一种电动车复合电源结构的制作方法

本发明涉及电动车电源结构，具体涉及电动车双电源复合结构。

背景技术：

电动车已经进入到千家万户，成为大家出行的必要工具之一，现有的电动车其骑行状态完全由驾驶人员根据路面情况及其驾驶习惯进行操控，由于驾驶人员的感知差异及其驾驶习惯的不同，电动车的运行状态以及运行的舒适度都不够好。

电动车在不同的运行状态下，对于电源的要求也是不同的，比如启动或爬坡时需要电机增大输出扭矩，此时需要电源输出稳定的大电流，在低速时，电源正常供应稳定电流即可，而在下坡时，电机减速且扭矩需求小，需要电流较小，然而目前的电动车却没有考虑这些因素，不仅影响了电源的使用寿命、行驶里程，并且还会产生很多额外的能量的浪费；并且蓄电池循环寿命使用短、功率密度低、不易回收等特点，并且随着电功率需求的逐步加大，单一蓄电池组电源不能满足现在电动车的实际需要。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对上述电动车使用过程中的能量浪费以及电源的使用寿命、行驶里程缩短的问题，本发明提出了一种电动车复合电源结构，所述复合电源包括第一储能器、第二储能器，所述电动车还包括电机、电机控制器、能量转换模块、能量转换控制器，所述电机与所述电动车驱动结构连接，用于驱动所述电动车行驶，所述电机控制器与所述电机连接，用以控制所述电机的运转，所述第一储能器与所电机控制器连接，用以提供所述电机运转所需能量，所述能量转换控制器连接所述电机控制器与所述能量转换模块，并且所述能量转换模块与所述第二储能器连接，用以实现所述第二储能器给所述电机提供能量，所述第一储能器与所述第二储能器通过所述能量转换模块连接，用以实现所述第一储能器与所述第二储能器之间的能量转换，利用双储能器根据电动车的运行状态及电源电量情况来调整电源的供电模式，以达到最优供电节省能量，并且兼顾各个储能器的使用状态，以延长其使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种电动车复合电源结构，所述复合电源包括第一储能器、第二储能器，所述电动车还包括电机、电机控制器、能量转换模块、能量转换控制器，所述电机与所述电动车驱动结构连接，用于驱动所述电动车行驶，所述电机控制器与所述电机连接，用以控制所述电机的运转，所述第一储能器与所电机控制器连接，用以提供所述电机运转所需能量，所述能量转换控制器连接所述电机控制器与所述能量转换模块，并且所述能量转换模块与所述第二储能器连接，用以实现所述第二储能器给所述电机提供能量，所述第一储能器与所述第二储能器通过所述能量转换模块连接，用以实现所述第一储能器与所述第二储能器之间的能量转换。

所述电动车上还设置传感器，用以实时监控所述电动车的运行状态，并将所述运行状态数据传送至所述电机控制器与所述能量转换控制器，所述电机控制器与所述能量转换控制器根据所述电动车运行状态数据控制所述第一储能器与第二储能器的供电方式，并且控制所述电机的运转与所述能量转换模块的工作方式。

所述第一储能器为主驱动电源，所述第二储能器为辅助驱动电源，所述第一储能器所储存能量大于所述第二储能器所述储存能量。

优选地，所述第一储能器为能量型电池，所述第二储能器为功率型电池或超级电容。

所述电动车启动时，由所述第二储能器通过所述能量转换模块提供所述电机所需能量；所述电动车匀速行驶时，由所述第一储能器提供所述电机所需能量；所述电动车上坡或加速时，由所述第一储能器与所述第二储能器同时提供所述电机所需能量；所述电动车下坡或滑行时，由所述电机制动并发电回收动能至所述第一储能器与所述第二储能器。

所述第二储能器设置能量下限值e1，当所述第二储能器剩余能量低于所述下限值e1时，所述第二储能器停止提供能量，并根据当前所述电动车运行状态补充所述第二储能器能量。

所述第二储能器剩余能量低于所述下限值e1且所述电动车匀速行驶时，由所述第一储能器通过所述能量转换模块给所述第二储能器充电。

所述电动车制动回收动能时，优先回收至所述第二储能器，所述第二储能器设置能量上限值e2，当所述第二储能器能量大于所述上限值e2时，所述第二储能器停止充电。

本发明的有益效果为：

1.使用本发明电动车复合电源结构，利用双储能器的配合使用，延长了电动车的行驶里程；

2.使用本发明电动车复合电源结构，利用能量型与功率型储能器的配合使用，由功率型储能器提供大电流、能量型储能器提供稳定电流，有效延长电源的使用寿命；

3.使用本发明电动车复合电源结构，利用能量型与功率型储能器的配合使用，于不同工况下使用不同的供电模式，并且利用制动回收动能，有效节省能量。

附图说明

图1为本发明电动车复合电源结构的结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种电动车复合电源结构，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。需要特别指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明，并且相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围的基础上对本文所述内容进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

