本發(fā)明涉及車輛制動(dòng)能量回收系統(tǒng)，特別是涉及一種用于車輛制動(dòng)能量回收的超級(jí)電容系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：公開(kāi)號(hào)為cn103538482a的專利公開(kāi)了一種可助力及回收制動(dòng)能量的汽車啟停系統(tǒng)，針對(duì)現(xiàn)有啟停系統(tǒng)頻繁啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要高性能蓄電池，增加了成本，蓄電池短時(shí)間大電流充放電能力有限難以回收制動(dòng)能量；無(wú)法為發(fā)動(dòng)機(jī)提供有效助力的問(wèn)題。系統(tǒng)包括蓄電池、電機(jī)和電機(jī)控制器組成的bsg單元、超級(jí)電容、單向降壓變換器、啟動(dòng)機(jī)、啟停系統(tǒng)控制器。發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)時(shí)，蓄電池為啟動(dòng)機(jī)供電，單向降壓變換器工作于非降壓模式，bsg單元與超級(jí)電容之間無(wú)能量交換。蓄電池儲(chǔ)能不足以正常啟動(dòng)時(shí)，超級(jí)電容通過(guò)單向降壓變換器為蓄電池充電；蓄電池和啟動(dòng)機(jī)之間無(wú)能量交換，啟動(dòng)機(jī)與單向降壓變換器之間也無(wú)能量交換。發(fā)動(dòng)機(jī)熱啟動(dòng)時(shí)，超級(jí)電容經(jīng)bsg單元鮮紅的電機(jī)控制器為電機(jī)供電，電機(jī)處于電動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)模式；單向降壓變換器工作于非降壓模式，蓄電池和啟動(dòng)機(jī)之間無(wú)能量交換。在超車及短時(shí)爬坡等工況時(shí)，汽車需要大扭矩驅(qū)動(dòng)，電機(jī)工作在電動(dòng)狀態(tài)為發(fā)動(dòng)機(jī)提供助力。助力過(guò)程與發(fā)動(dòng)機(jī)熱啟動(dòng)過(guò)程的能量流向相同，但是助力過(guò)程中電機(jī)的轉(zhuǎn)速更高、輸出功率更大。汽車制動(dòng)時(shí)，bsg單元給超級(jí)電容充電，同時(shí)，bsg單元經(jīng)單向降壓變換器為蓄電池充電；蓄電池和啟動(dòng)機(jī)之間無(wú)能量交換，啟動(dòng)機(jī)和單向降壓變換器之間也無(wú)能量交換。超級(jí)電容儲(chǔ)能不足正常充電時(shí)，bsg單元中的電機(jī)工作處于發(fā)電狀態(tài)，經(jīng)電機(jī)控制器為超級(jí)電容充電，單向降壓變換器工作處于非降壓模式，蓄電池和啟動(dòng)機(jī)之間無(wú)能量交換。公開(kāi)號(hào)為cn102658802a的專利公開(kāi)了一種汽車怠速啟停系統(tǒng)及復(fù)合電源，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中蓄電池容易受到損害的問(wèn)題。系統(tǒng)包括儲(chǔ)能單元，由蓄電池和超級(jí)電容組成，啟動(dòng)電機(jī)包括電動(dòng)機(jī)模式和發(fā)電機(jī)工作模式，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電力電子變換裝置、狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置、電子控制單元，與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、汽車狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置、電力電子變換器裝置、啟動(dòng)電機(jī)、儲(chǔ)能單元通信連接，用于根據(jù)汽車狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)到的參數(shù)，判斷是否處于啟動(dòng)、行駛、怠速啟停會(huì)停止的狀態(tài)，以控制引擎、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)，以及儲(chǔ)能單元和啟動(dòng)電機(jī)之間的能量轉(zhuǎn)移，提高燃油經(jīng)濟(jì)性和延長(zhǎng)蓄電池壽命。