CN107009902A - 一种带能量回馈的电动汽车配电系统 - Google Patents

一种带能量回馈的电动汽车配电系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107009902A
CN107009902A CN201710302729.8A CN201710302729A CN107009902A CN 107009902 A CN107009902 A CN 107009902A CN 201710302729 A CN201710302729 A CN 201710302729A CN 107009902 A CN107009902 A CN 107009902A
Authority
CN
China
Prior art keywords
switch
battery pack
battery
battery cell
powered
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.)
Pending
Application number
CN201710302729.8A
Other languages
English (en)
Inventor
李国红
李中虎
司红康
刘自付
郭本能
周鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Kang Force Energy Saving Electric Appliance Technology Co Ltd
Original Assignee
Anhui Kang Force Energy Saving Electric Appliance Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Kang Force Energy Saving Electric Appliance Technology Co Ltd filed Critical Anhui Kang Force Energy Saving Electric Appliance Technology Co Ltd
Priority to CN201710302729.8A priority Critical patent/CN107009902A/zh
Publication of CN107009902A publication Critical patent/CN107009902A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种带能量回馈的电动汽车配电系统，它包括：整流器、控制器、多个开关、双向变换器、汽车驱动电动机、多个直流‑直流变换器、为车内电子器件供电的电池组和为汽车驱动电动机供电的多个电池组，可以实现电动汽车在减速或刹车时产生的回馈能量得到有效的储存，同时可以降低电池温度，有效提升电池的寿命和安全性，另外，通过对电池组内各电池单元之间的连接关系的控制，保证电动汽车内驱动电机受电稳定。

Description

一种带能量回馈的电动汽车配电系统
技术领域
本发明涉及一种带能量回馈的电动汽车配电系统，具体涉及一种车内电力分配控制系统。
背景技术
电动汽车在减速或刹车时，电动机可处于能量回馈运行状态，其发出的电力可以进行回收，现有电动汽车配电技术常忽略该回馈能量，导致能量浪费，为此，本发明提出通过变换器和蓄电池组对电动汽车减速或刹车时产生的回馈能量进行存储的技术方案，另外，回馈的能量并不是平稳的能量，为了使回馈能量较大时，能量依然能够得到有效储存，本发明提供了能量存储新思路，既可以通过车内电子器件供电的蓄电池组存储该能量，也可以通过汽车驱动电池组存储该能量，提升储能空间，另外，当电动汽车内电池组如果长时间连续工作，容易产生过热问题，这大大降低了电池的寿命，甚至是影响到电池的安全，为此，本发明通过电池组之间轮流交叉工作，实现电池的休整，同时为了防止电池组之间供电电压不一致，通过开关技术，控制电池组内各电池单元之间的连接关系，实现每个供电周期内各轮值电池组提供相同参数的电力，保证电动汽车内驱动电机受电稳定。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，发明一种带能量回馈的电动汽车配电系统，可以实现电动汽车在减速或刹车时产生的回馈能量得到有效的储存，同时可以降低电池温度，有效提升电池的寿命和安全性，另外，通过对电池组内各电池单元之间的连接关系的控制，保证电动汽车内驱动电机受电稳定。
本发明提供的技术方案为：一种带能量回馈的电动汽车配电系统，它包括：整流器、控制器、多个开关、双向变换器、汽车驱动电动机、多个直流-直流变换器、为车内电子器件供电的电池组和为汽车驱动电动机供电的多个电池组，其特征在于：控制器检测为车内电子器件供电的电池组和为汽车驱动电动机供电的多个电池组的剩余电量，当为车内电子器件供电的电池组的剩余电量小于第一阈值时，汽车驱动电动机减速或刹车的回馈能量至为车内电子器件供电的电池组，当为车内电子器件供电的电池组的剩余电量大于或等于第一阈值时，汽车驱动电动机减速或刹车的回馈能量回馈至为汽车驱动电动机供电的多个电池组中剩余电量最小的电池组。
电动汽车行驶时，选择为汽车驱动电动机供电的多个电池组中的剩余电量最小的电池组之外的电池组为汽车驱动电动机供电。
