组电压时，第一二极管D1自然导通，同时DC/DC转换器也相当于一个二极管与第一二极管D1并联，动力电池组做为主要动力源提供能量给电机控制器，电机控制器驱动电机带动车辆行驶。
[0036]本实施方式中，所述DC/DC转换器的功率变换模块为升压boost拓扑结构，低压端做为输入接动力电池组，高压端做为输出接超级电容组;DC/DC转换器不直接连接驱动电机，所以功率变换模块较小，可节约空间和成本；当超级电容组电压高于等于动力电池组时，DC/DC转换器的控制模块控制升压boost电路为超级电容组充电，直到达到超级电容组最高工作电压V2为止，当车辆起步爬坡加速时把超级电容组能量迅速用掉使其电压降到低于动力电池组电压时，DC/DC转换器关闭升压boost电路的功率管使主电路直通，并通过防反二极管将动力电池组能量直接送到超级电容组端，此时DC/DC转换器等效为一个二极管，与第一二极管D1并联实用，分担第一二极管D1的负担。
[0037]本实施方式中，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4以及DC/DC转换器内部开关S5都由DC/DC内部的控制模块进行控制。
[0038]本实施方式中，车辆静止时，如果超级电容组电压比动力电池组电压低很多，则第一开关S1、第二开关S4和DC/DC转换器内部开关S5都断开，第二开关S2、第三S3闭合，使用电阻R1给超级电容组进行预充，并通过CAN总线发送禁止启动车辆的命令数据给电机控制器，不允许启动电机；当超级电容组电压等于高于电池电压时，DC/DC转换器通过CAN总线发送允许启动车辆的命令数据给电机控制器，第二开关S2、第三开关S3断开，第一开关S1、第四开关S4和DC/DC转换器内部开关S5闭合，并启动DC/DC转换器内部boost升压转换模块对超级电容组进行充电，直到超级电容组电压达到最高工作电压V2后关闭DC/DC转换器内部开关S5和boost升压转换模块。
[0039]本实施方式中，车辆起步时，超级电容组电压高于动力电池组电压，超级电容组做为主要动力源，在起步加速过程中DC/DC转换器同时用小电流给超级电容组补充能量，第二开关S2、第三开关S3断开，DC/DC转换器内部开关S5和第一开关S1、第四开关S4闭合，待超级电容组电压略低于动力电池组电压时，第一二极管D1自然导通，同时DC/DC转换器关闭boost升压转换模块但保持DC/DC转换器内部开关S5闭合，此时DC/DC转换器相当于一个二极管与第一二极管D1并联使用，动力电池组做为主要动力源为车辆行驶提供能量。
[0040]本实施方式中，车辆高速正常运行时，动力电池组作为动力源，第二开关S2、第四开关S4以及DC/DC转换器内部开关S5断开，第一开关S1、第三开关S3闭合，动力电池组与超级电容组直接并联给电机控制器提供能量，电机控制器驱动电机维持车辆行驶。
[0041]本实施方式中，车辆高速制动或下坡时，第二开关S2、第三开关S3及DC/DC转换器内部开关S5断开，第一开关S1、第四开关S4闭合，电机通过电机控制器将能量回馈到给超级电容组，进行快速能量回收;如果能量回收时超级电容组电压高于其最高工作电压，则闭合第一开关S1和第三开关S3，将能量回馈给动力电池组，保护超级电容组。
[0042]本实施方式中，车辆出现严重故障时，车辆应该停止，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4以及DC/DC转换器内部开关S5全部断开，并通过CAN总线发送禁止启动车辆命令。
[0043]本实施方式中，动力电池组和超级电容组分别在电池管理系统和超级电容管理系统的监控控制下工作，并将电池和电容的实时状态信息通过CAN总线发送给DC/DC和电机控制器。
[0044]本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种电电混合电动汽车动力电池与超级电容动力系统，其特征在于:包括第一开关(S1)、第二开关(S2)、第三开关(S3)、第四开关(S4)、第一二极管(D1)、电阻(R1)、DC/DC转换器、电机、电机控制器、动力电池管理系统、超级电容管理系统、动力电池组、超级电池组，所述动力电池组上设有动力电池管理系统，所述超级电池组上设有超级电容管理系统，所述动力电池管理系统与所述超级电容管理系统连接，所述DC/DC转换器分别连接所述动力电池管理系统与所述超级电容管理系统，所述动力电池管理系统连接第一开关(S1)的一端和第二开关(S2)的一端，所述第一开关(S1)的另一端还连接所述第三开关(S3)的一端，所述第二开关(S2)的另一端连接所述电阻(R1)的一端，所述电阻(R1)的另一端连接所述第一开关(S1)的另一端，所述第一开关(S1)的另一端还连接所述第三开关(S3)的一端，所述电阻(R1)的另一端还连接所述第一二极管(D1)的正极，所述第一二极管(D1)的负极连接所述第四开关(S4)的一端，所述超级电容管理系统连接所述第四开关(S4)的另一端和第三开关(S3)的另一端，所述DC/DC转换器分别连接第一开关(S1)的一端、第一开关(S1)的一端、第四开关(S4)的另一端、第三开关(S3)的另一端，所述DC/DC转换器还连接电机控制器，所述电机控制器连接电机，所述DC/DC转换器还通过通讯信号线连接第一开关(S1)、第二开关(S2 )、第三开关(S3 )、第四开关(S4)，所述DC/DC转换器还通过CAN总线连接超级电容管理系统、动力电池管理系统、电机控制器。2.根据权利要求1所述的一种电电混合电动汽车动力电池与超级电容动力系统，其特征在于:所述电阻(R1)为预充电阻。3.根据权利要求1所述的一种电电混合电动汽车动力电池与超级电容动力系统，其特征在于:所述DC/DC转换器包括升压转换模块、控制模块、第二二极管(D2)、内部开关(S5)，所述升压转换模块连接第二二极管(D2)的正极，所述第二二极管(D2)的负极连接所述内部开关(S5)的一端，所述控制模块通过通讯信号线与升压转换模块和内部开关(S5)连接，所述控制模块通过通讯信号线输出电流采集、输出电压采集、输入电流采集、输入电压采集，所述控制模块设有CAN总线，所述控制模块还设有第一开关(S1)、第二开关(S2)、第三开关(S3)、第四开关(S4)的控制信号线。
【专利摘要】本实用新型公开了一种电电混合电动汽车动力电池与超级电容动力系统，设有升压转换模块的DC/DC转换器、第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、预充电阻和第一二极管的组合来连接动力电池组和超级电容组，用于超级电容与动力电池混合构成的电动汽车电电混动力系统，提升整车起步加速爬坡性能和制动下坡能量回收性能。
【IPC分类】B60L11/18, B60L11/00
【公开号】CN205097969
【申请号】CN201520901957
【发明人】姜代平, 何啸月, 宋文权, 严彬, 杨文博
【申请人】宁波市江北九方和荣电气有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月13日