針對(duì)現(xiàn)有汽車啟停系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)采用蓄電池作為啟動(dòng)機(jī)的能量來(lái)源，蓄電池使用壽命短，生產(chǎn)成本高，同時(shí)在制動(dòng)時(shí)不能回收存儲(chǔ)制動(dòng)能量的問(wèn)題。公開(kāi)號(hào)為cn105291862a的中國(guó)專利公開(kāi)了一種基于超級(jí)電容的汽車啟停系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括控制器、啟動(dòng)機(jī)、蓄電池電壓測(cè)量模塊和第一支路，所述第一支路包括串接的第一電子開(kāi)關(guān)和蓄電池，蓄電池電壓測(cè)量模塊分別于蓄電池和控制器連接，啟動(dòng)機(jī)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)相連，啟動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)均與控制器連接，第一支路的兩端分別連接發(fā)電機(jī)的兩端和啟動(dòng)機(jī)的兩端，還包括溫度檢測(cè)模塊，電容電壓測(cè)量模塊，電路選擇模塊；第二支路的兩端分別連接發(fā)電機(jī)的兩端和啟動(dòng)機(jī)兩端，第二支路包括串接的超級(jí)電容和第二電子開(kāi)關(guān)，溫度模塊分別與發(fā)動(dòng)機(jī)與控制器連接，電容電壓測(cè)量模塊與超級(jí)電容和控制器連接；第一電子開(kāi)關(guān)、第二電子開(kāi)關(guān)分別通過(guò)電路選擇模塊與控制器連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該發(fā)明成本低廉，啟動(dòng)時(shí)超級(jí)電容優(yōu)先帶動(dòng)啟動(dòng)機(jī)，避免大電流沖擊蓄電池，延長(zhǎng)電池壽命；系統(tǒng)具有蓄電池和超級(jí)電容兩種動(dòng)力來(lái)源，保障冗余可靠性，能夠在制動(dòng)過(guò)程中回收能量。公開(kāi)號(hào)為cn104129319a、cccn203974575u的專利公開(kāi)了一種帶制動(dòng)能量回收的汽車怠速啟停系統(tǒng)，包括與發(fā)動(dòng)機(jī)相連接的bsg電機(jī)和dc/dc轉(zhuǎn)換器，超級(jí)電容的電壓等級(jí)為24v，汽車制動(dòng)時(shí)，bsg電機(jī)經(jīng)過(guò)控制器發(fā)24v電為超級(jí)電容充電，汽車正常行駛時(shí)，bsg電機(jī)經(jīng)控制器和dc/dc轉(zhuǎn)換器發(fā)14v電為電池充電。減少了汽車啟動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)頻率和避免啟動(dòng)時(shí)大電流對(duì)汽車電池的損耗，無(wú)需增加啟動(dòng)機(jī)和電池，且制動(dòng)時(shí)超級(jí)電容回收能量。公開(kāi)號(hào)為cn201310394672.0的專利公開(kāi)了一種可回收制動(dòng)能量的汽車復(fù)合儲(chǔ)能啟停系統(tǒng)，針對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)多次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)造成蓄電池頻繁大電流放電，嚴(yán)重影響壽命，普通蓄電池不能有效回收及利用車輛制動(dòng)時(shí)的動(dòng)能的問(wèn)題。該系統(tǒng)包括蓄電池、電機(jī)子系統(tǒng)、超級(jí)電容、雙向降壓變換器，電機(jī)子系統(tǒng)包括電機(jī)和電機(jī)控制器。超級(jí)電容可以為車載高動(dòng)態(tài)響應(yīng)需求負(fù)載快速供電，有效實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)儲(chǔ)能。