[發(fā)明專利]串聯(lián)型混合動(dòng)力車及其永磁發(fā)電機(jī)控制方法、發(fā)電裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810216609.7
• 申請(qǐng)日: 2008-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN101686033A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張宏亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 張宏亮
• 主分類號(hào): H02P9/00
• 分類號(hào): H02P9/00;H02P9/04
• 代理公司: 深圳中一專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 張全文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車領(lǐng)域，尤其涉及一種串聯(lián)型混合動(dòng)力車及其永磁發(fā)電機(jī)控制方法、發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

混合動(dòng)力汽車是指汽車使用燃料驅(qū)動(dòng)和電力驅(qū)動(dòng)兩種驅(qū)動(dòng)方式，優(yōu)點(diǎn)在于車輛啟動(dòng)時(shí)，只靠電機(jī)帶動(dòng)，不達(dá)到一定速度，發(fā)動(dòng)機(jī)就不工作，因此，便能使發(fā)動(dòng)機(jī)一直保持在最佳工況狀態(tài)，動(dòng)力性好，排放量很低，而且電能的來源都是發(fā)動(dòng)機(jī)，只需加油即可。

混合動(dòng)力汽車的關(guān)鍵是混合動(dòng)力系統(tǒng)，它的性能直接關(guān)系到混合動(dòng)力汽車整車性能。混合動(dòng)力系統(tǒng)可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式等三種，對(duì)于串聯(lián)式動(dòng)力系統(tǒng)：由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)三部分動(dòng)力總成組成，它們之間用串聯(lián)方式組成動(dòng)力單元系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)自勵(lì)同步發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能通過控制器輸送到電池或電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)通過變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)汽車。

串聯(lián)式結(jié)構(gòu)適用于城市內(nèi)頻繁起步和低速運(yùn)行工況(即輕載運(yùn)行)，可以將發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整在最佳工況點(diǎn)附近穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，通過調(diào)整電池和電動(dòng)機(jī)的輸出來達(dá)到調(diào)整車速的目的。使發(fā)動(dòng)機(jī)避免了怠速和低速運(yùn)轉(zhuǎn)的工況，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，減少了廢氣排放。

自勵(lì)同步發(fā)電機(jī)雖然容易控制，但效率較低，自然降低了發(fā)電能量轉(zhuǎn)換效率，另外，當(dāng)車輛處于啟動(dòng)、加速、爬坡工況(即重載運(yùn)行)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)組和電池組共同向電動(dòng)機(jī)提供電能。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩逐漸增大，使發(fā)動(dòng)機(jī)逐漸偏離最佳工況點(diǎn)，從而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油燃燒效率，增加了油耗量和廢氣排放。

現(xiàn)有技術(shù)還提供一種較先進(jìn)的串連型混合動(dòng)力系統(tǒng)，由發(fā)動(dòng)機(jī)通過軸聯(lián)器機(jī)械耦合永磁發(fā)電機(jī)，通過PWM(Pulse?Width?Modulation，脈寬調(diào)制)調(diào)制穩(wěn)壓，輸出穩(wěn)定直流電能，供給電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車。此法，發(fā)動(dòng)機(jī)雖然能夠在較佳工況下工作，由于PWM脈沖電壓頻率高、上升沿陡，含有較多的諧波分量，會(huì)產(chǎn)生大功率高頻干擾，且PWM調(diào)制穩(wěn)壓控制器價(jià)格昂貴；另外要消除高頻干擾，獲取純凈直流電能，需安裝濾波和抗干擾裝置，勢(shì)必增加故障率和提高設(shè)備成本，不利于推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例要解決的技術(shù)問題是，提供一種串聯(lián)型混合動(dòng)力車的永磁發(fā)電機(jī)控制方法，使發(fā)動(dòng)機(jī)在輕載和重載時(shí)保持于最佳工況點(diǎn)附近工作，且不產(chǎn)生高頻干擾。

本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種串聯(lián)型混合動(dòng)力車的永磁發(fā)電機(jī)控制方法，所述串聯(lián)型混合動(dòng)力車的發(fā)電裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)、與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接的永磁發(fā)電機(jī)以及連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述永磁發(fā)電機(jī)之間的永磁發(fā)電機(jī)控制器；所述控制方法包括以下步驟：

當(dāng)檢測(cè)到負(fù)載電流值在基準(zhǔn)電流值范圍內(nèi)時(shí)，所述永磁發(fā)電機(jī)控制器控制所述永磁發(fā)電機(jī)的三相繞組線圈為星形連接，并控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持于第一基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)；

當(dāng)檢測(cè)到負(fù)載電流值超出基準(zhǔn)電流值范圍時(shí)，所述永磁發(fā)電機(jī)控制器控制所述永磁發(fā)電機(jī)的三相繞組線圈為可防止環(huán)流的等效三角形連接，并控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持于第二基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。

本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種串聯(lián)型混合動(dòng)力車的發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)和與所述發(fā)動(dòng)機(jī)連接的永磁發(fā)電機(jī)，所述永磁發(fā)電機(jī)具有三相繞組線圈，所述發(fā)電裝置還包括：

永磁發(fā)電機(jī)控制器，其連接于所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述永磁發(fā)電機(jī)之間，當(dāng)負(fù)載電流值在基準(zhǔn)電流值范圍內(nèi)時(shí)，控制所述三相繞組線圈為星形連接，并控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持于第一基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)；當(dāng)負(fù)載電流值超出基準(zhǔn)電流值范圍時(shí)，控制所述三相繞組線圈為可防止環(huán)流的等效三角形連接，并控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速保持于第二基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，使得所述發(fā)動(dòng)機(jī)處于最佳工況點(diǎn)；

所述永磁發(fā)電機(jī)的正、負(fù)直流母線之間連接有儲(chǔ)能裝置，所述儲(chǔ)能裝置與所述永磁發(fā)電機(jī)控制器電氣連接。

本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種采用上述串聯(lián)型混合動(dòng)力車發(fā)電裝置的混合動(dòng)力車。

本發(fā)明實(shí)施例通過控制選擇永磁發(fā)電機(jī)三相繞組線圈采用星形或可防止環(huán)流的等效三角形連接，實(shí)現(xiàn)雙基頻發(fā)電，利用儲(chǔ)能裝置保證三相繞組線圈連接方式變化時(shí)，使永磁發(fā)電機(jī)具有穩(wěn)定的輸出電壓。不管在輕載還是重載工況下，均能根據(jù)三相繞組線圈的輸出電壓和輸出電流狀態(tài)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)始終保持于最佳工況點(diǎn)附近，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，減少了油耗量和廢氣排放，且等效三角形連接的方式也避免了繞組線圈環(huán)流的出現(xiàn)。與現(xiàn)有技術(shù)PWM調(diào)制穩(wěn)壓相比，本技術(shù)方案不產(chǎn)生高頻干擾，且成本低，易于推廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的串聯(lián)型混合動(dòng)力車的永磁發(fā)電機(jī)的控制方法的實(shí)現(xiàn)流程圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的串聯(lián)型混合動(dòng)力車的發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖；

圖3是圖2中永磁發(fā)電機(jī)控制器與永磁發(fā)電機(jī)三相繞組線圈的連接示意圖；