当电动汽车与外部交流电源相连进行充电时，整流器将交流电转换为直流电，直流-直流变换器将整流器输出的直流电转换为适合电池组充电的直流电，控制器检测每个电池组的剩余电量，当电池的剩余电量大于或等于第二阈值时，控制断开与该电池组对应的充电回路开关，停止对该电池组充电，当电池的剩余电量小于第二阈值时，控制闭合与该电池组对应的充电回路开关。
多个直流-直流变换器分别是直流-直流变换器117、直流-直流变换器119、直流-直流变换器120、直流-直流变换器121和直流-直流变换器122，多个开关分别是开关103、开关104、开关105、开关106、开关107、开关108、开关110和开关112，为汽车驱动电动机供电的多个电池组分别是电池组123、电池组124、电池组125和电池组126，整流器分别与开关103和开关104相连，开关104分别与开关105、开关106、开关107、开关108、开关110和开关112相连，开关103分别与开关110和开关112相连，开关105与直流-直流变换器119相连，直流-直流变换器119与电池组123相连，开关106与直流-直流变换器120相连，直流-直流变换器120与电池组124相连，开关107与直流-直流变换器121相连，直流-直流变换器121与电池组125相连，开关108与直流-直流变换器122相连，直流-直流变换器122与电池组126相连，开关110与双向变换器相连，双向变换器与汽车驱动电动机相连，开关112与直流-直流变换器117相连，直流-直流变换器117与为车内电子器件供电的电池组相连。
电动汽车行驶时，控制器分别检测电池组123、电池组124、电池组125和电池组126的剩余电量，选择剩余电量最小的电池组之外的电池组为汽车驱动电动机供电，当电池组123剩余电量最小时，由电池组124、电池组125和电池126轮流为汽车驱动电动机供电，当电池组124剩余电量最小时，由电池组123、电池组125和电池组126轮流为汽车驱动电动机供电，当电池组125剩余电量最小时，由电池组123、电池组124和电池组126轮流为汽车驱动电动机供电，当电池组126剩余电量最小时，由电池组123、电池组124和电池组125轮流为电动汽车驱动电动机供电。
电池组轮流供电的周期为T时，每个电池组在周期T内对应供电时长2T/3，休息时长为T/3，当电池组123剩余电量最小时，电池组123停止供电，由电池组124、电池组125和电池组126轮流供电，第一个供电周期T内，0~T/3内电池组124和电池组125同时供电，电池组126休息，T/3~2T/3内电池组125和电池组126同时供电，电池组124休息，2T/3~T内电池组124和电池组126同时供电，电池组125休息，剩下的若干个供电周期重复按照第一个供电周期内电池组切换方式进行供电；当电池组124剩余电量最小时，电池组124停止供电，由电池组123、电池组125和电池组126轮流供电，第一个供电周期T内，0~T/3内电池组123和电池组125同时供电，电池组126休息，T/3~2T/3内电池组125和电池组126同时供电，电池组123休息，2T/3~T内电池组123和电池组126同时供电，电池组125休息，剩下的若干个供电周期重复按照第一个供电周期内电池组切换方式进行供电；当电池组125剩余电量最小时，电池组125停止供电，由电池组123、电池组124和电池组126轮流供电，第一个供电周期T内，0~T/3内电池组123和电池组124同时供电，电池组126休息，T/3~2T/3内电池组124和电池组126同时供电，电池组123休息，2T/3~T内电池组123和电池组126同时供电，电池组124休息，剩下的若干个供电周期重复按照第一个供电周期内电池组切换方式进行供电；当电池组126剩余电量最小时，电池组126停止供电，由电池组123、电池组124和电池组125轮流供电，第一个供电周期T内，0~T/3内电池组123和电池组124同时供电，电池组125休息，T/3~2T/3内电池组124和电池组125同时供电，电池组123休息，2T/3~T内电池组123和电池组125同时供电，电池组124休息，剩下的若干个供电周期重复按照第一个供电周期内电池组切换方式进行供电。
电池组123、电池组124、电池组125和电池组126的电池组结构和配置相同，电池组内包含7个电池单体，分别是电池单体301、电池单体302、电池单体303、电池单体304、电池单体305、电池单体306和电池单体307，电池单体301两端分别串联开关308和开关309，电池单体302两端分别串联开关310和开关311，电池单体303两端分别串联开关312和开关313，电池单体304两端分别串联开关314和开关315，电池单体305两端分别串联开关324和开关325，电池单体306两端分别串联开关326和开关327，电池单体307两端分别串联开关328和开关329，开关316、开关317、开关330、开关318、开关319、开关331、开关320、开关321、开关332、开关322和开关323依次串联，开关316与开关308相连接，开关323与开关315相连接，开关316与开关317连接处与开关324连接，开关318和开关319连接处与开关325和开关326连接处相连接，开关320和开关321连接处与开关327和开关328连接处相连接，开关322和开关323连接处与开关329相连接，开关330连接在开关309和开关310之间，开关331连接在开关311和开关312之间，开关332连接在开关313和开关314之间。