綜合以上分析可以看出，車輛加裝制動(dòng)能量回收系統(tǒng)可以減少排放和燃料、電能等能源消耗，但由于車輛在制動(dòng)過(guò)程中，尤其是城市工況下，頻繁地對(duì)儲(chǔ)能電池大電流充放電，導(dǎo)致其壽命快速衰減，頻繁更換，增加了使用成本。因此，有必要從車輛制動(dòng)特點(diǎn)，結(jié)合儲(chǔ)能裝置優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)相應(yīng)的能量回收系統(tǒng)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明目的是提供一種用于車輛制動(dòng)能量回收的超級(jí)電容系統(tǒng)，解決車輛制動(dòng)能量回收過(guò)程中電池效率低，使用壽命短的問(wèn)題?，F(xiàn)階段，用于車輛能量回收的儲(chǔ)能裝置大部分是鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池，由于電池的性能限制，一方面要有大的裕量滿足車輛瞬時(shí)大功率輸出工況，另一方面電池頻繁充放電，尤其是大電流頻繁充放電，衰減嚴(yán)重，不能有效回收能量。與現(xiàn)有用于車輛制動(dòng)能量回收的儲(chǔ)能（裝置）系統(tǒng)技術(shù)不同，本發(fā)明的用于車輛制動(dòng)能量回收系統(tǒng)，是基于超級(jí)電容的儲(chǔ)能特性，實(shí)現(xiàn)車輛啟動(dòng)、制動(dòng)能量回收、負(fù)載供電以及車輛行駛助力等。本發(fā)明技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種用于車輛制動(dòng)能量回收的超級(jí)電容系統(tǒng)，包括第一儲(chǔ)能模塊、第二儲(chǔ)能模塊、第三儲(chǔ)能模塊及超級(jí)電容控制單元，其特征在于：第一儲(chǔ)能模塊最高工作電壓與第二儲(chǔ)能模塊最高工作電壓相同，第二儲(chǔ)能模塊最低工作電壓與第一儲(chǔ)能模塊單獨(dú)啟動(dòng)車輛的最低工作電壓相同；第一儲(chǔ)能模塊與第二儲(chǔ)能模塊并聯(lián)連接，第三儲(chǔ)能模塊與第一儲(chǔ)能模塊和第二儲(chǔ)能模塊串聯(lián)連接，通過(guò)dc/dc轉(zhuǎn)換器與逆變器及啟動(dòng)/發(fā)電機(jī)連接；超級(jí)電容控制單元與第一儲(chǔ)能模塊、第二儲(chǔ)能模塊和第三儲(chǔ)能模塊連接通訊，超級(jí)電容控制單元根據(jù)車輛控制器輸入的信號(hào)進(jìn)行第一儲(chǔ)能模塊、第二儲(chǔ)能裝置和第三儲(chǔ)能裝置的電能源控制及管理，其控制方法包括：超級(jí)電容控制單元根據(jù)整車控制器輸入的車輛啟動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，確定超級(jí)電容系統(tǒng)的第一儲(chǔ)能模塊、第二儲(chǔ)能模塊及第三儲(chǔ)能模塊的電壓狀態(tài)（sov）、溫度狀態(tài)（t）以及健康狀態(tài)（soh）：1）第一儲(chǔ)能模塊電壓狀態(tài)（sov）：u≥ulim1；2）第一儲(chǔ)能模塊電壓狀態(tài)（sov）：ulim2≤u＜ulim1；3）第一儲(chǔ)能模塊溫度狀態(tài)（t）：-40～65℃；4）第一儲(chǔ)能模塊健康狀態(tài)（soh）：容量衰減⊿c≤20%，內(nèi)阻增加⊿esr≤20%；5）第二儲(chǔ)能模塊電壓狀態(tài)（sov）：u≥ulim1；6）第二儲(chǔ)能模塊溫度狀態(tài)（t）：-30～65℃；7）第二儲(chǔ)能模塊健康狀態(tài)（soh）：容量衰減⊿c≤20%，內(nèi)阻增加⊿esr≤20%；8）第三儲(chǔ)能模塊電壓狀態(tài)（sov）：u≥ulim3；9）第三儲(chǔ)能模塊溫度狀態(tài)（t）：-20～65℃；10）第三儲(chǔ)能模塊健康狀態(tài)（soh）：容量衰減⊿c≤20%，內(nèi)阻增加⊿esr≤20%；若滿足1）3）4），第一儲(chǔ)能模塊為車輛啟動(dòng)供電；若不滿足3）或4），第一儲(chǔ)能模塊故障診斷；若滿足2）3）4），由第一儲(chǔ)能模塊輔助第二儲(chǔ)能模塊為車輛啟動(dòng)供電；若滿足3）4）5）6）7），不滿足1）2），由第二儲(chǔ)能模塊為車輛啟動(dòng)供電；若不滿足6）或7），第二儲(chǔ)能模塊故障診斷；若滿足2）3）4）6）7）8）9）10），不滿足1）5），由第一儲(chǔ)能模塊輔助第三儲(chǔ)能模塊為車輛啟動(dòng)供電；若不滿足9）或10），第三儲(chǔ)能模塊故障診斷。