專(zhuān)利名稱(chēng)：一種車(chē)載超級(jí)電容管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車(chē)載超級(jí)電容管理系統(tǒng)及方法，屬于新能源車(chē)輛技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有汽車(chē)工業(yè)中，燃油車(chē)仍然占絕對(duì)多數(shù)。然而燃油汽車(chē)的大量應(yīng)用，引發(fā)了嚴(yán)重的環(huán)境污染、全球氣候變暖和人類(lèi)生存的危機(jī)；由于燃油汽車(chē)的大量應(yīng)用，導(dǎo)致了地球石油資源的迅速遞減，以致最終枯竭。因此，新能源汽車(chē)的發(fā)展勢(shì)在必行。在新能源汽車(chē)中，無(wú)論是純電動(dòng)或者混合動(dòng)力車(chē)輛，大都是以動(dòng)力電池、燃料電池、超級(jí)電容或者兩者混用作為動(dòng)力源，以電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)裝置的。但由于動(dòng)力電池和燃料電池在安全性、壽命、續(xù)駛里程方面沒(méi)有重大突破，再加上充電服務(wù)設(shè)施以及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、法律法規(guī)不健全，目前以電池為動(dòng)力源的純電動(dòng)或混合動(dòng)力車(chē)發(fā)展速度較慢。超級(jí)電容以其在功率、壽命、相對(duì)安全方面的相對(duì) 優(yōu)勢(shì)已在混合動(dòng)力車(chē)中普遍應(yīng)用。超級(jí)電容作為動(dòng)力源是混合動(dòng)力車(chē)上核心零部件，其安全性、一致性、可靠性等問(wèn)題直接影響著整車(chē)的安全性和整個(gè)生命周期的成本。超級(jí)電容系統(tǒng)，有多個(gè)電容模塊串并聯(lián)組成，單個(gè)電容模塊有多個(gè)電容單體串聯(lián)組成，模塊內(nèi)有負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)單體是否過(guò)壓的控制單元，對(duì)外輸出過(guò)壓信號(hào)。若電容系統(tǒng)一致性不好，在整車(chē)行駛過(guò)程中，會(huì)導(dǎo)致電壓偏高的電容模塊過(guò)充，以至發(fā)生漏液，直接和間接產(chǎn)生的危害，嚴(yán)重威脅整車(chē)及人身安全。若電容系統(tǒng)在過(guò)溫或者溫差過(guò)大條件下使用，將會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)電容系統(tǒng)的一致性和造成電容壽命的衰減，使整個(gè)壽命周期內(nèi)的電容的成本相應(yīng)增加。目前市場(chǎng)上的超級(jí)電容監(jiān)控模塊，要么只是簡(jiǎn)單的對(duì)電容模塊內(nèi)單體過(guò)壓信號(hào)輸出，并不能有效檢測(cè)模塊過(guò)壓、模塊壓差以及溫差等告警或者故障信息，很難保證系統(tǒng)的安全性、可靠性，長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮，也很難降低成本。要么過(guò)于復(fù)雜，類(lèi)似于電池管理系統(tǒng)，對(duì)超級(jí)電容模組的所有信息都進(jìn)行監(jiān)控，造成整個(gè)管理系統(tǒng)比較復(fù)雜，成本高，可靠性低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種車(chē)載超級(jí)電容管理系統(tǒng)及方法，以解決目前車(chē)載電容系統(tǒng)只是簡(jiǎn)單的對(duì)電容模塊內(nèi)單體過(guò)壓信號(hào)輸出，并不能有效檢測(cè)模塊過(guò)壓、模塊壓差以及溫差等告警或者故障信息，造成的車(chē)載電容的安全性和可靠性低的問(wèn)題。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題而提供一種車(chē)載超級(jí)電容管理系統(tǒng)，該電容管理系統(tǒng)包括電壓檢測(cè)模塊、溫度檢測(cè)模塊、控制器和報(bào)警模塊，電壓檢測(cè)模塊和溫度檢測(cè)模塊的輸出端都與控制器的輸入端相連，電壓檢測(cè)模塊的輸入端用于與車(chē)載電容中的各個(gè)電容模塊相連，溫度檢測(cè)模塊的輸入端用于與車(chē)載電容中的各個(gè)電容模塊上的溫度傳感器相連，控制器的輸出端控制連接報(bào)警模塊，控制器中設(shè)置有比較單元，用于檢測(cè)車(chē)載電容中各個(gè)電容模塊是否出現(xiàn)過(guò)壓、過(guò)溫、壓差過(guò)大、或者溫差過(guò)大的現(xiàn)象，當(dāng)系車(chē)載超級(jí)電容統(tǒng)出現(xiàn)過(guò)壓、過(guò)溫、壓差過(guò)大、或者溫差過(guò)大時(shí)進(jìn)行報(bào)警。所述的控制器的輸入端還連接有負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)單體是否過(guò)壓的控制單元，當(dāng)控制器檢測(cè)到控制單元有過(guò)壓信號(hào)時(shí)，控制器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。所述的控制器上還設(shè)置有CAN通訊接口，控制器通過(guò)該CAN通訊接口用于與整車(chē)控制器的CAN網(wǎng)絡(luò)通訊連接。所述的控制器的輸出端還控制連接有顯示模塊，用于顯示報(bào)警信息。所述的控制器在控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)時(shí)可以根據(jù)過(guò)壓、過(guò)溫、壓差、或者溫差超出標(biāo)準(zhǔn)不同的幅度而發(fā)出不同級(jí)別的報(bào)警。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型通過(guò)利用帶電壓檢測(cè)模塊、溫度檢測(cè)模塊和控制器的車(chē)載電容管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電容模塊電壓、模塊溫度及過(guò)壓信號(hào)的采集，并經(jīng)過(guò)內(nèi)部計(jì)算，當(dāng)車(chē)載超級(jí)電容出現(xiàn)過(guò)壓、過(guò)溫、壓差過(guò)大、或者溫差過(guò)大時(shí)進(jìn)行報(bào)警，提醒駕駛
員及時(shí)采取處理措施，從而保證車(chē)載電容的一致性、安全性和可靠性，延長(zhǎng)車(chē)載電容壽命，降低成本。

圖I是本實(shí)用新型車(chē)載電容系統(tǒng)實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型車(chē)載電容管理系統(tǒng)實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型的車(chē)載電容管理系統(tǒng)的工作流程圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例二的車(chē)載電容管理系統(tǒng)的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型的一種車(chē)載超級(jí)電容管理系統(tǒng)的實(shí)施例一如圖I所示，本實(shí)用新型的車(chē)載電容裝置包括N個(gè)電容模塊和一個(gè)電容管理系統(tǒng)，每個(gè)電容模塊內(nèi)設(shè)置有負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)單體是否過(guò)壓的控制單元，電容管理系統(tǒng)包括電壓檢測(cè)單、溫度檢測(cè)單元和控制器，電壓檢測(cè)單元和溫度檢測(cè)單元的輸入端分別與N個(gè)電容模塊相連，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)這N個(gè)電容模塊的電壓值和溫度值，電壓檢測(cè)單元和溫度檢測(cè)單元的輸出端都與控制器相連，控制器設(shè)置有比較單元，比較單元中預(yù)設(shè)有這N個(gè)電容模塊的標(biāo)準(zhǔn)電壓值和標(biāo)準(zhǔn)溫度值，控制器將采集到的電容模塊的電壓值和溫度值分別與比較單元中預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)電壓值和溫度值進(jìn)行比較，控制器根據(jù)比較結(jié)果發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，控制器上設(shè)置有CAN通訊接口，用于通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)與整車(chē)對(duì)接，控制器上還連接報(bào)警模塊，一旦有電容模塊的電壓或溫度超過(guò)其設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值，控制器控制報(bào)警模塊發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，也可以通過(guò)其CAN通訊接口與車(chē)載管理器連接，電容管理系統(tǒng)的輸出端通過(guò)其CAN通訊接口與車(chē)載管理器通信連接，車(chē)載管理器控制整車(chē)運(yùn)行。本實(shí)用新型的一種車(chē)載超級(jí)電容管理系統(tǒng)的實(shí)施例二該車(chē)載電容系統(tǒng)由16個(gè)電容模塊串并組成，總電壓為384伏，單個(gè)模塊電壓為48伏，其中單個(gè)電容模塊有18個(gè)電容單體串聯(lián)組成，單個(gè)電容電壓為2. 7伏，單個(gè)電容模塊內(nèi)有負(fù)責(zé)檢測(cè)單體是否過(guò)壓的控制單元，電容管理系統(tǒng)包括電壓檢測(cè)單、溫度檢測(cè)單元和控制器，電壓檢測(cè)單元和溫度檢測(cè)單元的輸入端分別與16個(gè)電容模塊相連，控制器設(shè)置有比較單元，比較單元中預(yù)設(shè)有這16個(gè)電容模塊的標(biāo)準(zhǔn)電壓值為49伏，標(biāo)準(zhǔn)溫度值為60°C，電容模塊標(biāo)準(zhǔn)壓差為4伏，標(biāo)準(zhǔn)溫差為8°C，控制器根據(jù)采集到的電容模塊的電壓值和溫度值分別計(jì)算每個(gè)電容模塊的壓差和溫差，控制器將采集到的電容模塊的電壓值和溫度值分別與比較單元中預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)電壓值和溫度值進(jìn)行比較，并通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)與整車(chē)控制器對(duì)接.在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，CMS系統(tǒng)負(fù)責(zé)檢測(cè)超級(jí)電容系統(tǒng)電壓和溫度信息，并作內(nèi)部判斷和邏輯計(jì)算。當(dāng)CMS系統(tǒng)檢測(cè)某個(gè)模塊電壓高于49伏、或者模塊溫度高于60°C、或者模塊壓差大于4伏、或者模塊溫差大于8°C時(shí)，CMS發(fā)出一級(jí)告警,將信息通知整車(chē)控制器,并在儀表顯示，整車(chē)控制器接到報(bào)警信息后，進(jìn)行功率限制，將功率降至電容系統(tǒng)原來(lái)輸出能力的50%。當(dāng)上述報(bào)警取消時(shí)，恢復(fù)電源系統(tǒng)動(dòng)力輸出能力。當(dāng)CMS系統(tǒng)檢測(cè)某個(gè)模塊電壓高于50伏、或者模塊溫度高于65°C、或者模塊壓差大于5伏、或者模塊溫差大于10°C、或者CMS檢測(cè)到 單體過(guò)壓信號(hào)時(shí)，CMS發(fā)出二級(jí)告警，并將信息通知整車(chē)，并在儀表顯示，整車(chē)接到告警信息后，立即停車(chē)，通知駕駛員逐條排查原因，并做維護(hù)，無(wú)故障后再運(yùn)行，其具體流程如圖3和圖4所示。
權(quán)利要求1.一種車(chē)載超級(jí)電容管理系統(tǒng)，其特征在于該電容管理系統(tǒng)包括電壓檢測(cè)模塊、溫度檢測(cè)模塊、控制器和報(bào)警模塊，電壓檢測(cè)模塊和溫度檢測(cè)模塊的輸出端都與控制器的輸入端相連，電壓檢測(cè)模塊的輸入端用于與車(chē)載電容中的各個(gè)電容模塊相連，溫度檢測(cè)模塊的輸入端用于與車(chē)載電容中的各個(gè)電容模塊上的溫度傳感器相連，控制器的輸出端控制連接報(bào)警模塊，控制器中設(shè)置有比較單元，用于檢測(cè)車(chē)載電容中各個(gè)電容模塊是否出現(xiàn)過(guò)壓、過(guò)溫、壓差過(guò)大、或者溫差過(guò)大的現(xiàn)象，當(dāng)系車(chē)載超級(jí)電容統(tǒng)出現(xiàn)過(guò)壓、過(guò)溫、壓差過(guò)大、或者溫差過(guò)大時(shí)進(jìn)行報(bào)警。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車(chē)載超級(jí)電容管理系統(tǒng)，其特征在于所述的控制器的輸入端還連接有負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)單體是否過(guò)壓的控制單元，當(dāng)控制器檢測(cè)到控制單元有過(guò)壓信號(hào)時(shí)，控制器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車(chē)載超級(jí)電容管理系統(tǒng)，其特征在于所述的控制器上還設(shè)置有CAN通訊接口，控制器通過(guò)該CAN通訊接口用于與整車(chē)控制器的CAN網(wǎng)絡(luò)通訊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車(chē)載超級(jí)電容管理系統(tǒng)，其特征在于所述的控制器的輸出端還控制連接有顯示模塊，用于顯示報(bào)警信息。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種車(chē)載超級(jí)電容管理系統(tǒng)，該電容管理系統(tǒng)包括電壓檢測(cè)模塊、溫度檢測(cè)模塊、控制器和報(bào)警模塊，電壓檢測(cè)模塊和溫度檢測(cè)模塊的輸出端都與控制器的輸入端相連，電壓檢測(cè)模塊進(jìn)而溫度檢測(cè)模塊的輸入端用于與車(chē)載電容中的各個(gè)電容模塊相連，控制器的輸出端控制連接報(bào)警模塊，控制器中設(shè)置有比較單元，用于檢測(cè)車(chē)載電容中各個(gè)電容模塊是否出現(xiàn)過(guò)壓、過(guò)溫、壓差過(guò)大、或者溫差過(guò)大的問(wèn)題。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)車(chē)載電容出現(xiàn)過(guò)壓、過(guò)溫、壓差過(guò)大、或者溫差過(guò)大時(shí)進(jìn)行報(bào)警，提醒駕駛員及時(shí)采取處理措施，從而保證車(chē)載電容的一致性、安全性、可靠性，延長(zhǎng)車(chē)載電容壽命，降低成本。
文檔編號(hào)B60L11/18GK202703308SQ20122026180
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者游祥龍, 郭忠杰 申請(qǐng)人:鄭州宇通客車(chē)股份有限公司