CN212473116U - 基于退役电池和超级电容的电动拖拉机动力平台 - Google Patents

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赵延鹏
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Abstract

本实用新型公开一种基于退役电池和超级电容的电动拖拉机动力平台，其动力平台由退役电池组、主控制器、DC/DC转换器、超级电容、电机控制器组成。退役电池组通过DC/DC转换器连接到直流总线，超级电容通过DC/DC转换器连接到直流总线，直流总线连接电机控制器对电极进行驱动，DC/DC转换器、电机控制器由主控制器进行控制。本实用新型用于电动拖拉机的电驱动系统，可实现退役电池在电动拖拉机上的应用。

Description

基于退役电池和超级电容的电动拖拉机动力平台
技术领域
本实用新型涉及一种使用电动汽车退役电池的电源系统，具体是一种基于退役电池和超级电容的电动拖拉机动力平台。
背景技术
随着电动汽车的发展和生产，在带来清洁便利的同时，也带来退役电动汽车电池的问题。退役电动汽车电池的问题具体表现在，退役电池无法再次使用在电动汽车上，直接销毁会带来环境的污染以及对锂电池资源的浪费。大棚农业生产过程中使用传统柴油机驱动的拖拉机，问题表现在对大棚中环境的污染，噪声大，在大棚内使用存在安全隐患等。电动拖拉机作为一种使用清洁能源并且安全隐患较小的机械可以较好地应用在农业大棚生产过程中。若直接使用电动汽车电池作为主要能量源使得农业机械成本过高。为了解决这些问题，需要一种使用退役电池作为主要能量源在电动拖拉机上的平台。
发明内容
本实用新型的主要目的在于，提供一种基于退役电池和超级电容的电动拖拉机平台，该平台能够较好地实现回收电动汽车电池在电动拖拉机上工作，使退役电池回收利用，并满足农业生产需求。
本实用新型所涉及的基于退役电池和超级电容的电动拖拉机平台，采用电动汽车退役电池作为主能量源，通过多组经测试性能参数相近的退役电池通过DC/DC转换器接入直流总线，由直流总线接入电机控制器来完成对电动拖拉机电机供电。超级电容作为辅助能量源通过DC/DC转换器连接直流总线，实现退役电池组充放电工作时的功率弥补。退役电池和超级电容经DC/DC转换器进行电压调节，并由主控制器通过CAN总线完成对整个平台的控制。
为了实现上述发明目的，本实用新型采用了如下技术方案：
基于退役电池和超级电容的电动拖拉机动力平台，包括第一退役电池组、第一DC/DC转换器、第二退役电池组、第二DC/DC转换器、第三退役电池组、第三DC/DC转换器、超级电容、第四DC/DC转换器、电机控制器、主控制器；
第一退役电池组、第二退役电池组、第三退役电池组分别连接第一DC/DC转换器、第二DC/DC转换器、第三DC/DC转换器后，连接到直流总线，并通过直流总线连接到电机控制器。
超级电容连接第四DC/DC转换器后，连接到直流总线，并通过直流总线连接到电机控制器。第一DC/DC转换器、第二DC/DC转换器、第三DC/DC转换器、第四DC/DC转换器、电机控制器通过CAN总线连接到主控制器。
本实用新型的基于退役电池和超级电容的电动拖拉机动力平台具有以下几方面的特点：
（1）电动汽车退役电池二次利用。使用电动汽车退役电池作为主能量源来对电动拖拉机提供电能，减少了销毁退役电动汽车电池造成的浪费，解决锂电池资源回收利用问题。
（2）减少环境污染。回收利用退役锂离子电池，能够有效减少由于锂离子电池销毁带来的环境污染问题。
（3）成本较低。电动拖拉机中的驱动电池采用退役电池，避免了直接采用新电池使农业机械成本过高的问题。
附图说明
图1为本实用新型实施例1结构原理图。
图2为本实用新型实施例2结构原理图。
具体实施方式
为更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示，基于退役电池和超级电容的电动拖拉机动力平台包括第一退役电池组11、第一DC/DC转换器12、第二退役电池组9、第二DC/DC转换器10、第三退役电池组7、第三DC/DC转换器8、超级电容1、第四DC/DC转换器2、电机控制器5、主控制器6。
其中，第一退役电池组11、第二退役电池组9、第三退役电池组7由经功率测试的退役电动汽车电池中，性能参数相近的锂电池组成。第一退役电池组11、第二退役电池组9、第三退役电池组7分别连接第一DC/DC转换器12、第二DC/DC转换器10、第三DC/DC转换器8后，连接到直流总线3，并通过直流总线3连接到电机控制器5实现对电机的驱动。
超级电容1连接第四DC/DC转换器2后，连接到直流总线3，并通过直流总线3连接到电机控制器5，实现第一退役电池组11、第二退役电池组9、第三退役电池组7在充放电过程中的功率弥补。第一DC/DC转换器12、第二DC/DC转换器10、第三DC/DC转换器8、第四DC/DC转换器2、电机控制器5通过CAN总线4连接到主控制器6实现对电动拖拉机平台的控制。
本实用新型的工作模式如下：
如图1所示，基于退役电池和超级电容的电动拖拉机动力平台包括第一退役电池组11、第二退役电池组9、第三退役电池组7分别连接第一DC/DC转换器12、第二DC/DC转换器10、第三DC/DC转换器8后，连接到直流总线3，并通过直流总线3连接到电机控制器5实现对电机的驱动。
超级电容1连接第四DC/DC转换器2后，连接到直流总线3，并通过直流总线3连接到电机控制器5，实现第一退役电池组11、第二退役电池组9、第三退役电池组7在充放电过程中的功率弥补。第一DC/DC转换器12、第二DC/DC转换器10、第三DC/DC转换器8、第四DC/DC转换器2、电机控制器5通过CAN总线4连接到主控制器6实现对电动拖拉机平台的控制。
实施例2
图1中的超级电容也可以按照图2的方法进行连接，如图2所示。第一退役电池组30、第二退役电池组28、第三退役电池组26分别连接第一DC/DC转换器31、第二DC/DC转换器29、第三DC/DC转换器27后，连接到直流总线22，并通过直流总线22连接到电机控制器23实现对电机的驱动。超级电容21并联至直流总线22上，来实现第一退役电池组30、第二退役电池组28、第三退役电池组26在充放电过程中功率弥补。
第一DC/DC转换器31、第二DC/DC转换器29、第三DC/DC转换器27上的CAN接口连接CAN总线25，CAN总线25连接主控制器24，实现对退役电池组充放电过程的控制。
和实施例1相比，实施例2的超级电容直接并联在直流总线上，此方案可以直接增大退役电池组的充放电功率，若要继续增加电池充放电功率，只需增加超级电容的数量即可。
具体的工作原理与实施例1基本相同，此处不做赘述。