超級(jí)電容控制單元根據(jù)整車控制器輸入的車輛行駛狀態(tài)信號(hào)，比較車輛行駛所需功率preq與車輛發(fā)動(dòng)機(jī)或/和電機(jī)功率pmax，若pmax＞preq，確定超級(jí)電容系統(tǒng)的第一儲(chǔ)能模塊、第二儲(chǔ)能模塊及第三儲(chǔ)能模塊的電壓狀態(tài)（sov）、溫度狀態(tài)（t）包括：1）第一儲(chǔ)能模塊電壓狀態(tài)（sov）：u＜ulim2；2）第一儲(chǔ)能模塊溫度狀態(tài)（t）：-30～65℃；3）第二儲(chǔ)能模塊電壓狀態(tài)（sov）：u＜ulim1；4）第二儲(chǔ)能模塊溫度狀態(tài)（t）：-20～65℃；5）第三儲(chǔ)能模塊電壓狀態(tài)（sov）：u＜ulim3；6）第三儲(chǔ)能模塊溫度狀態(tài)（t）：-20～65℃；若滿足1）2），第一儲(chǔ)能模塊充電至us1；若滿足2），不滿足1），第一儲(chǔ)能模塊不充電；若不滿足2），第一儲(chǔ)能模塊故障診斷；若滿足3）4），第二儲(chǔ)能模塊充電至us1；若不滿足3）或4），第二儲(chǔ)能模塊不充電；若不滿足4），第二儲(chǔ)能模塊故障診斷；若滿足5）6），第三儲(chǔ)能模塊充電至us2；若滿足6），不滿足5），第三儲(chǔ)能模塊不充電；若不滿足6），第三儲(chǔ)能模塊故障診斷；超級(jí)電容控制單元根據(jù)整車控制器輸入的車輛行駛狀態(tài)信號(hào)，比較車輛行駛所需功率preq與車輛發(fā)動(dòng)機(jī)或/和電機(jī)功率pmax，若pmax＜preq，確定超級(jí)電容系統(tǒng)的第二儲(chǔ)能模塊及第三儲(chǔ)能模塊的電壓狀態(tài)（sov）、溫度狀態(tài)（t）包括：1）第二儲(chǔ)能模塊電壓狀態(tài)（sov）：u≥ulim1；2）第二儲(chǔ)能模塊溫度狀態(tài)（t）：-20～65℃；3）第三儲(chǔ)能模塊電壓狀態(tài)（sov）：u≥ulim3；4）第三儲(chǔ)能模塊溫度狀態(tài)（t）：-20～65℃；5）若滿足1）2）3）4），第二儲(chǔ)能模塊輔助第三儲(chǔ)能模塊為車輛行駛、加速及爬坡供電。6）若滿足2）4）不滿足1）3），第二儲(chǔ)能裝置不供電；7）若不滿足2）4），第二儲(chǔ)能模塊和第三儲(chǔ)能模塊故障診斷。超級(jí)電容控制單元根據(jù)整車控制器輸入的車輛制動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，確定超級(jí)電容系統(tǒng)的第一儲(chǔ)能模塊、第二儲(chǔ)能模塊及第三儲(chǔ)能模塊的電壓狀態(tài)（sov）、溫度狀態(tài)（t）包括：1）第一儲(chǔ)能模塊電壓狀態(tài)（sov）：u＜us1；2）第一儲(chǔ)能模塊溫度狀態(tài)（t）：-30～65℃；3）第二儲(chǔ)能模塊電壓狀態(tài)（sov）：u＜us1；4）第二儲(chǔ)能模塊溫度狀態(tài)（t）：-20～65℃；5）第三儲(chǔ)能模塊電壓狀態(tài)（sov）：u＜us2；6）第三儲(chǔ)能模塊溫度狀態(tài)（t）：-20～65℃；若滿足1）2），第一儲(chǔ)能模塊回收能量，電壓充至us1；若不滿足2），第一儲(chǔ)能模塊故障診斷；若滿足3）4），第二儲(chǔ)能模塊回收能量，電壓充至us1；若不滿足4），第二儲(chǔ)能模塊故障診斷；若滿足5）6），第三儲(chǔ)能模塊回收能量，充電至us2；若不滿足6），第三儲(chǔ)能模塊故障診斷。超級(jí)電容控制單元根據(jù)整車控制器輸入的車輛工作狀態(tài)信號(hào)，判斷負(fù)載功率pload，確定超級(jí)電容系統(tǒng)的第二儲(chǔ)能模塊及第三儲(chǔ)能模塊的電壓狀態(tài)（sov）、溫度狀態(tài)（t）：1）第二儲(chǔ)能模塊電壓狀態(tài)（sov）：u≥ulim1；2）第二儲(chǔ)能模塊溫度狀態(tài)（t）：-20～65℃；3）第三儲(chǔ)能模塊電壓狀態(tài)（sov）：u≥ulim3；4）第三儲(chǔ)能模塊溫度狀態(tài)（t）：-20～65℃；若滿足1）2），第二儲(chǔ)能模塊為負(fù)載供電；若滿足2）3）4），不滿足1），第三儲(chǔ)能模塊為負(fù)載供電；若滿足3）4），由第三儲(chǔ)能模塊為負(fù)載供電；若不滿足2）或4）第二儲(chǔ)能模塊和第三儲(chǔ)能模塊故障診斷。本發(fā)明中，所述的第一儲(chǔ)能模塊由二個(gè)及以上的圓柱型超級(jí)電容單體正負(fù)極柱通過(guò)導(dǎo)體緊固連接，采集/監(jiān)控超級(jí)電容器單體電壓、溫度及單體均衡的電路板固定連接在一極極柱上，單體正負(fù)極導(dǎo)體緊固連接處及單體圓柱面與模塊箱體之間以絕緣硅膠墊隔離，單體之間排布形成風(fēng)冷通道，電路板與超級(jí)電容控制單元通訊連接。第一儲(chǔ)能模塊供電時(shí)，第一儲(chǔ)能模塊中超級(jí)電容單體負(fù)極放電電壓線性升高，單體最高工作電壓為單體額定電壓的95%，第一儲(chǔ)能模塊的最高工作電壓為模塊中所有單體最高工作電壓之和的95～100%；單體最低工作電壓為額定電壓的55%，第一儲(chǔ)能模塊的最低工作電壓為模塊中所有單體最低工作電壓之和的95～100%；所述的第二儲(chǔ)能模塊由二個(gè)及以上的方型超級(jí)電容單體正負(fù)極通過(guò)導(dǎo)體緊固連接，與采集/監(jiān)控超級(jí)電容器單體電壓、溫度及單體均衡的電路板連接，單體正負(fù)極導(dǎo)體緊固連接處及單體之間與模塊箱體之間以絕緣硅膠墊隔離，單體之間排布形成風(fēng)冷通道，電路板與超級(jí)電容控制單元通訊連接。第二儲(chǔ)能模塊供電時(shí)，第二儲(chǔ)能模塊中超級(jí)電容單體負(fù)極放電電壓趨于恒定，第二儲(chǔ)能模塊中單體最高工作電壓為單體額定電壓的90%，第二儲(chǔ)能模塊的最高工作電壓為模塊中單體最高工作電壓之和的83～92%；所述的第三儲(chǔ)能模塊由二個(gè)及以上的方型超級(jí)電容單體正負(fù)極通過(guò)導(dǎo)體緊固連接，與采集/監(jiān)控超級(jí)電容器單體電壓、溫度及單體均衡的電路板連接，單體之間排布形成風(fēng)冷或液冷通道，電路板與超級(jí)電容控制單元通訊連接。第三儲(chǔ)能模塊供電時(shí)，第三儲(chǔ)能模塊中超級(jí)電容單體負(fù)極放電電壓趨于恒定，單體最高工作電壓為單體額定電壓的90%，第三儲(chǔ)能模塊的最高工作電壓為模塊中單體最高工作電壓之和的83～92%；單體最低工作電壓為單體額定電壓的60%，第三儲(chǔ)能模塊的最低工作電壓為模塊中所有單體最低工作電壓之和的83～92%；所述的超級(jí)電容單體內(nèi)芯為卷繞式結(jié)構(gòu)，正負(fù)電極中至少一極含有活性炭，充電過(guò)程中，電壓線性降低或升高，所述的活性炭介孔比例為53～60%，平均孔徑1.3～2.2nm，灰分≤0.2%，孔容為0.7～0.8cm3/g。本發(fā)明的積極效果是超級(jí)電容系統(tǒng)承擔(dān)啟動(dòng)和制動(dòng)能回收過(guò)程中的瞬間高功率負(fù)荷，降低電能損耗，低溫冷啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電氣性能的提升，有效回收制動(dòng)能量，為發(fā)動(dòng)機(jī)提供助力，為車載用電設(shè)備供電，使用壽命周期內(nèi)免維護(hù)，降低用戶使用成本。附圖說(shuō)明：圖1是本發(fā)明實(shí)施例的超級(jí)電容系統(tǒng)電路示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的超級(jí)電容放電曲線特征示意圖。圖3本發(fā)明實(shí)施例的車輛啟動(dòng)時(shí)超級(jí)電容系統(tǒng)供電流程圖。圖4本發(fā)明實(shí)施例的車輛行駛時(shí)超級(jí)電容系統(tǒng)充電流程圖。圖5本發(fā)明實(shí)施例的車輛行駛時(shí)超級(jí)電容系統(tǒng)為車輛行駛、加速及爬坡供電流程圖。圖6本發(fā)明實(shí)施例的車輛制動(dòng)時(shí)超級(jí)電容系統(tǒng)回收能量流程圖。圖7本發(fā)明實(shí)施例的車輛負(fù)載工作時(shí)超級(jí)電容系統(tǒng)供電流程圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一種用于車輛制動(dòng)能量回收的超級(jí)電容系統(tǒng)作詳細(xì)描述，所述的實(shí)施例只是對(duì)本發(fā)明的權(quán)利要求的具體描述，權(quán)利要求包括但不限于所述的實(shí)施例內(nèi)容。