一种车载超级电容管理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种车载超级电容管理系统及方法，该电容管理系统包括电压检测模块、温度检测模块、控制器和报警模块，电压检测模块和温度检测模块的输出端都与控制器的输入端相连，电压检测模块进而温度检测模块的输入端用于与车载电容中的各个电容模块相连，控制器的输出端控制连接报警模块，控制器中设置有比较单元，用于检测车载电容中各个电容模块是否出现过压、过温、压差过大、或者温差过大的问题。本发明专利技术能够实现当车载电容出现过压、过温、压差过大、或者温差过大时进行报警，提醒驾驶员及时采取处理措施，从而保证车载电容的一致性、安全性、可靠性，延长车载电容寿命，降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于新能源车辆

技术介绍
现有汽车工业中，燃油车仍然占绝对多数。然而燃油汽车的大量应用，引发了严重的环境污染、全球气候变暖和人类生存的危机；由于燃油汽车的大量应用，导致了地球石油资源的迅速递减，以致最终枯竭。因此，新能源汽车的发展势在必行。在新能源汽车中，无论是纯电动或者混合动力车辆，大都是以动力电池、燃料电池、超级电容或者两者混用作为动力源，以电动机为驱动装置的。但由于动力电池和燃料电池在安全性、寿命、续驶里程方面没有重大突破，再加上充电服务设施以及相应标准、法律法规不健全，目前以电池为动力源的纯电动或混合动力车发展速度较慢。超级电容以其在功率、寿命、相对安全方面的相对 优势已在混合动力车中普遍应用。超级电容作为动力源是混合动力车上核心零部件，其安全性、一致性、可靠性等问题直接影响着整车的安全性和整个生命周期的成本。超级电容系统，有多个电容模块串并联组成，单个电容模块有多个电容单体串联组成，模块内有负责监测单体是否过压的控制单元，对外输出过压信号。若电容系统一致性不好，在整车行驶过程中，会导致电压偏高的电容模块过充，以至发生漏液，直接和间接产生的危害，严重威胁整车及人身安全。若电容系统在过温或者温差过大条件下使用，将会严重影响整个电容系统的一致性和造成电容寿命的衰减，使整个寿命周期内的电容的成本相应增加。目前市场上的超级电容监控模块，要么只是简单的对电容模块内单体过压信号输出，并不能有效检测模块过压、模块压差以及温差等告警或者故障信息，很难保证系统的安全性、可靠性，长远角度考虑，也很难降低成本。要么过于复杂，类似于电池管理系统，对超级电容模组的所有信息都进行监控，造成整个管理系统比较复杂，成本高，可靠性低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，以解决目前车载电容系统只是简单的对电容模块内单体过压信号输出，并不能有效检测模块过压、模块压差以及温差等告警或者故障信息，造成的车载电容的安全性和可靠性低的问题。本专利技术为解决上述技术问题而提供一种车载超级电容管理系统，该电容管理系统包括电压检测模块、温度检测模块、控制器和报警模块，电压检测模块和温度检测模块的输出端都与控制器的输入端相连，电压检测模块的输入端用于与车载电容中的各个电容模块相连，温度检测模块的输入端用于与车载电容中的各个电容模块上的温度传感器相连，控制器的输出端控制连接报警模块，控制器中设置有比较单元，用于检测车载电容中各个电容模块是否出现过压、过温、压差过大、或者温差过大的现象，当系车载超级电容统出现过压、过温、压差过大、或者温差过大时进行报警。所述的控制器的输入端还连接有负责监测单体是否过压的控制单元，当控制器检测到控制单元有过压信号时，控制器控制报警器发出报警信号。所述的控制器上还设置有CAN通讯接口，控制器通过该CAN通讯接口用于与整车控制器的CAN网络通讯连接。所述的控制器在控制报警器发出报警信号时可以根据过压、过温、压差、或者温差超出标准不同的幅度而发出不同级别的报警。所述的控制器的输出端还控制连接有显示模块，用于显示报警信息。本专利技术为解决上述技术问题还提供了一种车载超级电容管理方法，该车载超级电容管理方法的步骤如下 1).实时采集车载超级电容中的各个电容模块的电压和温度，并计算出每个电容模块相应的压差和温差； 2).将采集到的各个电容模块电压和温度分别与电容模块的标准电压和标准温度进行比较，判断是否有电容模块出现过压或过温现象，并将计算出的各个电容模块的压差和温差分别与标准的压差和温差进行比较，判断是否有电容模块出现压差过大或温差过大的现象； 3).