[发明专利]一种基于增程式车辆的储能管理系统

权利要求书

1.一种基于增程式车辆的储能管理系统，用于提高增程式车辆能量转化效率和使用寿命，其特征在于，所述储能管理系统包括：

增程器单元组，包括多个増程器单元，用于将内燃机能源转化为电能；

储能单元，用于向所述车辆的负载供电和回收所述车辆的制动能量，且包括用作辅助储能部件的超级电容储能单元和用作主储能部件的动力电池储能单元；以及

分布式能量管理单元，设置成根据所述车辆的负载需求功率和所述储能单元的荷电状态协调控制所述增程器单元组和所述储能单元向所述车辆提供动力源；

所述分布式能量管理单元至少通过所述车辆的档位、加速踏板深度、制动踏板深度或当前车速信号获取所述车辆的负载需求功率；

所述储能单元还包括：

双向直流逆变器，与所述超级电容储能单元串联连接，用于根据所述车辆的负载功率控制所述超级电容储能单元的充放电；以及

高压继电器，与所述动力电池储能单元串联，用于控制所述动力电池储能单元的充放电状态；

所述超级电容储能单元与所述动力电池储能单元并联连接，所述高压继电器与所述双向直流逆变器并联连接至高压负载端，以使所述超级电容储能单元和所述动力电池储能单元同时或单独地向所述高压负载端供电。

2.根据权利要求1所述的储能管理系统，其特征在于，还包括：

燃料采集与供给系统，用于向所述增程器单元组提供能量源；以及

车载充电装置，用于利用外部电源向所述储能单元提供电能。

3.根据权利要求2所述的储能管理系统，其特征在于，当所述储能单元的电量大于等于第一预设电量值、且在所述车辆正常行驶过程中所述储能单元的放电功率满足所述车辆的负载需求功率时控制所述高压继电器保持吸合，以使所述储能单元单独向所述车辆提供电能，

其中，所述动力电池储能单元用作主电源，所述超级电容储能单元用作辅助电源，若所述超级电容储能单元的电量大于第二预设电量值，所述分布式能量管理单元通过控制所述双向直流逆变器使所述超级电容储能单元优先放电，以保证所述车辆制动时所述超级电容储能单元具有能够回收所述车辆的制动能量的容量空间。

4.根据权利要求3所述的储能管理系统，其特征在于，当所述车辆进行制动时，所述分布式能量管理单元控制所述高压负载端中的驱动电机进行电制动，以将制动产生的电能存入所述储能单元，从而回收所述制动能量，

其中，所述分布式能量管理单元通过控制所述双向直流逆变器对所述超级电容储能单元进行充电，将所述车辆制动回收的所述制动能量优先导入所述超级电容储能单元，避免大电流对所述动力电池储能单元的冲击。

5.根据权利要求1所述的储能管理系统，其特征在于，当所述储能单元电量小于第一预设电量值时，所述分布式能量管理单元根据所述车辆的工况信息判断是否开启所述增程器单元组且同时检测所述动力电池储能单元的电流；

所述分布式能量管理单元控制所述增程器单元组输出功率，以跟随所述车辆的负载需求功率，所述增程器单元组用作主能量源，所述储能单元用作辅助能量源；

当所述电流小于等于所述第一预设电流值时，所述分布式能量管理单元控制所述高压继电器断开，断开所述动力电池储能单元供电，以避免拉弧现象，所述增程器单元组用作主能量源，所述超级电容储能单元用作辅助能量源。

6.根据权利要求5所述的储能管理系统，其特征在于，当所述车辆的负载需求功率瞬时变大时，所述分布式能量管理单元控制所述增程器单元组增大功率输出以跟随所述负载需求功率，同时通过控制所述双向直流逆变器对所述超级电容储能单元放电，向所述高压负载端提供电能补足所需功率差额，以消除所述增程器单元组功率输出响应滞后的影响。

7.根据权利要求5或6所述的储能管理系统，其特征在于，当所述车辆的负载需求功率瞬时变小时，所述分布式能量管理单元控制所述增程器单元组增减小功率输出以跟随所述负载需求功率，同时通过控制所述双向直流逆变器将多余负载消耗的电能充入所述超级电容储能单元，以消除所述增程器单元组功率输出响应滞后的影响。

8.根据权利要求7所述的储能管理系统，其特征在于，当所述车辆处于制动状态时，所述分布式能量管理单元控制所述高压负载端中的驱动电机进行电制动，将动力转化为电能；

同时控制所述增程器单元组的输出功率为零，将制动回收的电能全部回收至所述超级电容储能单元。