本實用新型屬于插電式混合動力汽車整車系統(tǒng)方案設(shè)計的技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及配置增程器功能的電動汽車充電系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前,在政策法規(guī)導(dǎo)向和電動汽車產(chǎn)品技術(shù)已進入成熟期的背景下,插電式混合動力汽車和純電動汽車市場快速發(fā)展,由此帶給人類社會更多的駕乘新體驗和需求想象的空間,比如,車輛間能否實現(xiàn)互為充電以實現(xiàn)野外緊急充電救援服務(wù),車輛能否對外提供工頻電源以給人類在野外為家用電器取電帶來方便。對于配置了增程器功能的插電式混合動力汽車,只要通過簡單的技術(shù)創(chuàng)新、實現(xiàn)對外供電(直流電或交流電),即可實現(xiàn)這些增強人類使用電動汽車體驗的功能。
在電動汽車上提供對外供電的技術(shù)已有應(yīng)用,如日產(chǎn)和比亞迪的電動車產(chǎn)品可以提供以車載動力電池為儲能器實現(xiàn)對車外供應(yīng)電力。但日產(chǎn)和比亞迪只能從車上動力電池取能對外供電,可提供的總能量受限。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本實用新型的目的是提供了插電式混合動力汽車用雙向供電系統(tǒng),電動車野外電能用盡拋錨時的充電救援和為家用電器在野外的電能供應(yīng)服務(wù),本實用新型提出了一種基于配置增程器功能的插電 式混合動力汽車,通過如下技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)的:基于配置增程器的插電式混合動力汽車,通過將充電接口與整車高壓系統(tǒng)電路的連接點設(shè)定在逆變器和驅(qū)動系統(tǒng)供電電路的配電繼電器之間,同時在充電線路上增加1個配電繼電器,配以相應(yīng)的軟件控制功能,實現(xiàn)車輛對外按需供應(yīng)直流電或按需接受外部直流電供應(yīng),如對電動車輛野外充電救援的服務(wù)功能;基于配置增程器的插電式混合動力汽車,通過配置雙向變換(AC/DC&DC/AC)的車載充電機,配以相應(yīng)的軟件控制功能,實現(xiàn)車輛對外按需供應(yīng)交流電或按需接受外部交流電供應(yīng),如在野外為家用電器供電的使用功能。
一種插電式混合動力汽車用雙向供電系統(tǒng),包括整車控制器、逆變器、充電接口、配電繼電器、動力電池、變速器、離合器、增程器,還包括動力電池控制器、變速器控制器、離合器控制器、増程器控制器、交流供電控制開關(guān)和直流供電控制開關(guān),
其中整車控制器、逆變器、動力電池控制器、配電繼電器、變速器控制器、離合器控制器、増程器控制器、交流供電控制開關(guān)和直流供電控制開關(guān)通過低壓電路連接實現(xiàn)信號通信和控制驅(qū)動,逆變器、充電接口、配電繼電器、動力電池和増程器通過高壓電路連接實現(xiàn)高壓電傳送,通過選擇交流供電控制開關(guān)或直流供電控制開關(guān),實現(xiàn)交流或直流兩種不同供電模式間的切換。
優(yōu)選地,所述系統(tