CN101423032A - 一种电动汽车超级电容管理系统 - Google Patents
一种电动汽车超级电容管理系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101423032A CN101423032A CNA2008102275732A CN200810227573A CN101423032A CN 101423032 A CN101423032 A CN 101423032A CN A2008102275732 A CNA2008102275732 A CN A2008102275732A CN 200810227573 A CN200810227573 A CN 200810227573A CN 101423032 A CN101423032 A CN 101423032A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- super capacitor
- switch
- control unit
- super
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 90
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 10
- 238000007600 charging Methods 0.000 claims description 8
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 6
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 230000005055 memory storage Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
一种电动汽车超级电容管理系统,属于电动汽车电源技术领域。该系统包括平衡电阻R1~Rn、电流传感器I、温度传感器T1~Tm、预充电开关K1、输出开关K2、控制单元和超级电容C1~Cn等;平衡电阻阻值相同;与超级电容数目相同,每个平衡电阻和每个超级电容并联;预充电电阻R0和预充电开关K1串联,再和输出开关K2并联后,然后与超级电容组串联;预充电开关K1和预充电电阻R0串联后和输出开关K2并联,并一起和超级电容串联;控制单元与电流传感器相连,控制开关K1和K2,通过CAN通讯接口与外界进行通讯。本发明可以完成对超级电容电压、温度、电流以及汽车底盘绝缘强度的检测;可以保证超级电容不受到破坏。
Description
技术领域
本发明涉及一种超级电容管理系统,具体地说,是电动汽车超级电容的管理系统,属于电动汽车电源技术领域。
背景技术
由于电动汽车与传统的内燃机车辆相比,具有节能、环保和运行安静的优良工作性能而成为当前新一代汽车研发技术中的热点。目前,电动汽车的电能存储装置主要有蓄电池和超级电容两种。由于超级电容具有内阻小、效率高、循环寿命长、重量轻的特点,被普遍认为是电动汽车电能存储装置的最佳选择。
由于超级电容目前单体电压都比较低(一般为2.3~2.7V),在电动汽车上使用时,往往将多个超级电容单体串联组成超级电容组使用。这种情况下会产生以下几个问题:
1.超级电容组各单体的参数很难做到完全一致,因此,各超级电容的工作状态会出现不一致的情况,对个别超级电容单体的使用寿命产生不良影响,如果超级电容电压过高,会在瞬间损害超级电容;
2.超级电容对温度要求很高,若其工作温度过高,也会损坏超级电容;
3.由于超级电容内阻比较小(通常小于1mΩ),而电动汽车上的负载输入端往往接有一个几千甚至上万μF的电解电容,当超级电容组与电解电容直接连接的瞬间,超级电容组和连接二者的导线会留有上千安培的电容,这个电流对超级电容会产生损害;
4.由于电动汽车所使用的超级电容数目多,同时超级电容的内阻较小,因此,当超级电容与电动汽车底盘的绝缘强度下降时,会对司乘人员的安全产生威胁。
针对以上问题,本发明提供了一种电动汽车超级电容的管理系统,该系统在超级电容使用过程中可以保证各单体的电压保持均衡,同时可以对模块工作环境温度、各超级电容单体与底盘绝缘情况进行实时监测。由于该系统具有预充电功能,因此可以保证超级电容与电动汽车其它负载相连接过程时,将充放电电流控制在允许范围之内。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种电动汽车超级电容的管理系统,使超级电容能够在电动汽车上可靠、安全地工作。
为了达到上述目的,本发明提出了一种电动汽车超级电容的管理系统,该管理系统包括与每个超级电容单体并联的电阻、与超级电容组串联的电阻、位于超级电容周围的温度传感器、位于超级电容输出导线上的电流传感器、预充电开关、输出开关以及控制单元。
一种电动汽车超级电容管理系统,其特征在于,该系统包括平衡电阻R1~Rn、预充电电阻R0、电流传感器I、温度传感器T1~Tm、预充电开关K1、输出开关K2、控制单元和超级电容C1~Cn;n为电动汽车所使用的超级电容单体数目,m为使用的温度传感器的个数;
平衡电阻R1~Rn的数目和超级电容C1~Cn数目相同,平衡电阻R1~Rn的阻值相同;每个平衡电阻和每个超级电容并联;预充电电阻R0和预充电开关K1串联,再和输出开关K2并联后,和超级电容组串联;预充电开关Kt和预充电电阻R0串联后和输出开关K2并联,并一起和超级电容串联;
控制单元与电流传感器相连,控制单元通过电流传感器I检测超级电容的充放电电流;
控制单元实时检测超级电容和汽车底盘的绝缘强度,当发现绝缘强度低于一定设定阈值时,打开开关K1和K2;
控制单元实时采集各超级电容模块电压,如果发现模块电压出现严重不均衡超过设定一定阈值时的情况,打开开关K1和K2。
控制单元可以通过超级电容的充放电电流、超级电容电压来计算超级电容的储能情况,并可以通过自身的CAN通讯接口和整车控制器或车载计算机进行数据通讯。
利用本系统,通过控制预充电开关和输出开关,可以完成超级电容和负载的安全连接;可以完成对超级电容电压、温度、电流以及超级电容和汽车底盘绝缘强度的检测,当超级电容模块电压出现不均衡或超级电容和汽车底盘绝缘强度下降的情况下,可以断开超级电容的负载,进而保证超级电容不受到破坏。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明。
