车载超级电容控制装置的制作方法

文档序号:11919234阅读:379来源:国知局

本发明涉及一种车载超级电容控制装置,属于新能源车辆技术领域。



背景技术:

超级电容作为动力源是混合动力车上核心零部件,其安全性、一致性、可靠性等问题直接影响着整车的安全性和整个生命周期的成本。超级电容系统,有多个电容模块串并联组成,单个电容模块有多个电容单体串联组成,模块内有负责监测单体是否过压的控制单元,对外输出过压信号。若电容系统一致性不好,在整车行驶过程中,会导致电压偏高的电容模块过充,以至发生漏液,直接和间接产生的危害,严重威胁整车及人身安全。若电容系统在过温或者温差过大条件下使用,将会严重影响整个电容系统的一致性和造成电容寿命的衰减,使整个寿命周期内的电容的成本相应增加。目前市场上的超级电容监控模块,要么只是简单的对电容模块内单体过压信号输出,并不能有效检测模块过压、模块压差以及温差等告警或者故障信息,很难保证系统的安全性、可靠性,长远角度考虑,也很难降低成本。要么过于复杂,类似于电池管理系统,对超级电容模组的所有信息都进行监控,造成整个管理系统比较复杂,成本高,可靠性低。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种车载超级电容控制装置,以解决目前车载电容系统只是简单的对电容模块内单体过压信号输出,并不能有效检测模块过压、模块压差以及温差等告警或者故障信息,造成的车载电容的安全性和可靠性低的问题。

本发明包括电压检测模块、温度检测模块、控制器和报警模块,电压检测模块和温度检测模块的输出端都与控制器的输入端相连,电压检测模块的输入端用于与车载电容中的各个电容模块相连,温度检测模块的输入端用于与车载电容中的各个电容模块上的温度传感器相连,控制器的输出端控制连接报警模块,控制器中设置有比较单元,用于检测车载电容中各个电容模块是否出现过压、过温、压差过大、或者温差过大的现象,当系车载超级电容统出现过压、过温、压差过大、或者温差过大时进行报警。

所述的控制器的输入端还连接有负责监测单体是否过压的控制单元,当控制器检测到控制单元有过压信号时,控制器控制报警器发出报警信号。

所述的控制器上还设置有CAN通讯接口,控制器通过该CAN通讯接口用于与整车控制器的CAN网络通讯连接。

所述的控制器在控制报警器发出报警信号时可以根据过压、过温、压差、或者温差超出标准不同的幅度而发出不同级别的报警。

所述的控制器的输出端还控制连接有显示模块,用于显示报警信息。

本发明的有益效果是:本发明通过利用带电压检测模块、温度检测模块和控制器的车载电容管理系统,实现对电容模块电压、模块温度及过压信号的采集,并经过内部计算,当车载超级电容出现过压、过温、压差过大、或者温差过大时进行报警,提醒驾驶员及时采取处理措施,从而保证车载电容的一致性、安全性和可靠性,延长车载电容寿命,降低成本。

附图说明

图1是本发明的车载电容控制装置的结构图;

具体实施方式

该车载电容系统由16个电容模块串并组成,总电压为384伏,单个模块电压为48伏,其中单个电容模块有18个电容单体串联组成,单个电容电压为2.7伏,单个电容模块内有负责检测单体是否过压的控制单元,电容管理系统包括电压检测单、温度检测单元和控制器,电压检测单元和温度检测单元的输入端分别与16个电容模块相连,控制器设置有比较单元,比较单元中预设有这16个电容模块的标准电压值为49伏,标准温度值为60℃,电容模块标准压差为4伏,标准温差为8℃,控制器根据采集到的电容模块的电压值和温度值分别计算每个电容模块的压差和温差,控制器将采集到的电容模块的电压值和温度值分别与比较单元中预设的标准电压值和温度值进行比较,并通过CAN网络与整车控制器对接.在系统运行时,CMS系统负责检测超级电容系统电压和温度信息,并作内部判断和逻辑计算。当CMS系统检测某个模块电压高于49伏、或者模块温度高于60℃、或者模块压差大于4伏、或者模块温差大于8℃时,CMS发出一级告警,将信息通知整车控制器,并在仪表显示,整车控制器接到报警信息后,进行功率限制,将功率降至电容系统原来输出能力的50%。当上述报警取消时,恢复电源系统动力输出能力。当CMS系统检测某个模块电压高于50伏、或者模块温度高于65℃、或者模块压差大于5伏、或者模块温差大于10℃、或者CMS检测到单体过压信号时,CMS发出二级告警,并将信息通知整车,并在仪表显示,整车接到告警信息后,立即停车,通知驾驶员逐条排查原因,并做维护,无故障后再运行。

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