新型高性能混合動力電動車電源系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及新型電源系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種混合動力電動車電源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電動車電源系統(tǒng)主要是由蓄電池作為供電電源，蓄電池的能量密度大，運(yùn)行維護(hù)簡單，以蓄電池作為電源的技術(shù)很成熟，但是，蓄電池的功率密度較低，無法快速充放電，因而在脈沖功率技術(shù)中的應(yīng)用受到限制，難以滿足電動車的啟動、爬坡、加速等大功率脈動需求，若僅采用蓄電池作電源，勢必引起蓄電池反復(fù)充放電，將縮短電池的壽命，而且蓄電池的反復(fù)充放電次數(shù)只有數(shù)千次，循環(huán)壽命短，正常工作溫度范圍窄，這些弊病在電動汽車、移動通訊設(shè)備、便攜設(shè)備中充分表現(xiàn)出來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種新型高性能混合動力電動車電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠滿足電動車的大功率脈動需求，并且該系統(tǒng)輸出電壓可調(diào)，能夠滿足不同等級電動車電源要求。此外，該系統(tǒng)還能夠?qū)崟r顯示蓄電池充放電狀態(tài)，并具有電池充放電的保護(hù)及報警功會K。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]新型高性能混合動力電動車電源系統(tǒng)，包括供電電源模塊、DC-DC電壓轉(zhuǎn)換模塊、電動機(jī)負(fù)載、電壓采樣模塊、電流采樣模塊、單片機(jī)、液晶顯示模塊、聲光報警模塊。所訴供電電源模塊由蓄電池和超級電容組成，并與DC-DC電壓轉(zhuǎn)換模塊連接，為整個新型高性能混合動力電動車電源系統(tǒng)提供電能；所訴DC-DC電壓轉(zhuǎn)換模塊與電動機(jī)負(fù)載連接，將供電電源模塊提供的12V電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的24V直流電壓輸出供負(fù)載使用；所訴電壓采樣模塊與單片機(jī)連接，其作用在于對電動機(jī)負(fù)載兩端的電壓和蓄電池兩端的輸出電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，并將采樣后的數(shù)據(jù)傳給單片機(jī)；所訴電流采樣電路與單片機(jī)連接，其作用在于對電動機(jī)負(fù)載電流和蓄電池的輸出電流進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，并將采樣后的數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)；所訴液晶顯示模塊與單片機(jī)連接，其作用在于將蓄電池的輸出電壓、輸出電流和電動機(jī)負(fù)載兩端的電壓、電流進(jìn)行顯示，以方便使用人員觀測系統(tǒng)運(yùn)行情況；所訴聲光報警模塊與單片機(jī)連接，其作用在于蓄電池電壓過低或輸出電流過大時根據(jù)單片機(jī)的指令進(jìn)行聲光報警。
[0006]本實用新型的有益效果如下:
[0007]1、該系統(tǒng)能充分發(fā)揮蓄電池能量密度高和超級電容功率密度高的優(yōu)勢，就能夠在有效減少蓄電池的使用數(shù)量的同時，改善電源對大功率脈動負(fù)載的適應(yīng)能力，提高系統(tǒng)的工作效率；
[0008]2、該系統(tǒng)輸出電壓可以在18V~26范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，能夠滿足不同等級電動車電源要求；
[0009]3、該系統(tǒng)具有蓄電池放電保護(hù)功能，防止蓄電池放電電流過大而損耗蓄電池現(xiàn)象的出現(xiàn)，在蓄電池大電流放電時，報警功能自行啟動；
[0010]4、該系統(tǒng)具有顯示功能，可以實時顯示蓄電池的輸出電壓和輸出電流的同時，實時顯示負(fù)載兩端的電壓和負(fù)載電流。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型高性能混合動力電動車電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0013]如圖1所示，本實用新型高性能混合動力電動車電源系統(tǒng)包括:供電電源模塊、DC-DC電壓轉(zhuǎn)換模塊、電動機(jī)負(fù)載、電壓采樣模塊、電流采樣模塊、單片機(jī)、液晶顯示模塊、聲光報警模塊。
[0014]在該新型高性能混合動力電動車電源系統(tǒng)中，供電電源模塊由蓄電池和超級電容并聯(lián)組成，負(fù)責(zé)給整個電動車電源系統(tǒng)供電，當(dāng)電動車穩(wěn)定行駛時，蓄電池給DC-DC電壓轉(zhuǎn)換模塊供電的同時給超級電容充電，當(dāng)電動車啟動、爬坡、加速時，蓄電池和超級電容同時給DC-DC電壓轉(zhuǎn)換模塊供電。DC-DC電壓轉(zhuǎn)換模塊將供電電源模塊提供的電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓供電動機(jī)負(fù)載使用，滿足電動車的啟動、勻速、加速、爬坡等需求。電壓采樣模塊采集蓄電池兩端電壓數(shù)據(jù)和電動機(jī)負(fù)載兩端電壓數(shù)據(jù)，并將電壓數(shù)據(jù)直接傳遞給單片機(jī)，電流采樣模塊采集蓄電池輸出電流數(shù)據(jù)和輸入給電動機(jī)負(fù)載的電流數(shù)據(jù)，并將電流數(shù)據(jù)直接傳遞給單片機(jī)。單片機(jī)將電壓數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)經(jīng)過液晶顯示模塊進(jìn)行顯示，并在蓄電池兩端電壓過低和蓄電池輸出電流過大時，通過聲光報警模塊進(jìn)行報警。
[0015]本新型高性能混合動力電動車電源系統(tǒng)輸出電壓可調(diào)，能夠滿足不同等級電動車電源要求，因此加入DC-DC電壓轉(zhuǎn)換模塊。本DC-DC電壓轉(zhuǎn)換模塊采用以LTC3780為核心的電壓轉(zhuǎn)換模塊。LTC3780是一款高性能升壓-降壓型開關(guān)穩(wěn)壓控制器，可以無縫切換Buck-Boost開關(guān)模式，高效率地升壓或降壓，具有自動穩(wěn)定輸出電壓的作用，使電動車電源系統(tǒng)具有質(zhì)的飛越，LTC3780具有完善的保護(hù)功能，可以提升電動車電源系統(tǒng)具有更可靠更安全的應(yīng)用性能。
【主權(quán)項】
1.新型高性能混合動力電動車電源系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括供電電源模塊、DC-DC電壓轉(zhuǎn)換模塊、電壓采樣模塊、電流采樣模塊、單片機(jī)；所訴供電電源模塊由蓄電池和超級電容組成，并與DC-DC電壓轉(zhuǎn)換模塊連接，為整個新型高性能混合動力電動車電源系統(tǒng)提供電能；所訴DC-DC電壓轉(zhuǎn)換模塊與電動機(jī)負(fù)載連接，將供電電源模塊提供的12V電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的24V直流電壓輸出供負(fù)載使用；所訴電壓采樣模塊與單片機(jī)連接，其作用于對電動機(jī)負(fù)載兩端的電壓和蓄電池兩端的輸出電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，并將采樣后的數(shù)據(jù)傳給單片機(jī)；所訴電流采樣電路與單片機(jī)連接，其作用在于對電動機(jī)負(fù)載電流和蓄電池的輸出電流進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，并將采樣后的數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)；所訴單片機(jī)與電壓采樣模塊和電流采樣模塊連接，其作用在于接收電壓采樣數(shù)據(jù)和電流采樣數(shù)據(jù)，通過把相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算，進(jìn)行負(fù)載保護(hù)和顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的新型高性能混合動力電動車電源系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括液晶顯示模塊、聲光報警模塊；所訴液晶顯示模塊與單片機(jī)連接，其作用于將蓄電池的輸出電壓、輸出電流和電動機(jī)負(fù)載兩端的電壓、電流進(jìn)行顯示，以方便使用人員觀測系統(tǒng)運(yùn)行情況；所訴聲光報警模塊與單片機(jī)連接，其作用于蓄電池電壓過低或輸出電流過大時根據(jù)單片機(jī)的指令進(jìn)行聲光報警。
【專利摘要】新型高性能混合動力電動車電源系統(tǒng)涉及新型電源領(lǐng)域，該系統(tǒng)包括供電電源模塊、DC-DC電壓轉(zhuǎn)換模塊、電動機(jī)負(fù)載、電壓采樣模塊、電流采樣模塊、單片機(jī)、液晶顯示模塊、聲光報警模塊。電源模塊負(fù)責(zé)給整個電動車電源系統(tǒng)供電，DC-DC電壓轉(zhuǎn)換模塊將供電電源模塊提供的電壓轉(zhuǎn)換成成穩(wěn)定的直流電壓供負(fù)載使用，單片機(jī)通過采樣模塊進(jìn)行采樣，將采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，并通過報警模塊進(jìn)行報警。本實用新型高性能混合動力電動車電源系統(tǒng)能夠滿足電動車大功率脈動需求；系統(tǒng)輸出電壓可調(diào)，可以滿足不同電動車電源要求；該系統(tǒng)還能夠?qū)崟r顯示蓄電池充放電狀態(tài)，并具有電池充放電的保護(hù)及報警功能。
【IPC分類】H02J7-00
【公開號】CN204290351
【申請?zhí)枴緾N201420018994
【發(fā)明人】李巖, 王玉坤, 郭賀
【申請人】長春工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年1月14日