本發(fā)明的目的在于提供一種用于車輛能量回收的超級(jí)電容系統(tǒng)，即基于超級(jí)電容系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)車輛啟動(dòng)、制動(dòng)能量回收、負(fù)載供電以及車輛行駛助力等。本發(fā)明實(shí)施例中，第一儲(chǔ)能模塊1與第二儲(chǔ)能模塊2并聯(lián)連接，第三儲(chǔ)能模塊3與第一儲(chǔ)能模塊1和第二儲(chǔ)能模塊2串聯(lián)連接，通過(guò)dc/dc轉(zhuǎn)換器4與逆變器及啟動(dòng)/發(fā)電機(jī)連接；第三儲(chǔ)能模塊3通過(guò)dc/dc轉(zhuǎn)化器5與啟動(dòng)/發(fā)電機(jī)連接。如圖1所示。k1、k2、g1、g2、s1、s2分別與超級(jí)電容控制單元（ccu）連接。車輛為第一儲(chǔ)能模塊1、第二儲(chǔ)能模塊2、第三儲(chǔ)能模塊充電時(shí)，超級(jí)電容控制單元（ccu）通過(guò)控制s1的通斷實(shí)現(xiàn)不同儲(chǔ)能模塊充電；dc/dc轉(zhuǎn)換器4中k1在超級(jí)電容控制單元（ccu）控制下開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，與儲(chǔ)能電感l(wèi)1和電容c1構(gòu)成回路，電感l(wèi)通過(guò)自感產(chǎn)生脈沖電壓，與k2、電容c1構(gòu)成回路，電容c1兩端獲得的電壓為第一儲(chǔ)能模塊1和或第二儲(chǔ)能模塊2和或第三儲(chǔ)能模塊3供電。超級(jí)電容控制單元（ccu）通過(guò)控制s1、s2的通斷實(shí)現(xiàn)不同儲(chǔ)能模塊為車輛啟動(dòng)供電，s1斷開(kāi)s2導(dǎo)通時(shí)，第一儲(chǔ)能模塊1或和第二儲(chǔ)能模塊2為車輛啟動(dòng)供電；s2斷開(kāi)s1導(dǎo)通時(shí)，第三儲(chǔ)能模塊3通過(guò)dc/dc轉(zhuǎn)換器5為車輛啟動(dòng)供電，dc/dc轉(zhuǎn)換器5中g(shù)1在超級(jí)電容控制單元（ccu）控制下開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，與儲(chǔ)能電感l(wèi)2和電容c2構(gòu)成回路，電感l(wèi)2通過(guò)自感產(chǎn)生脈沖電壓，與g2、電容c2構(gòu)成回路，電容c2兩端獲得的電壓為車輛啟動(dòng)供電。本實(shí)施例中控制單元（ccu）可與上述組件集成在一起，也可以作為一個(gè)獨(dú)立組件與整車控制器連接或嵌入。本發(fā)明實(shí)施例中，第二儲(chǔ)能模塊2與第三儲(chǔ)能模塊3集成在一個(gè)箱體中，a端為48v端子，a′為16v端子；第一儲(chǔ)能模塊1為單獨(dú)另一箱體，與a′端子連接，b端與電機(jī)連接；本發(fā)明實(shí)施例中，第一儲(chǔ)能模塊1由6個(gè)卷繞式圓柱型超級(jí)電容單體（2.7v1500f0.55mω）正負(fù)極柱通過(guò)導(dǎo)體緊固串聯(lián)連接，采集/監(jiān)控超級(jí)電容器單體電壓、溫度及單體均衡的電路板固定連接在負(fù)極極柱上，單體正負(fù)極導(dǎo)體緊固連接處及單體圓柱面與模塊箱體之間以絕緣硅膠墊隔離，單體之間排布形成風(fēng)冷通道，電路板與超級(jí)電容控制單元通訊連接；第一儲(chǔ)能模塊供電時(shí)，第一儲(chǔ)能模塊中超級(jí)電容單體正極放電電壓線性降低，具有放電曲線（i）特征；超級(jí)電容單體負(fù)極放電電壓線性升高，具有放電曲線（ii）特征，如圖2所示；單體最高工作電壓uc1為2.56v，單體最低工作電壓uclim1為1.48v，第一儲(chǔ)能模塊1單獨(dú)啟動(dòng)車輛工作電壓ulim1為9.6v，第一儲(chǔ)能模塊1最低工作電壓ulim2為8.8v即所有單體最低電壓uclim1之和的99%；最高工作電壓us1為15.2v，額定電壓為16v。本發(fā)明實(shí)施例中，第二儲(chǔ)能模塊2由5個(gè)卷繞方型超級(jí)電容單體（3.8v2200f2.0mω）通過(guò)導(dǎo)體緊固串聯(lián)連接，單體與采集/監(jiān)控超級(jí)電容器單體電壓、溫度及單體均衡的電路板連接，單體正負(fù)極導(dǎo)體緊固連接處及單體之間與模塊箱體之間以絕緣硅膠墊隔離，單體之間排布形成風(fēng)冷通道，電路板與超級(jí)電容控制單元通訊連接。