Claims (4)

1.基于退役电池和超级电容的电动拖拉机动力平台，其特征是：包括第一退役电池组（11）、第一DC/DC转换器（12）、第二退役电池组（9）、第二DC/DC转换器（10）、第三退役电池组（7）、第三DC/DC转换器（8）、超级电容（1）、第四DC/DC转换器（2）、电机控制器（5）、主控制器（6）；
所述第一退役电池组（11）、第二退役电池组（9）、第三退役电池组（7）分别电连接第一DC/DC转换器（12）、第二DC/DC转换器（10）、第三DC/DC转换器（8）后，连接到直流总线（3），并通过直流总线（3）连接到电机控制器（5）；
所述超级电容连接第四DC/DC转换器（2）后，连接到直流总线（3），并通过直流总线（3）连接到电机控制器（5）；
所述第一DC/DC转换器（12）、第二DC/DC转换器（10）、第三DC/DC转换器（8）、第四DC/DC转换器（2）、电机控制器（5）通过CAN总线（4）连接到主控制器（6）。
2.根据权利要求1所述的基于退役电池和超级电容的电动拖拉机动力平台，其特征是：由退役电池组作为电动拖拉机的主能量源，超级电容作为电动拖拉机的辅助能量源，能够实现退役电池的二次利用。
3.根据权利要求1所述的基于退役电池和超级电容的电动拖拉机动力平台，其特征是：所述第一退役电池组（11）、第二退役电池组（9）、第三退役电池组（7）分别是由多个经测试分选后得到的性能参数相近的退役电池单体组成，根据退役电池组单体的性能参数分选情况，可以采用1个退役电池组，可以采用2个退役电池甚至多个退役电池组。
4.根据权利要求1所述的基于退役电池和超级电容的电动拖拉机动力平台，其特征是：所述退役电池组可以由磷酸铁锂离子电池、三元锂离子电池、镍氢电池等不同类型的退役电池单体组成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113752856A (zh) * 2020-06-02 2021-12-07 西南林业大学 一种基于退役电池和超级电容的电动拖拉机动力平台架构

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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