CN104167806A - 一种用于混合动力客车超级电容的充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于混合动力客车超级电容的充电方法，由混合动力客车自身携带的发电机给超级电容充电，首先通过发电机产生的反电动势对超级电容进行限功率充电，当充电到超级电容电压达到第一设定值时，发动机启动，带动发电机对超级电容进行小功率充电，然后当超级电容电压达到第二设定值时，通过涓流充电对超级电容补电，当超级电容补电到一定区间后，发动机转速提高到其经济区，带动发电机对超级电容进行大功率充电，整个充电过程无需通过外接充电器和增加新的设备，充电过程更加简单，避免了超级电容与电机结合方案存在的不足，解决了超级电容出厂充电及检修后补电的问题。

Description

一种用于混合动力客车超级电容的充电方法

技术领域

本发明涉及一种用于混合动力客车超级电容的充电方法。

背景技术

在新能源汽车中，能源系统、电驱动系统、整车控制系统是其三大核心技术。而每个系统的选型及控制又息息相关。目前，受电池技术发展制约，超级电容以其高比功率，长循环使用寿命、低维护成本成为混合动力客车车载能源的主要选择。由于车载能源的特性，需要匹配高性能的电驱动系统，超级电容与电机结合方案存在一定的不足：

1）超级电容出厂及整车安装时或检修后其电压接近0V，而新能源混合动力客车构型及产业化要求在下线时需要纯电驱动，此时往往需要通过外接充电实现补电功能，费时费力；

2）电机系统由于储能装置限制，初始母线电压为0V，无法实现电机发电功能控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于混合动力客车超级电容的充电方法，用以解决超级电容出厂充电及检修后补电的问题。

为实现上述目的，本发明的方案是：一种用于混合动力客车超级电容的充电方法，步骤如下：

（1）限功率充电：由混合动力客车自身携带的发电机给超级电容充电，首先由整车控制启动机启动，在启动机转速上升的过程中，启动机产生的动力带动发动机的转轴转动，发电机工作，由发电机产生的反电动势对超级电容充电； 

（2）小功率充电：当超级电容电压达到第一设定值后，发动机启动，带动发电机对超级电容进行小功率充电；

（3）涓流充电：当小功率充电使超级电容电压达到第二设定值后，通过发电机控制器对超级电容进行涓流充电控制；

（4）大功率充电：当超级电容通过涓流充电补电到设定区间后，发动机经济运行，带动发电机对超级电容进行大功率充电。

本发明达到的有益效果：本发明由混合动力客车自身携带的发电机给超级电容充电，首先通过发电机产生的反电动势对超级电容进行限功率充电，当充电到超级电容电压达到一定值时，发动机启动，带动发电机对超级电容进行小功率充电，然后通过涓流充电对超级电容补电，当超级电容补电到一定区间后，发动机转速提高到其经济区，带动发电机对超级电容进行大功率充电，整个充电过程无需通过外接充电器和增加新的设备，充电过程更加简单，避免了超级电容与电机结合方案存在的不足，解决了超级电容出厂充电及检修后补电的问题。

附图说明

图1是实现本发明方法的装置结构原理图；

图2是实现本发明方法的装置中发电机与超级电容的连接电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

本发明的用于混合动力客车超级电容的充电方法的步骤如下：

（1）限功率充电：由混合动力客车自身携带的发电机给超级电容充电，首先由整车控制启动机启动，在启动机转速上升的过程中，启动机产生的动力带动发动机的转轴转动，发电机工作，由发电机产生的反电动势对超级电容充电； 

（2）小功率充电：当超级电容电压达到第一设定值后，发动机启动，带动发电机对超级电容进行小功率充电；

（3）涓流充电：当小功率充电使超级电容电压达到第二设定值后，通过发电机控制器对超级电容进行涓流充电控制；

（4）大功率充电：当超级电容通过涓流充电补电到设定区间后，发动机经济运行，带动发电机对超级电容进行大功率充电。

如图1所示，用于实现本发明方法的装置包括发动机、发电机和发电机控制器，所述发动机上集成有启动机，发动机通过常闭离合器与发电机连接，发电机输出连接发电机控制器的交流端，发电机控制器的直流端用于连接超级电容，本实施例的发电机采用永磁发电机，如图2，永磁发电机通过电机控制器内的不可控整流桥连接到超级电容。

本实施例直接借用24V铅酸蓄电池、发动机上的启动机及其连接装置、与发动机连接的永磁发电机及其控制器，实现超级电容充电，解决超级电容出厂充电及检修后补电问题。具体工作过程如下：

（1）限功率充电：首先由整车控制启动机启动，在启动机转速由0rpm到200rpm上升的过程中，启动机产生的动力带动发动机的转轴转动，永磁发电机工作，永磁发电机产生的反电动势对超级电容充电，在充电过程中，一方面通过启动机自身功率限制，另一方面通过发电机自身电感进行电流限制。 

（2）小功率充电：当超级电容电压达到第一设定值，由于反电动势的原因，电流将进一步减小，此时启动机负载减小，启动机转速逐步增加，产生的动力使发动机达到其点火点，可将发动机启动，发动机刚启动时，转速较低，可带动永磁发电机对超级电容进行小功率充电。

（3）涓流充电：当超级电容电压达到第二设定值后，可对发电机控制器进行涓流充电控制，进一步对超级电容补电。

（4）大功率充电：当超级电容补电到设定区间后，启动机可拖动发动机工作，将发动机转速提高到其经济区，即：1200-1700rpm，从而发动机带动永磁发电机对超级电容进行大功率充电。

Claims (1)

1.一种用于混合动力客车超级电容的充电方法，其特征在于， 步骤如下：

（1）限功率充电：由混合动力客车自身携带的发电机给超级电容充电，首先由整车控制启动机启动，在启动机转速上升的过程中，启动机产生的动力带动发动机的转轴转动，发电机工作，由发电机产生的反电动势对超级电容充电； 

（2）小功率充电：当超级电容电压达到第一设定值后，发动机启动，带动发电机对超级电容进行小功率充电；

（3）涓流充电：当小功率充电使超级电容电压达到第二设定值后，通过发电机控制器对超级电容进行涓流充电控制；

（4）大功率充电：当超级电容通过涓流充电补电到设定区间后，发动机经济运行，带动发电机对超级电容进行大功率充电。