为了保证每个电池组在给汽车驱动电动机提供电力时，提供相同电压的电力，从而保证电池交替工作时，电动汽车驱动电动机的受电电力平稳且没有波动，按如下方式进行电池连接关系变换，当电池单体302故障时，且电池单体306正常时，开关308、开关309、开关312、开关313、开关314、开关315、开关318、开关320、开关326、开关327、开关330和开关332闭合，其它开关断开，电池单体301、电池单体306、电池单体303和电池单体304串联运行，使得故障电池单体302切除，备用电池单体306投入运行，当其它电池单体故障时，也可以通过投切相应的开关实现故障电池单体的切除和备用电池单体投入运行，为了保证每个电池组在给电动汽车驱动电动机提供电力时，提供相同容量的电力，从而保证电池交替工作时，电动汽车驱动电动机的受电电力平稳且没有波动，按如下方式进行电池连接关系变换，当电池单体302容量不足时，且电池单体306正常时，由电池单体302和电池单体306并联运行提升并联电池单体的容量，开关308、开关309、开关310、开关311、开关312、开关313、开关314、开关315、开关318、开关320、开关326、开关327、开关330、开关331和开关332闭合，其它开关断开，使得电池单体302与电池单体306并联投入运行，提升电池单体302的电池容量，当其它电池单体容量不足时，也可以通过投切相应的开关实现电池单体并联来提升电池组的容量，为了保证每个电池组在给电动汽车驱动电动机提供电力时，电池组整体电压充足，按如下方式进行电池连接关系变换，当电池组整体电压不足时，开关308、开关309、开关317、开关324、开关325、开关318、开关310、开关311、开关331、开关312、开关313、开关332、开关314和开关315闭合，其它开关断开，使得电池单体301、电池单体302、电池单体303、电池单体304、电池单体305串联，提升电池组整体电压，当电池组整体电压严重不足时，开关308、开关309、开关317、开关324、开关325、开关318、开关310、开关311、开关331、开关312、开关313、开关321、开关328、开关329、开关322、开关314和开关315闭合，其它开关断开，使得电池单体301、电池单体302、电池单体303、电池单体304、电池单体305、电池单体307串联，提升电池组整体电压。
电池单体301、电池单体302、电池单体303和电池单体304是正在运行的电池单体，电池单体305、电池单体306和电池单体307是备用电池单体，当电池组中内各电池单体电压和剩余电量均达到额定值时，正在运行的电池单体投入运行，备用电池单体退出运行，当电动汽车行驶时，步骤1）检测为汽车驱动电动机供电的电池组剩余电量，选择出最小剩余电量电池组之外的三个电池组放电并计算放电的三个电池组的电压平均值，选择出低于平均值的电池组进行工作模式切换；步骤2）检测进行工作模式切换电池组的电压；步骤3）当电池组的电压小于或等于所述电压平均值的75%时，将电池组中的一个备用电池单体投入，进入步骤7）；步骤4）当电池组的电压小于或等于所述电压平均值的50%时，将电池组中的两个备用电池单体投入，进入步骤7）；步骤5）当电池组的电压大于所述电压平均值的75%时，检测电池组内各电池单体的电压，选择未投入的备用电池单体之一对正在运行且电压最小的电池单体替换；步骤6）判断电池组的电压是否大于电压平均值的90%；当电池组的电压小于或等于电压平均值的90%时，返回执行步骤5），当电池组的电压大于电压平均值的90%时，进入步骤7）；步骤7）计算运行的三个电池组的平均剩余电量；步骤8）当电池组的剩余电量小于平均剩余电量时，选择未投入的备用电池单体之一与正在运行的电池单体之一进行并联运行；步骤9）判断电池组的剩余电量是否大于平均剩余电量，当电池组的剩余电量小于平均剩余电量时，返回执行步骤8），当电池组的剩余电量大于或等于平均剩余电量时,进入步骤9）；步骤9）电池组工作模式切换结束。
实施本发明的带能量回馈的电动汽车配电系统，具有以下有益效果，可以实现电动汽车在减速或刹车时产生的回馈能量得到有效的储存，在车内为电子器件供电的电池组没有满充电时，由回馈能量为该电池组充电，当车内为电子器件供电的电池组满充电时，回馈能量为车内驱动电机供电的电池组供电，车内驱动电机供电的电池组中剩余电量最低的电池组切换为由回馈能量对其进行充电的工作状态，这样可以保证电池组之间的电力均衡，提升充电效率；另外，车内驱动电机电池组之间轮值工作，使得每个电池组都可以周期性的停止工作，可以降低电池组的温度，有效提升电池的使用寿命和安全性，同时，通过对电池组内各电池单元之间的连接关系的控制，保证各电池组工作时为电动汽车提供相同的工作电力，这既可以保证电池的均衡，又可以保证电动汽车内驱动电机受电稳定；每个电池组内设置多个电池单体，电池单体之间可以互为备用，进一步提升供电的稳定性和可靠性。
附图说明
图1 为带能量回馈的电动汽车配电系统原理图。
图2 为各电池组轮值供电和车内驱动电机受电示意图。
图3a 为每个电池组内各电池单体之间的连接关系图。
图3b 为某个电池单体故障时，其它电池单体进行替换的开关切换示意图。
图3c 为某两个电池单体故障时，其它电池单体进行替换的开关切换示意图。
图3d 为某三个电池单体故障时，其它电池单体进行替换的开关切换示意图。
图3e 为某个电池单体剩余容量不足时，其它电池单体进行电量补充的开关切换示意图。
图3f 为某两个电池单体剩余容量不足时，其它电池单体进行电量补充的开关切换示意图。