第二儲(chǔ)能模塊2供電時(shí)，第二儲(chǔ)能模塊2中超級(jí)電容單體正極放電電壓線性降低，具有放電曲線（i）特征；超級(jí)電容單體超級(jí)電容單體負(fù)極放電電壓趨于恒定，具有放電曲線（iii）特征，如圖2所示；第二儲(chǔ)能模塊2最低工作電壓與第一儲(chǔ)能模塊1工作電壓ulim1相同均為9.6v，第二儲(chǔ)能模塊2最高工作電壓與第一儲(chǔ)能模塊1最高工作電壓us1相同均為15.2v；本發(fā)明實(shí)施例中，第三儲(chǔ)能模塊3由10個(gè)卷繞式方型超級(jí)電容單體（3.8v2200f2.0mω）正負(fù)極通過(guò)導(dǎo)體緊固串聯(lián)連接，單體與采集/監(jiān)控超級(jí)電容器單體電壓、溫度及單體均衡的電路板連接，單體之間排布形成風(fēng)冷通道，電路板與超級(jí)電容控制單元通訊連接。第三儲(chǔ)能模塊3中超級(jí)電容單體正極放電電壓線性降低，具有放電曲線（i）特征；超級(jí)電容單體負(fù)極放電電壓趨于恒定，具有放電曲線（iii）特征，如圖2所示；超級(jí)電容單體最高工作電壓uc2為3.42v，最低工作電壓uclim2為2.28v，第三儲(chǔ)能模塊3最低工作電壓ulim2為19.2v，最高工作電壓us1為28.8v，額定電壓為32v。本發(fā)明實(shí)施例中，所述的超級(jí)電容圓柱型和方型單體內(nèi)芯為卷繞式結(jié)構(gòu)，所述的超級(jí)電容單體正負(fù)電極中至少一極含有活性炭，所述活性炭參數(shù)如下表1。比表面積（m2/g）1408.33平均孔徑（nm）2.15孔容（cm3/g）0.76介孔比例（%）53.30灰分（%）0.13本發(fā)明實(shí)施例中，超級(jí)電容控制單元（ccu）根據(jù)整車控制器輸入的車輛啟動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，確定超級(jí)電容系統(tǒng)的第一儲(chǔ)能模塊1、第二儲(chǔ)能模塊2及第三儲(chǔ)能模塊3的電壓狀態(tài)（sov）、溫度狀態(tài)（t）以及健康狀態(tài)（soh）：1）第一儲(chǔ)能模塊1電壓狀態(tài)（sov）：u≥9.6v；2）第一儲(chǔ)能模塊1電壓狀態(tài)（sov）：8.8v≤u＜9.6v；3）第一儲(chǔ)能模塊1溫度狀態(tài)（t）：-40～65℃；4）第一儲(chǔ)能模塊1健康狀態(tài)（soh）：容量衰減⊿c≤50f，內(nèi)阻增加⊿esr≤1.2mω；5）第二儲(chǔ)能模塊2電壓狀態(tài)（sov）：u≥9.6v；6）第二儲(chǔ)能模塊2溫度狀態(tài)（t）：-30～65℃；7）第二儲(chǔ)能模塊2健康狀態(tài)（soh）：容量衰減⊿c≤73f，內(nèi)阻增加⊿esr≤4mω；8）第三儲(chǔ)能模塊3電壓狀態(tài)（sov）：u≥19.2v；9）第三儲(chǔ)能模塊3溫度狀態(tài)（t）：-20～65℃；10）第三儲(chǔ)能模塊3健康狀態(tài)（soh）：容量衰減⊿c≤44f，內(nèi)阻增加⊿esr≤6.7mω；若滿足1）3）4），第一儲(chǔ)能模塊1為車輛啟動(dòng)供電；若不滿足3）或4），第一儲(chǔ)能模塊1故障診斷；若滿足2）3）4），由第一儲(chǔ)能模塊1輔助第二儲(chǔ)能模塊2為車輛啟動(dòng)供電；若滿足3）4）5）6）7），不滿足1）2），由第二儲(chǔ)能模塊2為車輛啟動(dòng)供電；若不滿足6）或7），第二儲(chǔ)能模塊2故障診斷；若滿足2）3）4）6）7）8）9）10），不滿足1）5），由第一儲(chǔ)能模塊1輔助第三儲(chǔ)能模塊3為車輛啟動(dòng)供電；若滿足8）9）10），也可由第三儲(chǔ)能模塊3為車輛啟動(dòng)供電，如圖3所示。若不滿足9）或10），第三儲(chǔ)能模塊3故障診斷。如圖3所示。