图1为本发明的结构示意图。如图1所示,电动汽车超级电容管理系统由与每个超级电容C1~Cn相并联的平衡电阻R1~Rn、和超级电容相串联的预充电电阻R0、电流传感器I、温度传感器T1~Tm、预充电开关K1和输出开关K2以及控制单元构成。
电阻R1~Rn的阻值相同,为100Ω,分别和超级电容C1~Cn相并联,其中n为电动汽车所使用的超级电容单体数目。电阻R1~Rn可以起到均衡超级电容C1~Cn电压的目的。
预充电开关K1和预充电电阻R0串联后和输出开关K2并联,并一起和超级电容串联。当超级电容和负载相连接时,控制单元控制预充电开关K1合上,超级电容通过预充电电阻R0和负载相连,达到对负载的电解电容预先充电的目的,当控制单元检测到负载两端电压和超级电容组两端电压的差值小于10V的时候,控制单元控制输出开关K2合上,完成超级电容和负载之间的直接连接。
控制单元通过电流传感器I检测超级电容的充放电电流。
控制单元将每五个超级电容单位为一模块,检测模块电压和模块的工作环境温度,若超级电容个数不是5的倍数,则最后一模块为余下的超级电容数目。
控制单元实时检测超级电容和汽车底盘的绝缘强度,当发现绝缘强度较低时,打开开关K1和K2。
控制单元实时采集各超级电容模块电压,如果发现模块电压出现严重不均衡的情况,打开开关K1和K2,停止向负载供电。
控制单元可以通过超级电容的充放电电流、超级电容电压来计算超级电容的储能情况,并可以通过自身的CAN通讯接口和整车控制器或车载计算机进行数据通讯。
本发明可以完成对超级电容电压、温度、电流以及汽车底盘绝缘强度的检测;可以保证超级电容不受到破坏。
Claims (2)
1、一种电动汽车超级电容管理系统,其特征在于,该系统包括平衡电阻R1~Rn、预充电电阻R0、电流传感器I、温度传感器T1~Tm、预充电开关K1、输出开关K2、控制单元和超级电容C1~Cn;n为电动汽车所使用的超级电容单体数目,m为使用的温度传感器的个数;
平衡电阻R1~Rn的数目和超级电容C1~Cn数目相同,平衡电阻R1~Rn的阻值相同;每个平衡电阻和每个超级电容并联;预充电电阻R0和预充电开关K1串联,再和输出开关K2并联后和超级电容组串联;预充电开关K1和预充电电阻R0串联后和输出开关K2并联,并一起和超级电容串联;
控制单元与电流传感器相连,控制单元通过电流传感器I检测超级电容的充放电电流;
控制单元实时检测超级电容和汽车底盘的绝缘强度;
控制单元实时采集各超级电容模块电压;
控制单元通过超级电容的充放电电流、超级电容电压计算超级电容的储能情况;
控制单元与预充电开关K1、输出开关K2相连并控制开关K1和K2。
2、一种电动汽车超级电容管理系统,其特征在于,其特征在于,所述控制单元通过自身的CAN通讯接口和整车控制器或车载计算机进行数据通讯。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2008102275732A CN101423032B (zh) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | 一种电动汽车超级电容管理系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2008102275732A CN101423032B (zh) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | 一种电动汽车超级电容管理系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101423032A true CN101423032A (zh) | 2009-05-06 |
CN101423032B CN101423032B (zh) | 2010-12-08 |
Family
ID=40613983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2008102275732A Expired - Fee Related CN101423032B (zh) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | 一种电动汽车超级电容管理系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101423032B (zh) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102496997A (zh) * | 2011-08-05 | 2012-06-13 | 李健龙 | 一种车辆节能装置及其使用方法 |
CN101714787B (zh) * | 2009-12-28 | 2012-09-05 | 湖南科力远高技术控股有限公司 | 一种超级电容模组管理系统 |
CN102955071A (zh) * | 2011-08-31 | 2013-03-06 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 平衡电阻测试装置 |
CN103630773A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-03-12 | 凯迈(洛阳)电子有限公司 | 超级电容管理系统的监测装置 |
CN104915484A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-09-16 | 科力远混合动力技术有限公司 | 镍氢混合动力汽车用高压系统中预充电电阻的确定方法 |
CN105270198A (zh) * | 2014-07-23 | 2016-01-27 | 丰田自动车株式会社 | 车辆 |
CN105790321A (zh) * | 2014-12-16 | 2016-07-20 | 哈尔滨市三和佳美科技发展有限公司 | 串联法拉电容平衡充电器 |
CN107240945A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-10-10 | 南京越博动力系统股份有限公司 | 一种基于超级电容的dc输出端储能装置 |