图3g 为某三个电池单体剩余容量不足时，其它电池单体进行电量补充的开关切换示意图。
图3h 电池组整体电压不足时，通过多个电池串联提升电池组整体电压的开关切换示意图。
图3i 电池组整体电压严重不足时，通过多个电池串联提升电池组整体电压的开关切换示意图。
图4 为电池组工作模式切换流程图。
具体实施方式
图1为带能量回馈的电动汽车配电系统原理图：图1中整流器分别与开关103和开关104相连，开关104分别与开关105、开关106、开关107、开关108、开关110和开关112相连，开关103分别与开关110和开关112相连，开关105与直流-直流变换器119相连，直流-直流变换器119与电池组123相连，开关106与直流-直流变换器120相连，直流-直流变换器120与电池组124相连，开关107与直流-直流变换器121相连，直流-直流变换器121与电池组125相连，开关108与直流-直流变换器122相连，直流-直流变换器122与电池组126相连，开关110与双向变换器相连，双向变换器与汽车驱动电动机相连，开关112与直流-直流变换器117相连，直流-直流变换器117与为车内电子器件供电的电池组相连。
图2为各电池组轮值供电和车内驱动电机受电示意图：电动汽车行驶时，控制器102分别检测电池组123、电池组124、电池组125和电池组126的剩余电量，选择剩余电量最小的电池组之外的电池组为电动汽车驱动电动机116供电，当电池组123剩余电量最小时，由电池组124、电池组125和电池126轮流为电动汽车驱动电动机116供电，当电池组124剩余电量最小时，由电池组123、电池组125和电池组126轮流为电动汽车驱动电动机116供电，当电池组125剩余电量最小时，由电池组123、电池组124和电池组126轮流为电动汽车驱动电动机116供电，当电池组126剩余电量最小时，由电池组123、电池组124和电池组125轮流为电动汽车驱动电动机116供电。
电池组轮流供电的周期为T时，每个电池组在周期T内对应供电时长2T/3，休息时长为T/3，当电池组123剩余电量最小时，电池组123停止供电，由电池组124、电池组125和电池组126轮流供电，第一个供电周期T内，0~T/3内电池组124和电池组125同时供电，电池组126休息，T/3~2T/3内电池组125和电池组126同时供电，电池组124休息，2T/3~T内电池组124和电池组126同时供电，电池组125休息，剩下的若干个供电周期重复按照第一个供电周期内电池组切换方式进行供电；当电池组124剩余电量最小时，电池组124停止供电，由电池组123、电池组125和电池组126轮流供电，第一个供电周期T内，0~T/3内电池组123和电池组125同时供电，电池组126休息，T/3~2T/3内电池组125和电池组126同时供电，电池组123休息，2T/3~T内电池组123和电池组126同时供电，电池组125休息，剩下的若干个供电周期重复按照第一个供电周期内电池组切换方式进行供电；当电池组125剩余电量最小时，电池组125停止供电，由电池组123、电池组124和电池组126轮流供电，第一个供电周期T内，0~T/3内电池组123和电池组124同时供电，电池组126休息，T/3~2T/3内电池组124和电池组126同时供电，电池组123休息，2T/3~T内电池组123和电池组126同时供电，电池组124休息，剩下的若干个供电周期重复按照第一个供电周期内电池组切换方式进行供电；当电池组126剩余电量最小时，电池组126停止供电，由电池组123、电池组124和电池组125轮流供电，第一个供电周期T内，0~T/3内电池组123和电池组124同时供电，电池组125休息，T/3~2T/3内电池组124和电池组125同时供电，电池组123休息，2T/3~T内电池组123和电池组125同时供电，电池组124休息，剩下的若干个供电周期重复按照第一个供电周期内电池组切换方式进行供电。
图3a 为每个电池组内各电池单体之间的连接关系图：图3a中电池组123、电池组124、电池组125和电池组126的电池组结构和配置相同，电池组内包含7个电池单体，分别是电池单体301、电池单体302、电池单体303、电池单体304、电池单体305、电池单体306和电池单体307，电池单体301两端分别串联开关308和开关309，电池单体302两端分别串联开关310和开关311，电池单体303两端分别串联开关312和开关313，电池单体304两端分别串联开关314和开关315，电池单体305两端分别串联开关324和开关325，电池单体306两端分别串联开关326和开关327，电池单体307两端分别串联开关328和开关329，开关316、开关317、开关330、开关318、开关319、开关331、开关320、开关321、开关332、开关322和开关323依次串联，开关316与开关308相连接，开关323与开关315相连接，开关316与开关317连接处与开关324连接，开关318和开关319连接处与开关325和开关326连接处相连接，开关320和开关321连接处与开关327和开关328连接处相连接，开关322和开关323连接处与开关329相连接，开关330连接在开关309和开关310之间，开关331连接在开关311和开关312之间，开关332连接在开关313和开关314之间。
图4 为电池组工作模式切换流程图：图4中电池单体301、电池单体302、电池单体303和电池单体304是正在运行的电池单体，电池单体305、电池单体306和电池单体307是备用电池单体，当电池组中内各电池单体电压和剩余电量均达到额定值时，正在运行的电池单体投入运行，备用电池单体退出运行，当电动汽车行驶时，步骤1）检测为汽车驱动电动机供电的电池组剩余电量，选择出最小剩余电量电池组之外的三个电池组放电并计算放电的三个电池组的电压平均值，选择出低于平均值的电池组进行工作模式切换；步骤2）检测进行工作模式切换电池组的电压；步骤3）当电池组的电压小于或等于所述电压平均值的75%时，将电池组中的一个备用电池单体投入，进入步骤7）；步骤4）当电池组的电压小于或等于所述电压平均值的50%时，将电池组中的两个备用电池单体投入，进入步骤7）；步骤5）当电池组的电压大于所述电压平均值的75%时，检测电池组内各电池单体的电压，选择未投入的备用电池单体之一对正在运行且电压最小的电池单体替换；步骤6）判断电池组的电压是否大于电压平均值的90%；当电池组的电压小于或等于电压平均值的90%时，返回执行步骤5），当电池组的电压大于电压平均值的90%时，进入步骤7）；步骤7）计算运行的三个电池组的平均剩余电量；步骤8）当电池组的剩余电量小于平均剩余电量时，选择未投入的备用电池单体之一与正在运行的电池单体之一进行并联运行；步骤9）判断电池组的剩余电量是否大于平均剩余电量，当电池组的剩余电量小于平均剩余电量时，返回执行步骤8），当电池组的剩余电量大于或等于平均剩余电量时,进入步骤9）；步骤9）电池组工作模式切换结束。
本发明不限于所公开的实施例和附图，旨在覆盖落入本发明精神和保护范围的各种变化和变形。

Claims (9)

1.一种带能量回馈的电动汽车配电系统，它包括：整流器、控制器、多个开关、双向变换器、汽车驱动电动机、多个直流-直流变换器、为车内电子器件供电的电池组和为汽车驱动电动机供电的多个电池组，其特征在于：控制器检测为车内电子器件供电的电池组和为汽车驱动电动机供电的多个电池组的剩余电量，当为车内电子器件供电的电池组的剩余电量小于第一阈值时，汽车驱动电动机减速或刹车的回馈能量至为车内电子器件供电的电池组，当为车内电子器件供电的电池组的剩余电量大于或等于第一阈值时，汽车驱动电动机减速或刹车的回馈能量回馈至为汽车驱动电动机供电的多个电池组中剩余电量最小的电池组。
2.根据权利要求1所述的带能量回馈的电动汽车配电系统，其特征在于：电动汽车行驶时，选择为汽车驱动电动机供电的多个电池组中的剩余电量最小的电池组之外的电池组为汽车驱动电动机供电。
3.根据权利要求1所述的带能量回馈的电动汽车配电系统，其特征在于：当电动汽车与外部交流电源相连进行充电时，整流器将交流电转换为直流电，直流-直流变换器将整流器输出的直流电转换为适合电池组充电的直流电，控制器检测每个电池组的剩余电量，当电池的剩余电量大于或等于第二阈值时，控制断开与该电池组对应的充电回路开关，停止对该电池组充电，当电池的剩余电量小于第二阈值时，控制闭合与该电池组对应的充电回路开关。
4.根据权利要求1所述的带能量回馈的电动汽车配电系统，其特征在于：多个直流-直流变换器分别是直流-直流变换器117、直流-直流变换器119、直流-直流变换器120、直流-直流变换器121和直流-直流变换器122，多个开关分别是开关103、开关104、开关105、开关106、开关107、开关108、开关110和开关112，为汽车驱动电动机供电的多个电池组分别是电池组123、电池组124、电池组125和电池组126，整流器分别与开关103和开关104相连，开关104分别与开关105、开关106、开关107、开关108、开关110和开关112相连，开关103分别与开关110和开关112相连，开关105与直流-直流变换器119相连，直流-直流变换器119与电池组123相连，开关106与直流-直流变换器120相连，直流-直流变换器120与电池组124相连，开关107与直流-直流变换器121相连，直流-直流变换器121与电池组125相连，开关108与直流-直流变换器122相连，直流-直流变换器122与电池组126相连，开关110与双向变换器相连，双向变换器与汽车驱动电动机相连，开关112与直流-直流变换器117相连，直流-直流变换器117与为车内电子器件供电的电池组相连。
5.根据权利要求4所述的带能量回馈的电动汽车配电系统，其特征在于：电动汽车行驶时，控制器分别检测电池组123、电池组124、电池组125和电池组126的剩余电量，选择剩余电量最小的电池组之外的电池组为汽车驱动电动机供电，当电池组123剩余电量最小时，由电池组124、电池组125和电池126轮流为汽车驱动电动机供电，当电池组124剩余电量最小时，由电池组123、电池组125和电池组126轮流为汽车驱动电动机供电，当电池组125剩余电量最小时，由电池组123、电池组124和电池组126轮流为汽车驱动电动机供电，当电池组126剩余电量最小时，由电池组123、电池组124和电池组125轮流为电动汽车驱动电动机供电。
6.根据权利要求5所述的带能量回馈的电动汽车配电系统，其特征在于：电池组轮流供电的周期为T时，每个电池组在周期T内对应供电时长2T/3，休息时长为T/3，当电池组123剩余电量最小时，电池组123停止供电，由电池组124、电池组125和电池组126轮流供电，第一个供电周期T内，0~T/3内电池组124和电池组125同时供电，电池组126休息，T/3~2T/3内电池组125和电池组126同时供电，电池组124休息，2T/3~T内电池组124和电池组126同时供电，电池组125休息，剩下的若干个供电周期重复按照第一个供电周期内电池组切换方式进行供电；当电池组124剩余电量最小时，电池组124停止供电，由电池组123、电池组125和电池组126轮流供电，第一个供电周期T内，0~T/3内电池组123和电池组125同时供电，电池组126休息，T/3~2T/3内电池组125和电池组126同时供电，电池组123休息，2T/3~T内电池组123和电池组126同时供电，电池组125休息，剩下的若干个供电周期重复按照第一个供电周期内电池组切换方式进行供电；当电池组125剩余电量最小时，电池组125停止供电，由电池组123、电池组124和电池组126轮流供电，第一个供电周期T内，0~T/3内电池组123和电池组124同时供电，电池组126休息，T/3~2T/3内电池组124和电池组126同时供电，电池组123休息，2T/3~T内电池组123和电池组126同时供电，电池组124休息，剩下的若干个供电周期重复按照第一个供电周期内电池组切换方式进行供电；当电池组126剩余电量最小时，电池组126停止供电，由电池组123、电池组124和电池组125轮流供电，第一个供电周期T内，0~T/3内电池组123和电池组124同时供电，电池组125休息，T/3~2T/3内电池组124和电池组125同时供电，电池组123休息，2T/3~T内电池组123和电池组125同时供电，电池组124休息，剩下的若干个供电周期重复按照第一个供电周期内电池组切换方式进行供电。
7.根据权利要求4所述的带能量回馈的电动汽车配电系统，其特征在于：电池组123、电池组124、电池组125和电池组126的电池组结构和配置相同，电池组内包含7个电池单体，分别是电池单体301、电池单体302、电池单体303、电池单体304、电池单体305、电池单体306和电池单体307，电池单体301两端分别串联开关308和开关309，电池单体302两端分别串联开关310和开关311，电池单体303两端分别串联开关312和开关313，电池单体304两端分别串联开关314和开关315，电池单体305两端分别串联开关324和开关325，电池单体306两端分别串联开关326和开关327，电池单体307两端分别串联开关328和开关329，开关316、开关317、开关330、开关318、开关319、开关331、开关320、开关321、开关332、开关322和开关323依次串联，开关316与开关308相连接，开关323与开关315相连接，开关316与开关317连接处与开关324连接，开关318和开关319连接处与开关325和开关326连接处相连接，开关320和开关321连接处与开关327和开关328连接处相连接，开关322和开关323连接处与开关329相连接，开关330连接在开关309和开关310之间，开关331连接在开关311和开关312之间，开关332连接在开关313和开关314之间。
8.根据权利要求7所述的带能量回馈的电动汽车配电系统，其特征在于：为了保证每个电池组在给汽车驱动电动机提供电力时，提供相同电压的电力，从而保证电池交替工作时，电动汽车驱动电动机的受电电力平稳且没有波动，按如下方式进行电池连接关系变换，当电池单体302故障时，且电池单体306正常时，开关308、开关309、开关312、开关313、开关314、开关315、开关318、开关320、开关326、开关327、开关330和开关332闭合，其它开关断开，电池单体301、电池单体306、电池单体303和电池单体304串联运行，使得故障电池单体302切除，备用电池单体306投入运行，当其它电池单体故障时，也可以通过投切相应的开关实现故障电池单体的切除和备用电池单体投入运行，为了保证每个电池组在给电动汽车驱动电动机提供电力时，提供相同容量的电力，从而保证电池交替工作时，电动汽车驱动电动机的受电电力平稳且没有波动，按如下方式进行电池连接关系变换，当电池单体302容量不足时，且电池单体306正常时，由电池单体302和电池单体306并联运行提升并联电池单体的容量，开关308、开关309、开关310、开关311、开关312、开关313、开关314、开关315、开关318、开关320、开关326、开关327、开关330、开关331和开关332闭合，其它开关断开，使得电池单体302与电池单体306并联投入运行，提升电池单体302的电池容量，当其它电池单体容量不足时，也可以通过投切相应的开关实现电池单体并联来提升电池组的容量，为了保证每个电池组在给电动汽车驱动电动机提供电力时，电池组整体电压充足，按如下方式进行电池连接关系变换，当电池组整体电压不足时，开关308、开关309、开关317、开关324、开关325、开关318、开关310、开关311、开关331、开关312、开关313、开关332、开关314和开关315闭合，其它开关断开，使得电池单体301、电池单体302、电池单体303、电池单体304、电池单体305串联，提升电池组整体电压，当电池组整体电压严重不足时，开关308、开关309、开关317、开关324、开关325、开关318、开关310、开关311、开关331、开关312、开关313、开关321、开关328、开关329、开关322、开关314和开关315闭合，其它开关断开，使得电池单体301、电池单体302、电池单体303、电池单体304、电池单体305、电池单体307串联，提升电池组整体电压。
9.根据权利要求7所述的带能量回馈的电动汽车配电系统，其特征在于：电池单体301、电池单体302、电池单体303和电池单体304是正在运行的电池单体，电池单体305、电池单体306和电池单体307是备用电池单体，当电池组中内各电池单体电压和剩余电量均达到额定值时，正在运行的电池单体投入运行，备用电池单体退出运行，当电动汽车行驶时，步骤1）检测为汽车驱动电动机供电的电池组剩余电量，选择出最小剩余电量电池组之外的三个电池组放电并计算放电的三个电池组的电压平均值，选择出低于平均值的电池组进行工作模式切换；步骤2）检测进行工作模式切换电池组的电压；步骤3）当电池组的电压小于或等于所述电压平均值的75%时，将电池组中的一个备用电池单体投入，进入步骤7）；步骤4）当电池组的电压小于或等于所述电压平均值的50%时，将电池组中的两个备用电池单体投入，进入步骤7）；步骤5）当电池组的电压大于所述电压平均值的75%时，检测电池组内各电池单体的电压，选择未投入的备用电池单体之一对正在运行且电压最小的电池单体替换；步骤6）判断电池组的电压是否大于电压平均值的90%；当电池组的电压小于或等于电压平均值的90%时，返回执行步骤5），当电池组的电压大于电压平均值的90%时，进入步骤7）；步骤7）计算运行的三个电池组的平均剩余电量；步骤8）当电池组的剩余电量小于平均剩余电量时，选择未投入的备用电池单体之一与正在运行的电池单体之一进行并联运行；步骤9）判断电池组的剩余电量是否大于平均剩余电量，当电池组的剩余电量小于平均剩余电量时，返回执行步骤8），当电池组的剩余电量大于或等于平均剩余电量时,进入步骤9）；步骤9）电池组工作模式切换结束。
CN201710302729.8A 2017-05-03 2017-05-03 一种带能量回馈的电动汽车配电系统 Pending CN107009902A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710302729.8A CN107009902A (zh) 2017-05-03 2017-05-03 一种带能量回馈的电动汽车配电系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710302729.8A CN107009902A (zh) 2017-05-03 2017-05-03 一种带能量回馈的电动汽车配电系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107009902A true CN107009902A (zh) 2017-08-04

Family

ID=59448407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710302729.8A Pending CN107009902A (zh) 2017-05-03 2017-05-03 一种带能量回馈的电动汽车配电系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107009902A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107472063A (zh) * 2017-08-10 2017-12-15 杭州衡源汽车科技有限公司 一种电池故障检查系统和电动汽车
CN109927557A (zh) * 2019-03-26 2019-06-25 西安电子科技大学芜湖研究院 一种多路交错结构及宽输入电动汽车高效能量回收系统
CN114204161A (zh) * 2021-12-13 2022-03-18 国网山东省电力公司禹城市供电公司 一种变电站用新型不间断电源

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1402375A (zh) * 2002-04-04 2003-03-12 北京航空航天大学 基于电池动态电量差异补偿的自动均衡充放电方法与装置
CN101499673A (zh) * 2009-02-27 2009-08-05 天津清源电动车辆有限责任公司 一种用于电动汽车的具有补偿充电的多功能一体化充电机
CN101927707A (zh) * 2009-06-19 2010-12-29 张明 一种换电池电动汽车的电池及电动机组合使用系统
CN201914110U (zh) * 2010-12-03 2011-08-03 湖北泰戈电动汽车开发有限公司 一种电动汽车及其控制系统
CN102376988A (zh) * 2010-08-10 2012-03-14 华创车电技术中心股份有限公司 电池组模块及其能量管理系统与方法
CN102751757A (zh) * 2012-06-29 2012-10-24 国家电网公司 一种锂离子电池组电量均衡方法及系统
CN102826054A (zh) * 2012-08-14 2012-12-19 深圳先进技术研究院 一种电动汽车多功能集成电力电子系统
CN203339767U (zh) * 2013-07-15 2013-12-11 深圳汇百通汽车有限公司 一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构
CN103730936A (zh) * 2014-01-03 2014-04-16 桂林电子科技大学 电动汽车动力电池均衡管理系统和均衡管理方法
CN203601035U (zh) * 2013-12-13 2014-05-21 北京理工大学 一种用于电动汽车的电池组单元连接系统
