一種混合動力公交超級電容與鋰電池并聯(lián)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種混合動力公交超級電容與鋰電池并聯(lián)電路，所述電路包括如下結(jié)構(gòu)：在超級電容和鋰電池之間具備串聯(lián)的IGBT模塊T1與電感L1,電感L1一端連接T1的發(fā)射極，另一端連接如下三個并聯(lián)的通路：串聯(lián)的發(fā)電機(jī)和發(fā)電開關(guān)S1；串聯(lián)的變頻器、驅(qū)動電機(jī)；超級電容；所述鋰電池的通路帶有電流采樣單元及儲能電容C1，通過熔斷器F1至IGBT?T1集電極，IGBT發(fā)射極下方串聯(lián)一個大功率二極管D2；所述IGBT模塊的集電極和發(fā)射極之間還串聯(lián)一個反并聯(lián)二極管D1。改善整車燃油消耗,保護(hù)鋰電池避免大電流充放電,延長其使用壽命能起到良好效果。運(yùn)用范圍廣。
【專利說明】—種混合動力公交超級電容與鋰電池并聯(lián)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種混合動力公交超級電容與鋰電池并聯(lián)電路，屬于汽車電路領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前現(xiàn)有的混合動力公交車上超級電容主要用于整車起步與剎車能量回收，鋰電池參與驅(qū)動過程中當(dāng)超級電容電量不足時的整車驅(qū)動，但不參與能量回收，主要原因是基于鋰電池充電建立時間長，回收效率低。超級電容可實(shí)現(xiàn)大電流的快充快放，不存在效率的問題，但依然存在一種可能，當(dāng)超級電容能量足時，回收作用失效，產(chǎn)生制動能量流失。超級電容與鋰電池通過雙向DC-DC實(shí)現(xiàn)并聯(lián)方案，電容與電池之間可實(shí)現(xiàn)能量互換，既可實(shí)現(xiàn)電容電量不足時電池參與整車驅(qū)動，同時在在電容能量足時又可利用DC-DC緩慢向電池實(shí)現(xiàn)能量補(bǔ)充，增加整車能量回收效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型提供一種混合動力公交超級電容與鋰電池并聯(lián)電路，
[0004]所述電路包括如下結(jié)構(gòu):超級電容；鋰電池；
[0005]在超級電容和鋰電池之間具備串聯(lián)的IGBT模塊Tl與電感LI，電感LI 一端連接Tl的發(fā)射極，另一端連接如下三個并聯(lián)的通路:串聯(lián)的發(fā)電機(jī)和發(fā)電開關(guān)SI，所述發(fā)電機(jī)和發(fā)電開關(guān)SI串聯(lián)后的開關(guān)側(cè)一端連接電感LI，發(fā)電機(jī)側(cè)接地；串聯(lián)的變頻器、驅(qū)動電機(jī)，所述變頻器的Vcc端連接電感LI,接地端接地；超級電容,一端連接電感LI,另一端接地；
[0006]所述鋰電池的通路帶有電流采樣單元及儲能電容Cl，通過熔斷器Fl至IGBT Tl集電極，當(dāng)超級電容的電壓瞬間被負(fù)載拉低時，控制Tl實(shí)現(xiàn)電池放電，IGBT發(fā)射極下方串聯(lián)一個大功率二極管D2，起續(xù)流作用；
[0007]所述IGBT模塊的集電極和發(fā)射極之間還串聯(lián)一個反并聯(lián)二極管D1。
[0008]進(jìn)一步地，所述IGBT模塊的驅(qū)動端并聯(lián)TVS管及電阻電容起限壓保護(hù)作用。
[0009]進(jìn)一步地，所述電流采樣單元采用互感器，用于采集電容通路充電與放電電流。
[0010]進(jìn)一步地，發(fā)電機(jī)發(fā)電時或剎車回電時，優(yōu)先給電容充電，當(dāng)電容電壓高于電池電壓時,經(jīng)電感LI通過IGBT之間的反并聯(lián)二極管Dl向電池充電；
[0011]當(dāng)超級電容電壓高于鋰電池時，則通過二極管以自適應(yīng)的方式向電池緩慢充電，回收若超級電容無法容納也可通過此方式由電池回收；充電而電池做為后續(xù)補(bǔ)充電流則通過BOOST升壓方式供給超級電容或者是負(fù)載。
[0012]若單獨(dú)使用超級電容完成整車起步及吸收制動能量工作，據(jù)目前數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)節(jié)油率20%左右，而使用超級電容器與鋰電池并聯(lián)作為混合動力公交的輔助動力，則能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)油率25%-30%，對于改善整車燃油消耗，保護(hù)鋰電池避免大電流充放電，延長其使用壽命能起到良好效果。運(yùn)用范圍也可適當(dāng)擴(kuò)展，不但可與目前傳統(tǒng)柴油公交，天然氣公交，動力系統(tǒng)同樣也可適用于純電型公交車，純電型叉車等?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0013]通過參照附圖更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例，本實(shí)用新型的以上和其它方面及優(yōu)點(diǎn)將變得更加易于清楚，在附圖中:
[0014]圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]在下文中，現(xiàn)在將參照附圖更充分地描述本實(shí)用新型，在附圖中示出了各種實(shí)施例。然而，本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來實(shí)施，且不應(yīng)該解釋為局限于在此闡述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例使得本公開將是徹底和完全的，并將本實(shí)用新型的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。
[0016]在下文中，將參照附圖更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例。
[0017]超級電容與鋰電池并聯(lián)實(shí)現(xiàn)能量互轉(zhuǎn)，即鋰電池可以給超級電容充電，而超級電容變可以把能量存貯于鋰電池，從而可以把盡可能收集制動回收能源，節(jié)約整車耗油。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型提供一種混合動力公交超級電容與鋰電池并聯(lián)電路，所述電路包括如下結(jié)構(gòu):
[0019]電池通路帶有電流采樣單元及儲能電容Cl，通過熔斷器Fl至IGBT Tl集電極，Tl帶相應(yīng)的電壓保護(hù)電路如TVS管，限流電阻Rl及電容C2組成，當(dāng)超級電容的電壓瞬間被負(fù)載拉低時，控制Tl實(shí)現(xiàn)電池放電，IGBT發(fā)射極下方的大功率二極管D2主要起續(xù)流作用。
[0020]發(fā)電機(jī)發(fā)電時或剎車回電時，優(yōu)先給電容充電，當(dāng)電容電壓高于電池電壓時，經(jīng)電感LI通過IGBT之間的反并聯(lián)二極管Dl向電池充電。
[0021]上述方案是超級電容與鋰電池并聯(lián)，前提是發(fā)電機(jī)發(fā)電電流可控且回收電流可控、鋁電池內(nèi)部帶保護(hù)電壓，過壓保護(hù)與過流保護(hù)。
[0022]當(dāng)超級電容電壓高于鋰電池時，則通過二極管以自適應(yīng)的方式向電池緩慢充電，回收若超級電容無法容納也可通過此方式由電池回收，提高回電效率。充電而電池做為后續(xù)補(bǔ)充電流則通過BOOST升壓方式供給超級電容或者是負(fù)載。
[0023]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型。本實(shí)用新型可以有各種合適的更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種混合動力公交超級電容與鋰電池并聯(lián)電路，其特征在于: 所述電路包括如下結(jié)構(gòu):超級電容；鋰電池； 在超級電容和鋰電池之間具備串聯(lián)的IGBT模塊Tl與電感LI，電感LI 一端連接Tl的發(fā)射極，另一端連接如下三個并聯(lián)的通路:串聯(lián)的發(fā)電機(jī)和發(fā)電開關(guān)SI，所述發(fā)電機(jī)和發(fā)電開關(guān)SI串聯(lián)后的開關(guān)側(cè)一端連接電感LI，發(fā)電機(jī)側(cè)接地；串聯(lián)的變頻器、驅(qū)動電機(jī)，所述變頻器的Vcc端連接電感LI,接地端接地；超級電容,一端連接電感LI,另一端接地； 所述鋰電池的通路帶有電流采樣單元及儲能電容Cl，通過熔斷器Fl至IGBT Tl集電極，當(dāng)超級電容的電壓瞬間被負(fù)載拉低時，控制Tl實(shí)現(xiàn)電池放電，IGBT發(fā)射極下方串聯(lián)一個大功率二極管D2，起續(xù)流作用； 所述IGBT模塊的集電極和發(fā)射極之間還串聯(lián)一個反并聯(lián)二極管D1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力公交超級電容與鋰電池并聯(lián)電路，其特征在于: 所述IGBT模塊的驅(qū)動端并聯(lián)TVS管及電阻電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合動力公交超級電容與鋰電池并聯(lián)電路，其特征在于: 所述電流采樣單元采用互感器。
【文檔編號】H02J7/34GK203632336SQ201320858316
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】陳勇, 姜濤, 車兆華 申請人:福建省福工動力技術(shù)有限公司