[發(fā)明專利]基于電空調(diào)的城市電動(dòng)客車增程器及該增程器的控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310090182.1
• 申請(qǐng)日: 2013-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN103192734A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳曉剛;周美蘭;丁楠楠;劉瑞雪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B60L15/00
• 分類號(hào): B60L15/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 胡樹發(fā)

1.基于電空調(diào)的城市電動(dòng)客車增程器，其特征在于：它包括原動(dòng)機(jī)(4)、發(fā)電機(jī)(5)、AC/DC轉(zhuǎn)換器(6)、發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器(7)、發(fā)電機(jī)控制器(8)和增程器控制器(9)，所述原動(dòng)機(jī)(4)的動(dòng)力輸出軸與發(fā)電機(jī)(5)的動(dòng)力輸入軸連接，發(fā)電機(jī)(5)的電輸出端與AC/DC轉(zhuǎn)換器(6)的交流電輸入端連接，該AC/DC轉(zhuǎn)換器(6)的直流電信號(hào)輸出端為城市電動(dòng)客車增程器(1)的電源信號(hào)輸出端；增程器控制器(9)的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出端與發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器(7)的轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入端連接，所述發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器(7)的控制信號(hào)輸出端與原動(dòng)機(jī)(4)的控制信號(hào)輸入端連接，增程器控制器(9)的轉(zhuǎn)矩信號(hào)輸出端與發(fā)電機(jī)控制器(8)的轉(zhuǎn)矩信號(hào)輸入端連接，所述發(fā)電機(jī)控制器(8)的控制信號(hào)輸出端與發(fā)電機(jī)(5)的控制信號(hào)輸入端連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電空調(diào)的城市電動(dòng)客車增程器，其特征在于：它還包括電壓傳感器(15)和電流傳感器(16)，電壓傳感器(15)用于采集輸入電空調(diào)控制系統(tǒng)(3)的工作電壓信號(hào)，電壓傳感器(15)的電壓信號(hào)輸出端與增程器控制器(9)通過數(shù)據(jù)總線連接，電流傳感器(16)用于采集輸入電空調(diào)控制系統(tǒng)(3)的工作電流信號(hào)，電流傳感器(16)的電流信號(hào)輸出端與增程器控制器(9)通過數(shù)據(jù)總線連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電空調(diào)的城市電動(dòng)客車增程器，其特征在于：發(fā)電機(jī)(5)通過以下步驟選型：

a、按照電動(dòng)客車空調(diào)運(yùn)行所要求的輸出平均功率范圍決定原動(dòng)機(jī)額定功率和發(fā)電機(jī)額定功率；

b、根據(jù)原動(dòng)機(jī)額定功率，選擇合適的原動(dòng)機(jī)(4)，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得原動(dòng)機(jī)(4)的高效工作區(qū)的轉(zhuǎn)速范圍；

c、據(jù)原動(dòng)機(jī)(4)的高效工作區(qū)的轉(zhuǎn)速范圍，確定發(fā)電機(jī)(5)的額定轉(zhuǎn)速；

d、根據(jù)原動(dòng)機(jī)(4)的高效工作區(qū)范圍，確定發(fā)電機(jī)(5)的輸出轉(zhuǎn)矩范圍；

e、根據(jù)動(dòng)力電池正常工作時(shí)的總線電壓波動(dòng)范圍，計(jì)算得到發(fā)電機(jī)輸出額定線電壓；

f、建立發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與電壓、轉(zhuǎn)矩與電流的關(guān)系，確定發(fā)電機(jī)(5)的參數(shù)，完成發(fā)電機(jī)(5)的選型。

4.基于權(quán)利要求1所述的基于電空調(diào)的城市電動(dòng)客車增程器的控制方法，其特征在于：所述控制方法通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟一、檢測(cè)獲得動(dòng)力電池荷電狀態(tài)，并將檢測(cè)獲得的動(dòng)力電池荷電狀態(tài)發(fā)送給增程器控制器(9)；

步驟二、該增程器控制器(9)判斷所述動(dòng)力電池荷電狀態(tài)是否小于電池荷電狀態(tài)的最小設(shè)置點(diǎn)，如果判斷結(jié)果為是，則執(zhí)行步驟三；否則，執(zhí)行步驟四；

步驟三、控制原動(dòng)機(jī)(4)開始工作，并使該原動(dòng)機(jī)(4)工作在其最高功率點(diǎn)；返回執(zhí)行步驟一；

步驟四、判斷電空調(diào)是否處于工作狀態(tài)，如果判斷結(jié)果為是，執(zhí)行步驟五；否則，返回執(zhí)行步驟一；

步驟五、判斷動(dòng)力電池荷電狀態(tài)是否大于設(shè)定閾值，如果判斷結(jié)果為是，則返回執(zhí)行步驟一；否則，執(zhí)行步驟六；

步驟六、增程器控制器(9)發(fā)送控制命令給發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器(7)，使得原動(dòng)機(jī)(4)工作在其最佳工作點(diǎn)；返回執(zhí)行步驟一，實(shí)現(xiàn)循環(huán)控制。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于電空調(diào)的城市電動(dòng)客車增程器的控制方法，其特征在于：所述控制方法的步驟一中的電池荷電狀態(tài)的的最小設(shè)置點(diǎn)在動(dòng)力電池荷電狀態(tài)最高值的20%至30%之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于電空調(diào)的城市電動(dòng)客車增程器的控制方法，其特征在于：所述所述控制方法的步驟五中的設(shè)定閾值在動(dòng)力電池荷電狀態(tài)最高值的80%至90%之間。

7.基于權(quán)利要求4所述的基于電空調(diào)的城市電動(dòng)客車增程器的控制方法，其特征在于：所述控制方法的步驟六中的最佳工作點(diǎn)通過以下步驟獲得：

A、通過電壓傳感器(15)采集電空調(diào)控制系統(tǒng)(3)的工作電壓信號(hào)，還通過電流傳感器(16)采集電空調(diào)控制系統(tǒng)(3)的工作電流信號(hào)；

B、根據(jù)獲得的電壓信號(hào)和電流信號(hào)計(jì)算得到電空調(diào)運(yùn)行功率；

C、增程器控制器(9)根據(jù)電空調(diào)運(yùn)行功率和原動(dòng)機(jī)高效區(qū)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩；

D、增程器控制器(9)將步驟C獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速傳送至發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器(7)；

E、增程器控制器(9)將步驟C獲得的發(fā)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩送至發(fā)電機(jī)控制器(8)；

所述發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩即為增程器的最佳工作點(diǎn)。