CN106335370A (zh) * 2016-08-31 2017-01-18 浙江宝成机械科技有限公司 纯电动汽车整车控制方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1402375A (zh) * 2002-04-04 2003-03-12 北京航空航天大学 基于电池动态电量差异补偿的自动均衡充放电方法与装置
CN101499673A (zh) * 2009-02-27 2009-08-05 天津清源电动车辆有限责任公司 一种用于电动汽车的具有补偿充电的多功能一体化充电机
CN101927707A (zh) * 2009-06-19 2010-12-29 张明 一种换电池电动汽车的电池及电动机组合使用系统
CN102376988A (zh) * 2010-08-10 2012-03-14 华创车电技术中心股份有限公司 电池组模块及其能量管理系统与方法
CN201914110U (zh) * 2010-12-03 2011-08-03 湖北泰戈电动汽车开发有限公司 一种电动汽车及其控制系统
CN102751757A (zh) * 2012-06-29 2012-10-24 国家电网公司 一种锂离子电池组电量均衡方法及系统
CN102826054A (zh) * 2012-08-14 2012-12-19 深圳先进技术研究院 一种电动汽车多功能集成电力电子系统
CN203339767U (zh) * 2013-07-15 2013-12-11 深圳汇百通汽车有限公司 一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构
CN203601035U (zh) * 2013-12-13 2014-05-21 北京理工大学 一种用于电动汽车的电池组单元连接系统
CN103730936A (zh) * 2014-01-03 2014-04-16 桂林电子科技大学 电动汽车动力电池均衡管理系统和均衡管理方法
CN106335370A (zh) * 2016-08-31 2017-01-18 浙江宝成机械科技有限公司 纯电动汽车整车控制方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107472063A (zh) * 2017-08-10 2017-12-15 杭州衡源汽车科技有限公司 一种电池故障检查系统和电动汽车
CN107472063B (zh) * 2017-08-10 2019-10-18 杭州衡源汽车科技有限公司 一种电池故障检查系统和电动汽车
CN109927557A (zh) * 2019-03-26 2019-06-25 西安电子科技大学芜湖研究院 一种多路交错结构及宽输入电动汽车高效能量回收系统
CN109927557B (zh) * 2019-03-26 2021-06-15 西安电子科技大学芜湖研究院 一种多路交错结构及宽输入电动汽车高效能量回收系统
CN114204161A (zh) * 2021-12-13 2022-03-18 国网山东省电力公司禹城市供电公司 一种变电站用新型不间断电源

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100415747B1 (ko) 엘리베이터의 제어장치
KR101242537B1 (ko) 엘리베이터 전력 시스템에서 다중 전원들로부터의 전력 관리
JP6211171B2 (ja) 電源システム
KR101252081B1 (ko) 엘리베이터 드라이브（ｅｌｅｖａｔｏｒ ｄｒｉｖｅ）를 위한 선 전류 및 에너지 저장 제어
CN103795104A (zh) 蓄电系统以及电源系统
CN104619628A (zh) 包含垂直输送机的驱动系统的驱动控制装置
CN110235009A (zh) 负载试验系统
JP2008535468A (ja) 電動車両の駆動システム及び駆動システムの制御方法
JP5796457B2 (ja) バッテリシステムおよびバッテリシステムの制御方法
CN201647835U (zh) 混合动力rtg电气系统
EP3081425A1 (en) Vehicle power management device
CN107009902A (zh) 一种带能量回馈的电动汽车配电系统
CN101717044A (zh) 混合动力的轮胎吊节能系统
CN109103983A (zh) 利用飞轮储能给变频装置不间断供电的系统及控制方法
KR20130019897A (ko) 엘리베이터 시스템의 회생 에너지 저장 장치
JP5457332B2 (ja) 電源装置、機械式駐車装置、及び電源装置の制御方法
CN206856518U (zh) 一种太阳能电动汽车内配电系统
JP2017112734A (ja) バッテリ制御システム
CN103922202B (zh) 电梯控制装置
WO2011024881A1 (ja) 駐車装置
JP5602473B2 (ja) エレベータの制御装置
CN107009913A (zh) 一种太阳能电动汽车内配电系统
CN113060048B (zh) 一种动力电池脉冲加热系统及其控制方法
JP2014183685A (ja) 電力システム
CN220306987U (zh) 一种新生能源再利用装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170804