在本发明中，除非另有说明，否则本文中使用的科学和技术名词具有本领域技术人员所通常理解的含义。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

现有的电动车多为单个电源单独驱动，而电源根据不同路况的能量需求给出相应的输出电流，并且由于驾驶人员的操作习惯不准确，常常带来能量的浪费以及对电源的损耗，目前常用的电动车电源为磷酸铁锂电池等，而这些电池只能在其最适合的温度环境下工作才能保证其充放电的效率及容量，在恶劣的温度环境下工作不仅会造成输入输出的限制，同时也会大幅降低电池的使用寿命及行驶里程。

出于解决上述问题，本发明提出了一种电动车复合电源结构，使用双电源配合使用，利用能量型电源的高能量密度和功率型电源的高功率密度来互补，不仅能够有效保护电源、延长其使用寿命，并且能够更好的根据行驶状态提供输出能量，提供了驾驶舒适度，下面结合附图具体说明本发明电动车复合电源的结构以及其工作方式：

图1为本发明电动车复合电源结构示意图，所述复合电源包括第一储能器1、第二储能器2，所述电动车还包括电机3、电机控制器4、能量转换模块5、能量转换控制器6，所述电机3与所述电动车驱动结构连接，用于驱动所述电动车行驶，所述电机控制器4与所述电机3连接，用以控制所述电机3的运转，所述第一储能器1与所电机控制器4连接，用以提供所述电机3运转所需能量，所述能量转换控制器6连接所述电机控制器4与所述能量转换模块5，并且所述能量转换模块5与所述第二储能器2连接，用以实现所述第二储能器2给所述电机3提供能量，所述第一储能器1与所述第二储能器2通过所述能量转换模块5连接，用以实现所述第一储能器1与所述第二储能器2之间的能量转换。

所述电动车上还设置传感器，用以实时监控所述电动车的运行状态，并将所述运行状态数据传送至所述电机控制器4与所述能量转换控制器6，所述电机控制器4与所述能量转换控制器6根据所述电动车运行状态数据控制所述第一储能器1与第二储能器2的供电方式，并且控制所述电机3的运转与所述能量转换模块5的工作方式。

所述第一储能器1为主驱动电源，所述第二储能器2为辅助驱动电源，所述第一储能器1所储存能量大于所述第二储能器2所述储存能量，所述第一储能器1为能量型电池，所述第二储能器2为功率型电池或超级电容；优选地，所述第一储能器1为磷酸铁锂电池等动力电池。

根据所述电动车行驶中的不同状态及需求，所述第一储能器1或所述第二储能器2单独提供所述电动车所需能量，或者所述第一储能器1与所述第二储能器2同时提供所述电动车所需能量：当所述电动车启动时，此时所述电动车所需扭矩较大，即所述电机3所需电流较大，则由所述第二储能器2通过所述能量转换模块5提供所述电机3所需能量；所述电动车达到某一设定车速或匀速行驶时，此时所述电动车的扭矩需求不大但需要持续的能量驱动，则由所述第一储能器1提供所述电机3所需能量；所述电动车上坡或加速时，此时所述电动车所需扭矩大，则由所述第一储能器1与所述第二储能器2同时提供所述电机3所需能量；所述电动车下坡或滑行时，此时所述电动车不需要驱动能量，则由所述电机3制动并发电回收动能至所述第一储能器1与所述第二储能器2。

所述第二储能器2设置能量下限值e1，当所述第二储能器2剩余能量低于所述下限值e1时，所述第二储能器2停止提供能量，并根据当前所述电动车运行状态补充所述第二储能器2能量，以备所述电动车需要较大扭矩时，所述第二储能器2能够短时间提供所述电动车所需大扭矩。

所述第二储能器2剩余能量低于所述下限值e1且所述电动车匀速行驶时，由所述第一储能器1将部分能量通过所述能量转换模块5给所述第二储能器2充电。

所述电动车制动回收动能时，优先回收至所述第二储能器2，所述第二储能器2设置能量上限值e2，当所述第二储能器2能量大于所述上限值e2时，所述第二储能器2停止充电，将制动回收的能量存储至所述第一储能器1中；当制动回收的功率较大时，可以由所述第一储能器1与所述第二储能器2同时回收能量，并且所述第一储能器1与所述第二储能器2之间分配回收能量的比例可根据所述第一储能器1与所述第二储能器2内能够回收的能量比例，也可以根据所述第一储能器1与所述第二储能器2的最佳回收电流比例计算得出。

本发明利用能量型电源提供电动车驱动所需的主要能量，而利用功率型电源弥补能量型电源大电流吞吐的缺陷，由功率型电源短时间提供大电流输出，实现了能量型电源的削峰填谷，既保护了能量型电源的使用，同时也能够更好的满足车辆行驶的需求，有效延长了电源的使用寿命及行驶里程，且提高了驾驶舒适性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。