当有电容模块出现上述任一种情况时，发出报警信息，提醒驾乘人员对该超级电容进行降功率或者停车检查，以实现对超级电容系统的保护。所述的管理方法中还需要判断是否有电容模块中的单体电容出现过压现象，如果出现单体电容过压现象，同样也需要发出报警信号。当判断到有电容模块出现需要报警的情况时，可通过CAN总线将该报警信息传输到整车控制器的CAN网络中。所述的步骤3)中在发出报警信息时，可以根据过压、过温、压差、或者温差超出标准不同的幅度而发出不同级别的报警。所述的报警信息内容可以显示出来，供驾乘人员进行后续处理。本专利技术的有益效果是本专利技术通过利用带电压检测模块、温度检测模块和控制器的车载电容管理系统，实现对电容模块电压、模块温度及过压信号的采集，并经过内部计算，当车载超级电容出现过压、过温、压差过大、或者温差过大时进行报警，提醒驾驶员及时采取处理措施，从而保证车载电容的一致性、安全性和可靠性，延长车载电容寿命，降低成本。附图说明图I是本专利技术车载电容系统实施例一的结构 图2是本专利技术车载电容管理系统实施例二的结构 图3是本专利技术的车载电容管理系统的工作流程 图4是本专利技术实施例二的车载电容管理系统的工作流程图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步说明。本专利技术的一种车载超级电容管理系统的实施例一 如图I所示，本专利技术的车载电容装置包括N个电容模块和一个电容管理系统，每个电容模块内设置有负责监测单体是否过压的控制单元，电容管理系统包括电压检测单、温度检测单元和控制器，电压检测单元和温度检测单元的输入端分别与N个电容模块相连，用于实时检测这N个电容模块的电压值和温度值，电压检测单元和温度检测单元的输出端都与控制器相连，控制器设置有比较单元，比较单元中预设有这N个电容模块的标准电压值和标准温度值，控制器将采集到的电容模块的电压值和温度值分别与比较单元中预设的标准电压值和温度值进行比较，控制器根据比较结果发出相应的控制信号，控制器上设置有CAN通讯接口，用于通过CAN网络与整车对接，控制器上还连接报警模块，一旦有电容模块的电压或温度超过其设定的标准值，控制器控制报警模块发出相应的报警信号，也可以通过其CAN通讯接口与车载管理器连接，电容管理系统的输出端通过其CAN通讯接口与车载管理器通信连接，车载管理器控制整车运行。本专利技术的一种车载超级电容管理系统的实施例二 该车载电容系统由16个电容模块串并组成，总电压为384伏，单个模块电压为48伏，其中单个电容模块有18个电容单体串联组成，单个电容电压为2. 7伏，单个电容模块内有负责检测单体是否过压的控制单元，电容管理系统包括电压检测单、温度检测单元和控制器，电压检测单元和温度检测单元的输入端分别与16个电容模块相连，控制器设置有比较单元，比较单元中预设有这16个电容模块的标准电压值为49伏，标准温度值为60°C，电容模块标准压差为4伏，标准温差为8°C，控制器根据采集到的电容模块的电压值和温度值分别计算每个电容模块的压差和温差，控制器将采集到的电容模块的电压值和温度值分别与比较单元中预设的标准电压值和温度值进行比较，并通过CAN网络与整车控制器对接.在系统运行时，CMS系统负责检测超级电容系统电压和温度信息，并作内部判断和逻辑计算。当CMS系统检测某个模块电压高于49伏、或者模块温度高于60°C、或者模块压差大于4伏、或者模块温差大于8°C时，CMS发出一级告警,将信息通知整车控制器,并在仪表显示，整车控制器接到报警信息后，进行功率限制，将功率降至电容系统原来输出能力的50%。当上述报警取消时，恢复电源系统动力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载超级电容管理系统，其特征在于：该电容管理系统包括电压检测模块、温度检测模块、控制器和报警模块，电压检测模块和温度检测模块的输出端都与控制器的输入端相连，电压检测模块的输入端用于与车载电容中的各个电容模块相连,温度检测模块的输入端用于与车载电容中的各个电容模块上的温度传感器相连，控制器的输出端控制连接报警模块，控制器中设置有比较单元，用于检测车载电容中各个电容模块是否出现过压、过温、压差过大、或者温差过大的现象，当系车载超级电容统出现过压、过温、压差过大、或者温差过大时进行报警。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：游祥龙，郭忠杰，
申请(专利权)人：郑州宇通客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：