[实用新型]一种基于CAN总线的电动汽车用超级电容控制器

说明书

本实用新型提供了一种基于CAN总线的电动汽车用超级电容控制器，包括储能单元、参数采集单元、单片机控制单元、存储单元和通信单元，储能单元包括两只超级电容器和DC‑DC双向斩波器。本实用新型充分利用了超级电容器的储能能力，提升了高水平能量回收的效率，能够平滑动力电池的充放电电流，延长了动力电池的使用寿命，大大提高了电动汽车的一次续航里程数并能在汽车启动、加速和爬坡时有效改善电动汽车的运动特性，其采用了模块化设计，通用性好，灵活性强，不仅实现了DC‑DC变换的功能，还可作为开发平台，扩展应用于多种控制器的设计，有着非常广泛的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及电动汽车电池技术领域，特别涉及一种基于CAN总线的电动汽车用超级电容控制器。

背景技术

新能源汽车是指使用非常规车用燃料(或使用常规车用燃料但装载新型动力装置)，具有新技术、新结构和先进技术原理的汽车。其中纯电动汽车(BEV)、混合动力电动汽车(HEV)和燃料电池电动汽车(FCEV)发展前景最为良好，也是目前国家大力推广的主要新能源车型。

再生制动是将车辆的动能依靠电机的发电机存储在电动汽车的储能装置中重新加以回收利用。再生制动在电动汽车的能量回收中占有突出的地位，在电动汽车的能量管理系统中，要求能尽可能多的利用再生制动回馈的能量。通常采用向蓄电池充电来吸收再生制动回馈的能量，其缺点是蓄电池难以实现短时间大功率充电且充放电循环次数有限，成本高。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种基于CAN总线的电动汽车用超级电容控制器，充分利用了超级电容器的储能能力，提升了高水平能量回收的效率，能够平滑动力电池的充放电电流，延长了动力电池的使用寿命。

(二)技术方案

一种基于CAN总线的电动汽车用超级电容控制器，包括储能单元、参数采集单元、单片机控制单元、存储单元和通信单元；

所述储能单元由动力电池提供电源，输出驱动直流电机；

所述参数采集单元包括电压检测传感器和电流检测传感器，对所述储能单元的电压和电流信号进行采样，送至所述单片机控制单元的单片机ADC输入通道；

所述单片机控制单元对接收的数据进行处理，并输出PWM脉冲信号控制所述储能单元进行电压调节；

所述存储单元存储所述单片机控制单元处理的数据；

所述通信单元为CAN接口通信，所述单片机控制单元通过所述CAN接口通信接入车载CAN总线，与整车控制系统进行数据交换。

进一步的，所述储能单元包括两只超级电容器和DC-DC双向斩波器，所述DC-DC双向斩波器包括第一～第四功率开关管和电感。

进一步的，所述电压检测传感器选用霍尔电压传感器，所述电流检测传感器选用霍尔电流传感器。

进一步的，所述单片机控制单元包括通用阵列逻辑器件、单片机、光耦隔离器和锁存器，其中所述通用阵列逻辑器件选用GAL16V8，所述单片机选用N80C196KC，所述光耦隔离器选用TLP521-4，所述锁存器选用74LS373。

进一步的，所述存储单元选用紫外线擦除电可编程只读存储器27256。

进一步的，所述CAN接口通信包括CAN通信控制器、第一和第二高速光耦隔离器、CAN总线收发器、或门、第一和第二变阻器、石英晶振、第三～第七电容和第一～第五电阻，其中所述CAN通信控制器选用SJA1000，所述第一和第二高速光耦隔离器选用6N137，所述CAN总线收发器选用PCA82C250，所述或门选用74LS04。

作为优选，所述通信单元还包括RS232接口通信，所述单片机控制单元通过所述RS232通信与上位机进行数据交换。