[发明专利]一种城市电动公交车复合能源的能量分配装置及能量分配方法

摘要

一种城市电动公交车复合能源的能量分配装置及能量分配方法，涉及电动汽车复合能源的构型及能量管理方法。解决了现有的电动车采用铝空气电池，存在功率特性差的问题。本发明通过制定相应的能量分配方法使得复合能源的能量得到合理的分配，节约了铝空气电池的能量，避免了对铝空气电池的重复更换，既满足了用户对于电动车续驶里程的要求，又满足了城市电动公交车大部分时间的动力性需求。本发明适用于城市电动公交车复合能源的分配。

主权项

一种城市电动公交车复合能源的能量分配装的能量分配方法，它包括铝空气电池、驱动器(9)和驱动电机(10)，它还包括车速传感器(1)、油门踏板传感器(2)、制动踏板传感器(3)、整车控制器(4)、电池管理系统(5)、报警模块(6)、DC/DC转换器(7)、超级电容(8)和泄流装置(11)；车速传感器(1)用于检测电动车车速，油门踏板传感器(2)用于检测油门踏板开度状态，制动踏板传感器(3)用于检测制动踏板的开度状态，整车控制器(4)的车速信号输入端连接车速传感器(1)的信号输出端，整车控制器(4)的油门踏板开度信号输入端连接油门踏板传感器(2)的信号输出端，整车控制器(4)的制动踏板开度信号输入端连接制动踏板传感器(3)的信号输出端，电池管理系统(5)用于检测铝空气电池的剩余电量值和超级电容的剩余电量值；整车控制器(4)的剩余电量信号输入端连接电池管理系统(5)的剩余电量信号输出端，电池管理系统(5)用于采集铝空气电池的剩余电量和超级电容的剩余电量，并将采集的铝空气电池的剩余电量和超级电容的剩余电量信号发送至整车控制器(4)，超级电容(8)的电源信号输出输入端连接驱动器(9)的电源信号输入输出端，铝空气电池的电源信号输出端连接DC/DC转换器(7)的电源信号输入端，DC/DC转换器(7)的电源信号输出端连接超级电容(8)的电源信号输入端，整车控制器(4)的电池输出功率控制信号输出端连接DC/DC转换器(7)的输出功率控制信号输入端，整车控制器(4)的泄流控制信号输出端连接泄流装置(11)的泄流控制信号输入端，泄流装置(11)的电流信号输出端连接DC/DC转换器(7)的电流信号输出端，整车控制器(4)的报警信号输出端连接报警模块(6)的报警控制信号输入端，驱动器(9)的驱动信号输出端、电源信号输入端分别连接电动汽车的驱动电机(10)的驱动信号输入端、电源信号输出端；其特征在于，该方法的具体步骤为：步骤一、采用车速传感器(1)采集电动汽车的速度，采用油门踏板传感器(2)采集电动汽车油门踏板的开度，采用制动踏板传感器(3)采集制动踏板的开度，同时采用电池管理系统(5)采集铝空气电池的剩余电量SOC1和超级电容的剩余电量SOC2；步骤二、判断铝空气电池的剩余电量SOC1是否小于铝空气电池荷电状态的最小阀值h；若是，则执行步骤三；否则执行步骤四；步骤三、整车控制器(4)向报警模块(6)发出低电量报警触发信号；返回步骤一；步骤四、判断油门踏板传感器(2)采集到的电动汽车油门踏板的开度信号是否大于0，当油门踏板的开度信号大于0时，根据油门踏板开度和电动汽车的速度计算整车驱动功率Pe，执行步骤五，否则执行步骤十；步骤五、判断电动汽车所需要的驱动功率Pe是否大于铝空气电池的平均功率的值P1；若Pe大于P1，则整车控制器(4)控制DC/DC转换器(7)开启，铝空气电池输出功率P1，同时，超级电容同时向驱动器(9)输出功率P2＝Pe‑P1；返回步骤一，若Pe小于P1，执行步骤六；步骤六、判断超级电容的剩余电量SOC2否小于超级电容荷电状态的最小阀值g，若是，则执行步骤七，否则，执行步骤八；步骤七、整车控制器(4)控制DC/DC变换器(7)开启，铝空气电池输出功率P1，令铝空气电池为电动车提供驱动功率，同时为超级电容充电；返回步骤一；步骤八、整车控制器(4)通过关闭DC/DC变换器(7)关闭铝空气电池的功率输出，超级电容单独为电动车提供驱动功率，超级电容输出功率P2＝Pe；返回步骤一；步骤九、判断制动踏板传感器(3)采集的制动踏板开度是否大于0，若不是，则执行步骤十；若是，则执行步骤十一；步骤十、整判断超级电容的剩余电量SOC2是否大于超级电容荷电状态的最大阀值γ；若SOC2大于γ，则返回步骤一；若SOC2小于γ，整车控制器(4)控制DC/DC变换器(7)开启，铝空气电池输出功率为超级电容(8)充电，充电结束后返回步骤一；步骤十一、整车控制器(4)计算电动车的制动功率Pb，判断超级电容的剩余电量SOC2是否大于超级电容荷电状态的最大阀值γ；若SOC2大于γ，则通过泄流装置进行泄流，返回执行步骤一；若SOC2小于γ，整车控制器(4)通过驱动器(9)回收电动汽车的制动能量为超级电容(8)充电，充电结束后返回步骤一。