[發明專利]一種微型電動汽車用混合動力系統及其控制方法

在審

• 申請號: 201510821641.8
• 申請日: 2015-11-24
• 公開（公告）號: CN105383280A
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發明（設計）人: 陳上偉;吳佳雨;古倫華;陳洵和
• 申請（專利權）人: 中科動力（福建）新能源汽車有限公司
• 主分類號: B60K6/36
• 分類號: B60K6/36
• 代理公司: 福州市鼓樓區博深專利代理事務所(普通合伙) 35214
• 代理人: 林志崢

技術領域

本發明涉及新能源汽車技術領域，具體說是一種微型電動汽車用混合動力系統及其控制方法。

背景技術

目前微型電動汽車多為純電動，常見問題是續航里程短，多種原因：1)整車體積小，匹配電池容量小；2)電池不成熟，容量衰減速度快；3)南方山區路況多，爬坡耗電量大等很多因素，導致用戶抱怨續航里程短，因此整車動力系統無法滿足用戶對續航里程要求成為首要解決的問題。如何解決，增加電池容量不現實；攜帶充電寶或隨時充電，用戶不方便。最好的解決辦法就是安裝混合動力系統。目前混合動力系統非常多，但是系統體積較大，而且價格高。而應用于微型電動汽車上的混合動力系統，行業少見。目前國內有的產品，體積偏大，成本相對較高，因此開發一種結構簡單，成本低的微型電動汽車混合動力系統技術已成為一項非常重要的課題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、成本低廉的微型電動汽車用混合動力系統及其控制方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案一為：

一種微型電動汽車用混合動力系統，包括控制器、機械驅動裝置和電驅動裝置，所述機械驅動裝置和電驅動裝置相對獨立設置，所述機械驅動裝置包括發動機和減速器，所述發動機通過減速器驅動汽車的車輪運轉，所述發動機和減速器之間通過傳動皮帶連接，所述電傳動裝置包括電動機、蓄電池和逆變器，所述電動機驅動汽車的車輪運轉，所述電動機通過逆變器和蓄電池電連接，所述發動機、電動機、蓄電池和逆變器分別與控制器電連接。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案二為：

一種如技術方案一所述的微型電動汽車用混合動力系統的控制方法，包括：電驅動模式、電驅動機械輔助模式和機械驅動模式；所述電驅動模式是指由電動機單獨驅動汽車的車輪運轉；所述電驅動機械輔助模式是指將發動機作為輔助動力，由電動機和發動機共同驅動汽車的車輪運轉；所述機械驅動模式是指由發動機單獨驅動汽車的車輪運轉；

當微型電動汽車啟動時，控制器首先判斷電驅動裝置的蓄電池電量是否高于70％，若是，則控制器開啟電驅動模式，由蓄電池對電動機進行供電，電動機啟動后，控制器再判斷電動機的輸出功率是否滿足汽車的功率要求，若電動機的輸出功率滿足汽車的功率要求，則保持電驅動模式，發動機處于停機狀態，若電動機的輸出功率無法滿足汽車的功率要求，則控制器開啟電驅動機械輔助模式，由電動機和發動機共同驅動汽車的車輪運轉；若否，則控制器開啟機械驅動模式，關閉蓄電池的電能輸出，由發動機單獨驅動汽車的車輪運轉，車輪運轉的同時帶動電動機對蓄電池進行充電；

當微型電動汽車啟動運行后，若汽車處于電驅動模式或電驅動機械輔助模式，則控制器實時檢測蓄電池的電量，當蓄電池的電量低于10％時，控制器將電驅動模式或電驅動機械輔助模式轉變為機械驅動模式，蓄電池開始充電；若汽車處于機械驅動模式，則控制器實時檢測蓄電池的充電狀態，當蓄電池充電完成時，控制器判斷汽車的當前功率需求是否大于電動機的輸出功率，若是，則控制器將機械驅動模式轉變為電驅動機械輔助模式，若否，則控制器將機械驅動模式轉變為電驅動模式。

本發明的有益效果在于：

(1)混合動力系統結構簡單，體積比一般混合動力系統小；

(2)電動機既是驅動電機，也是發電機，省去發電機，降低系統成本；

(3)發動機機械傳動選用皮帶，簡單，進一步節省成本；

(4)混合動力系統控制策略合理，保證系統油耗比普通混合動力系統更低。

具體實施方式

為詳細說明本發明的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式予以說明。

本發明最關鍵的構思在于：電驅動裝置和機械驅動裝置相對獨立，由控制器控制工作和能量分配輸出。當蓄電池電量較高時，采用電驅動；當蓄電池電量較低時，采用發動機機械驅動，同時電動機成為發電機給蓄電池充電，不充滿，到一定容量自動停止充電，為需求大動力輸出時，兩種動力同時輸出作準備。

具體的，本發明提供的微型電動汽車用混合動力系統，包括控制器、機械驅動裝置和電驅動裝置，所述機械驅動裝置和電驅動裝置相對獨立設置，所述機械驅動裝置包括發動機和減速器，所述發動機通過減速器驅動汽車的車輪運轉，所述發動機和減速器之間通過傳動皮帶連接，所述電傳動裝置包括電動機、蓄電池和逆變器，所述電動機驅動汽車的車輪運轉，所述電動機通過逆變器和蓄電池電連接，所述發動機、電動機、蓄電池和逆變器分別與控制器電連接。

上述微型電動汽車用混合動力系統的控制方法如下：