本發(fā)明實(shí)施例中，超級(jí)電容控制單元（ccu）根據(jù)整車控制器輸入的車輛行駛狀態(tài)信號(hào)，比較車輛行駛所需功率preq與車輛發(fā)動(dòng)機(jī)或/和電機(jī)功率pmax，若pmax＞preq，確定超級(jí)電容系統(tǒng)的第一儲(chǔ)能模塊1、第二儲(chǔ)能模塊2及第三儲(chǔ)能模塊3的電壓狀態(tài)（sov）、溫度狀態(tài)（t）包括：1）第一儲(chǔ)能模塊（1）電壓狀態(tài)（sov）：u＜8.8v；2）第一儲(chǔ)能模塊（1）溫度狀態(tài)（t）：-30～65℃；3）第二儲(chǔ)能模塊（2）電壓狀態(tài)（sov）：u＜9.6v；4）第二儲(chǔ)能模塊（2）溫度狀態(tài)（t）：-20～65℃；5）第三儲(chǔ)能模塊（3）電壓狀態(tài)（sov）：u＜19.2v；6）第三儲(chǔ)能模塊（3）溫度狀態(tài)（t）：-20～65℃；若滿足1）2），第一儲(chǔ)能模塊1充電至15.2v；若滿足2），不滿足1），第一儲(chǔ)能模塊1不充電；若不滿足2），第一儲(chǔ)能模塊1故障診斷；若滿足3）4），第二儲(chǔ)能模塊2充電至15.2v；若不滿足3）或4），第二儲(chǔ)能模塊2不充電；若不滿足4），第二儲(chǔ)能模塊2故障診斷；若滿足5）6），第三儲(chǔ)能模塊3充電至28.8v；若滿足6），不滿足5），第三儲(chǔ)能模塊3不充電；若不滿足6），第三儲(chǔ)能模塊3故障診斷；如圖4所示。本發(fā)明實(shí)施例中，超級(jí)電容控制單元根據(jù)整車控制器輸入的車輛行駛狀態(tài)信號(hào)，比較車輛行駛所需功率preq與車輛發(fā)動(dòng)機(jī)或/和電機(jī)功率pmax，若pmax＜preq，確定超級(jí)電容系統(tǒng)的第二儲(chǔ)能模塊2及第三儲(chǔ)能模塊3的電壓狀態(tài)（sov）、溫度狀態(tài)（t）包括：1）第二儲(chǔ)能模塊2電壓狀態(tài)（sov）：u≥9.6v；2）第二儲(chǔ)能模塊2溫度狀態(tài)（t）：-20～65℃；3）第三儲(chǔ)能模塊3電壓狀態(tài)（sov）：u≥19.2v；4）第三儲(chǔ)能模塊3溫度狀態(tài)（t）：-20～65℃；5）若滿足1）2）3）4），第二儲(chǔ)能模塊2輔助第三儲(chǔ)能模塊3為車輛行駛、加速及爬坡供電。6）若滿足2）4）不滿足1）3），第二儲(chǔ)能裝置2不供電；7）若不滿足2）4），第二儲(chǔ)能模塊2和第三儲(chǔ)能模塊3故障診斷。如圖5所示。本發(fā)明實(shí)施例中，超級(jí)電容控制單元根據(jù)整車控制器輸入的車輛制動(dòng)狀態(tài)信號(hào)，確定超級(jí)電容系統(tǒng)的第一儲(chǔ)能模塊1、第二儲(chǔ)能模塊2及第三儲(chǔ)能模塊3的電壓狀態(tài)（sov）、溫度狀態(tài)（t）包括：1）第一儲(chǔ)能模塊1電壓狀態(tài)（sov）：u＜15.2v；2）第一儲(chǔ)能模塊1溫度狀態(tài)（t）：-30～65℃；3）第二儲(chǔ)能模塊2電壓狀態(tài)（sov）：u＜15.2v；4）第二儲(chǔ)能模塊2溫度狀態(tài)（t）：-20～65℃；5）第三儲(chǔ)能模塊3電壓狀態(tài)（sov）：u＜28.8v；6）第三儲(chǔ)能模塊3溫度狀態(tài)（t）：-20～65℃；若滿足1）2），第一儲(chǔ)能模塊1回收能量，電壓充至15.2v；若不滿足2），第一儲(chǔ)能模塊1故障診斷；若滿足3）4），第二儲(chǔ)能模塊2回收能量，電壓充至15.2v；若不滿足4），第二儲(chǔ)能模塊2故障診斷；若滿足5）6），第三儲(chǔ)能模塊3回收能量，充電至28.8v；若不滿足6），第三儲(chǔ)能模塊3故障診斷。如圖6所示。本發(fā)明實(shí)施例中，超級(jí)電容控制單元根據(jù)整車控制器輸入的車輛工作狀態(tài)信號(hào)，判斷負(fù)載功率pload，確定超級(jí)電容系統(tǒng)的第二儲(chǔ)能模塊2及第三儲(chǔ)能模塊3的電壓狀態(tài)（sov）、溫度狀態(tài)（t）：1）第二儲(chǔ)能模塊2電壓狀態(tài)（sov）：u≥9.6v；2）第二儲(chǔ)能模塊2溫度狀態(tài)（t）：-20～65℃；3）第三儲(chǔ)能模塊3電壓狀態(tài)（sov）：u≥19.2v；4）第三儲(chǔ)能模塊3溫度狀態(tài)（t）：-20～65℃；若滿足1）2），第二儲(chǔ)能模塊2為負(fù)載供電；若滿足2）3）4），不滿足1），第三儲(chǔ)能模塊3為負(fù)載供電；若滿足3）4），由第三儲(chǔ)能模塊3為負(fù)載供電；若不滿足2）或4）第二儲(chǔ)能模塊2和第三儲(chǔ)能模塊3故障診斷。如圖7所示。當(dāng)前第1頁(yè)12