[发明专利]一种基于增程式车辆的储能管理系统

说明书

本发明提供了一种基于增程式车辆的储能管理系统，涉及车辆能源管理技术领域。本发明包括增程器单元组、储能单元和分布式能量管理单元。增程器单元组包括多个増程器单元，用于将化石能源或其它种类的内燃机能源转化为电能。储能单元用于向所述车辆负载供电和回收所述车辆制动能量，包括超级电容储能单元和动力电池储能单元，所述储能单元设有第一预设电量值。分布式能量管理单元，设置成根据所处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。本发明的储能管理系统大大提高了车辆能量转化效率和动力电池使用寿命。

技术领域

本发明涉及车辆能源管理技术领域，特别是涉及一种基于增程式车辆的储能管理系统。

背景技术

电动车辆存在续驶里程短、充电时间长的问题，增程式电动车辆的出现有效弥补了此种不足。目前，增程式车辆的整车能量源一般由增程器和动力电池组成。而增程式车辆的动力电池容量往往较小，当增程器启动工作时，受限于车辆工况变化与增程器响应特性，增程器输出功率与车辆需求功率无法实时同步，致使电池充放电工况较为频繁，电池易于受到较大电流的反复冲击，降低了动力电池的使用寿命。当车辆制动进行能量回收时，动力电池往往承受更大的电流冲击，受限于动力电池本体的物理特性，频繁的充放电工况易于导致电池包过热，不但影响能量的转换效率，而且需要额外的能量冷却动力电池，进而致使车辆节能率受影响。此外，动力电池长期处于大电流充放电频繁的工况，对动力电池的寿命也会产生不利影响。

发明内容

本发明的一个目的是针对现有技术的缺陷，提供一种能够提高增程式车辆能量转化效率和动力电池使用寿命的储能管理系统。

特别地，本发明提供了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，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，用于向所述车辆负载供电和回收所述车辆制动能量，且包括超级电容储能单元和动力电池储能单元，所述超级电容储能单元配置成辅助储能部件，所述动力电池储能单元配置成主储能部件；以及

分布式能量管理单元，设置成根据所处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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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。

进一步地，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，