[發(fā)明專利]增程型電動(dòng)轎車發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910191100.6
• 申請日: 2009-10-12
• 公開（公告）號: CN101700737A
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許南紹;楊世容;李德望
• 申請（專利權(quán)）人: 力帆實(shí)業(yè)(集團(tuán))股份有限公司
• 主分類號: B60K6/26
• 分類號: B60K6/26;B60K6/42;H02K7/18;F02B63/04
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務(wù)所 50211
• 代理人: 郭云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種電動(dòng)轎車的車載發(fā)電機(jī)，尤其涉及一種轎車用的增程型電動(dòng)新型車載發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)

當(dāng)前普遍使用的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車存在種種弊病，統(tǒng)計(jì)表明在占80％以上的道路條件下，一輛普通轎車僅利用了動(dòng)力潛能的40％，在市區(qū)還會(huì)跌至25％，更為嚴(yán)重的是排放廢氣污染環(huán)境。20世紀(jì)90年代以來，世界各國對改善環(huán)保的呼聲日益高漲，各種各樣的電動(dòng)汽車脫穎而出。

由于電池的能量密度與汽油相比差上百倍，遠(yuǎn)未達(dá)到人們所要求的數(shù)值，專家估計(jì)在10年以內(nèi)電動(dòng)汽車還無法取代燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車，現(xiàn)實(shí)迫使工程師們想出了一個(gè)兩全其美的辦法，開發(fā)了一種混合動(dòng)力裝置。就是將電動(dòng)機(jī)與輔助動(dòng)力單元組合在一輛汽車上做驅(qū)動(dòng)力，輔助動(dòng)力單元實(shí)際上是一臺(tái)小型燃料發(fā)動(dòng)機(jī)或動(dòng)力發(fā)電機(jī)組。形象一點(diǎn)說，就是將傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)盡量做小，讓一部分動(dòng)力由電池-電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)承擔(dān)。這種混合動(dòng)力裝置既發(fā)揮了發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)工作時(shí)間長，動(dòng)力性好的優(yōu)點(diǎn)，又可以發(fā)揮電動(dòng)機(jī)無污染、低噪聲的好處，二者“并肩戰(zhàn)斗”，取長補(bǔ)短，汽車的熱效率可提高10％以上，廢氣排放可改善30％以上，由此產(chǎn)生了混合動(dòng)力汽車。

目前，混合動(dòng)力汽車有串聯(lián)式、并聯(lián)式、串并聯(lián)式結(jié)構(gòu)形式。

串聯(lián)式動(dòng)力由發(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)的方式組成SHEV的動(dòng)力單元系統(tǒng)。負(fù)荷小時(shí)由電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，負(fù)荷大時(shí)則由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。當(dāng)電動(dòng)車處如啟動(dòng)、加速、爬坡的工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)-電動(dòng)機(jī)組和電池組共同向電動(dòng)機(jī)提供電能；當(dāng)電動(dòng)車處低速、滑行、怠速的工況時(shí)，則由電池組驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組向電池組充電。這種串聯(lián)式電動(dòng)車不管在什么工況下，最終都要由電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)車輪。

并聯(lián)式裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)以機(jī)械能疊加的方式驅(qū)動(dòng)汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)分屬兩套系統(tǒng)，可以分別獨(dú)立地向汽車傳動(dòng)系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驅(qū)動(dòng)又可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)既可以作電動(dòng)機(jī)又可以作發(fā)電機(jī)使用，又稱為電動(dòng)-發(fā)電機(jī)組。由于沒有單獨(dú)的發(fā)電機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)可以直接通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)車輪，因此該裝置更接近傳統(tǒng)的汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，得到比較廣泛的應(yīng)用。

串并聯(lián)式動(dòng)力又稱混聯(lián)式動(dòng)力：包含了串聯(lián)式和并聯(lián)式的特點(diǎn)。

現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是：現(xiàn)有電動(dòng)汽車由于包含發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)三部分動(dòng)力實(shí)體，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而電池又占有了大量的空間位置，整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的空間布置是很難解決的問題，同時(shí)，電動(dòng)汽車還有一個(gè)關(guān)鍵部件——車載電池，由車載電池為電動(dòng)機(jī)供電，但長期使用，車載電池的電壓變化較大，如何有效保證車載電池的輸出電壓，如何有效地令車載電池保持一個(gè)穩(wěn)定可靠的輸出電壓給電動(dòng)機(jī)，也是一個(gè)難題，同時(shí)，也難以有效實(shí)現(xiàn)地對電動(dòng)汽車的換擋控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種增程型電動(dòng)轎車發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)，能夠簡化電動(dòng)汽車動(dòng)力實(shí)體的結(jié)構(gòu)，有效合理地解決整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的空間布置問題，并有效保證車載電池的輸出電壓。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是一種增程型電動(dòng)轎車發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火電路連接在整車控制器的輸出端上，所述發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置有左曲軸和右曲軸，其關(guān)鍵在于：所述左曲軸和右曲軸分別從所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的兩側(cè)伸出，該左曲軸和右曲軸分別連接在左、右發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，所述轉(zhuǎn)子為磁缸，所述左、右發(fā)電機(jī)的定子安裝在磁缸中，所述定子的電源輸出端連接有發(fā)電機(jī)輸出控制模塊；

針對小型串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車空間結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)的左曲軸和右曲軸各集成一發(fā)電機(jī)，兩端發(fā)電機(jī)輸出的電源經(jīng)過處理后轉(zhuǎn)換成電池或電動(dòng)機(jī)所需的電源。

發(fā)動(dòng)機(jī)在整車控制器控制下，啟動(dòng)后在一恒定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作，左曲軸和右曲軸同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)固定連接的左、右發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)的左、右端轉(zhuǎn)子分別產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場，從而分別讓左端定子和右端定子的多級線圈產(chǎn)生電流，即得左端電流和右端電流；左端電流和右端電流同時(shí)輸入發(fā)電機(jī)輸出控制模塊處理后，轉(zhuǎn)換成輸出電源——電池或電動(dòng)機(jī)所需的電源。

由于把發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)集成為一體，在同等發(fā)電功率的情況下，其空間幾何尺寸更小，便于小型電動(dòng)車的布置，且制造成本較低。

該發(fā)電機(jī)輸出控制模塊的控制輸入端連接所述整車控制器的控制端，該整車控制器的第一輸入端連接有模式一按鍵，該整車控制器的第二輸入端連接有模式二按鍵；

該發(fā)電機(jī)輸出控制模塊的直供輸出端連接在電動(dòng)機(jī)控制器的第一電源輸入端，該電動(dòng)機(jī)控制器的輸出端連接在電動(dòng)機(jī)上；

所述發(fā)電機(jī)輸出控制模塊的充電端連接有電源管理模塊的充電控制端，該電源管理模塊的充放電端與車載電池雙向連接，該電源管理模塊的輸出端還連接所述電動(dòng)機(jī)控制器的第二電源輸入端；