端与所述动力负载所连接，所述逆变器用于将所述碳基电容电池组输出的直流电力转换为交流电力，并传递给所述动力负载，所述动力负载包括一电动机。

根据本发明的优选技术方案：所述二极管组上设置有多个二极管，所述多个二极管为并联连接。

根据本发明的优选技术方案：所述动力负载还包括一交流负荷，所述交流负荷与所述电动机并联连接。

根据本发明的优选技术方案：还包括一启动电池，所述启动电池与所述发电机输入端相连接，所述启动电池用于所述发电机中直流励磁启动。

根据本发明的优选技术方案：所述碳基电容电池组的输出端还与一电子控制单元的输入端相连接，所述电子控制单元所在支路与所述动力负载所在支路并联，所述电子控制单元为汽车上的直流负载传递电力。

根据本发明的优选技术方案：所述碳基电容电池组的输出端与所述电子控制单元输入端之间连接有一直流变换器，所述直流变换器用于将所述碳基电容电池组中的直流电力转换为所述电子控制单元所需要的直流电力，并将直流电力传递给所述电子控制单元。

根据本发明的优选技术方案：所述发电机的输出端与所述电子控制单元输入端之间设置有一第二充电机，所述第二充电机用于将所述发电机输出的交流电力转换为直流电力，并直接传递给所述电子控制单元。

根据本发明的优选技术方案：还包括一监控装置，所述监控装置与所述电子控制单元的输出端相连接，所述监控装置用于监测所述启动电池、所述发电机、所述碳基电容电池组及所述动力负载的运行状态。

根据本发明的优选技术方案：还包括一档位开关，所述档位开关与所述电动机的输入端相连接，所述档位开关用于所述电动机工作时选用所需要的动力。