CN107776412A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-03-09 | 苏州汇川联合动力系统有限公司 | 一种制动电阻放电控制系统以及方法 |
CN116545062A (zh) * | 2023-04-27 | 2023-08-04 | 浙江大学 | 一种高功率超级电容储能系统均衡方法 |
-
2008
- 2008-11-28 CN CN2008102275732A patent/CN101423032B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101714787B (zh) * | 2009-12-28 | 2012-09-05 | 湖南科力远高技术控股有限公司 | 一种超级电容模组管理系统 |
CN102496997A (zh) * | 2011-08-05 | 2012-06-13 | 李健龙 | 一种车辆节能装置及其使用方法 |
CN102955071B (zh) * | 2011-08-31 | 2017-02-15 | 中山市云创知识产权服务有限公司 | 平衡电阻测试装置 |
CN102955071A (zh) * | 2011-08-31 | 2013-03-06 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 平衡电阻测试装置 |
CN103630773A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-03-12 | 凯迈(洛阳)电子有限公司 | 超级电容管理系统的监测装置 |
CN105270198B (zh) * | 2014-07-23 | 2017-06-23 | 丰田自动车株式会社 | 车辆 |
CN105270198A (zh) * | 2014-07-23 | 2016-01-27 | 丰田自动车株式会社 | 车辆 |
CN105790321A (zh) * | 2014-12-16 | 2016-07-20 | 哈尔滨市三和佳美科技发展有限公司 | 串联法拉电容平衡充电器 |
CN104915484A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-09-16 | 科力远混合动力技术有限公司 | 镍氢混合动力汽车用高压系统中预充电电阻的确定方法 |
CN107240945A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-10-10 | 南京越博动力系统股份有限公司 | 一种基于超级电容的dc输出端储能装置 |
CN107776412A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-03-09 | 苏州汇川联合动力系统有限公司 | 一种制动电阻放电控制系统以及方法 |
CN116545062A (zh) * | 2023-04-27 | 2023-08-04 | 浙江大学 | 一种高功率超级电容储能系统均衡方法 |
CN116545062B (zh) * | 2023-04-27 | 2024-02-23 | 浙江大学 | 一种高功率超级电容储能系统均衡方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101423032B (zh) | 2010-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101423032B (zh) | 一种电动汽车超级电容管理系统 | |
CN103414224B (zh) | 一种大容量高电压的集成电池组系统及其控制方法 | |
CN101394096B (zh) | 电池组模拟器 | |
CN204407927U (zh) | 一种电动汽车锂电池智能管理系统 | |
CN103280854B (zh) | 汽车动力电池充电系统及充电方法 | |
CN103278776B (zh) | 一种电动汽车电池绝缘检测系统 | |
CN102280912B (zh) | 一种电池组充放电路均衡电路 | |
CN109398152A (zh) | 插电式混合动力汽车电池系统高压预充控制方法 | |
CN101917044A (zh) | 一种锂电池管理系统均衡控制方法 | |
CN203967811U (zh) | 电动汽车直流充电系统 | |
CN107565629A (zh) | 航空电池电源容错均衡管理系统 | |
CN205178565U (zh) | 一种电动汽车动力电池系统的主动均衡系统 | |
CN101615809A (zh) | 一种车载电源单体电池控制系统 | |
CN100386944C (zh) | 一种燃料电池汽车超级电容的车载充电装置 | |
CN204376500U (zh) | 电动汽车充电系统 | |
CN108377023A (zh) | 启动电源 | |
CN102832697B (zh) | 一种实现动力电池自动失效补偿的系统及方法 | |
CN212373185U (zh) | 电池管理系统及车辆 | |
CN209675461U (zh) | 电池的加热电路、动力电池包和电动车 | |
CN103258651B (zh) | 快速低损耗的超级电容器电压均衡系统及其控制方法 | |
CN209948703U (zh) | 一种锂电池均压控制系统 | |
CN106655301A (zh) | 一种适用于电动叉车的电源管理系统及方法 | |
CN204407961U (zh) | 电池组分布多模式均衡充电电路 | |
CN106329640B (zh) | 一种电池充电均衡装置和方法 | |
CN106329590A (zh) | 一种高安全可靠的主动均衡电路系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101208 Termination date: 20201128 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |