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一种双源电池包切换方法、系统

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-08-24 10:02:29

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 王柳 | 2023-08-24 10:02:29

本成果公开了一种双源电池包切换方法、系统,其中方法包括:实时获取当前使用电池包的第一端电压和待切换电池包的第二端电压;在正常行驶过程中:若第一端电压与第二端电压的差值在第一预设范围内,则直接进行电池包切换;否则包括:若第二端电压小于第一端电压,则调整车辆电机的输出矢量,使第一端电压减小,当检测到减小后的第一端电压与第二端电压的差值在第一预设范围内,进行电池包切换;若第二端电压大于第一端电压,则降低车辆电机的输出功率或控制电机制动,使第一端电压增大,当检测到增大后的第一端电压与第二端电压的差值在第一预设范围内,进行电池包切换。可在不需要DC/DC转换器的情况下,实现电池包切换过程中避免或减小产生环流。

本发明提出了一种双源电池包切换方法、系统,首先获取两个电池包的端电压,在两者的端电压差值在第一预设范围内时,切换可避免产生环流或产生的环流没有超过安全值。当两者的端电压差值超出第一预设范围时,则需进行预处理后再切换。一为待切换电池包的第二端电压小于当前使用电池包的第一端电压,此时通过调整车辆电机iq轴和id轴的输出矢量,使车辆电机的效率降低且输出转矩和转速不变,从而提高电池包的所需功率,增加了电池包的输出电流,使得当前使用电池包的内部压降增大,使当前使用电池包的端电压减小,从而使当前使用电池包与待切换电池包两者的端电压差值在第一预设范围内,再进行切换动作,从而避免或减小环流。二为待切换电池包的第二端电压大于当前使用电池包的第一端电压,则降低车辆电机的输出功率,如关闭空调或控制其他电气负载关闭或减小功率,使电池包的输出电流减小,电池内部的压降也会变小,使得当前使用电池包的端电压增大,从而使当前使用电池包与待切换电池包两者的端电压差值在第一预设范围内,再进行切换动作,从而避免或减小环流。

当前的双源电池包控制和切换技术,为了解决两个电池包电压有差异的问题,通常需要一个双向的DC/DC转换器;如中国专利2019101086642,公开了一种双电池包供电装置及其控制方法,包括第一电池包、第二电池包、DCDC电路(相当于DC/DC转换器)及电机控制器,需依赖DCDC电路将第一电池包和第二电池包输出电压调整至一致后进行切换。若无DC/DC转换器,直接进行电池包的切换,当两个电池包的输出电压不同时,会导致电压高的电池包向电压低的电池包充电,产生环流。环流可能产生以下问题:一方面,过大的环流可能会导致高压回路过流,损坏电气元件,甚至引发安全事故;另一方面,环流发生在两个电池包内部,并未对外做功,因此会导致不必要的电能消耗和电池老化。

湖南大学电动方程式赛车队,车队成立10年来,积极为各学院、各专业的同学提供实践机会和平台,秉承“创新改变世界,实践超越梦想”的理念,培养出了一大批受到各大高校和用人单位青睐的学生,多名队员赴外留学,车队队员保送至上海交大、同济大学等各大高校,另还有多位队员进入广汽、东风、上汽等车企的研究所,车队的事迹被中国青年报、新华网、新浪网等媒体报道和转载,产生了很好的社会影响。 车队现在队队员包括来自机械学院、电气学院、物理与微电子学院、信息院等多个学院的60余名本科生,由车辆工程系白中浩老师担任指导老师。

本发明提供了一种双源电池包切换方法、系统,以解决在无DC/DC转换器的情况下进行双源电池包切换易产生环流的问题。本方案两个电池包均可单独供电驱动车辆行驶,而且可在不需要DC/DC转换器的情况下,实现电池包切换过程中避免或减小产生环流,节约成本。

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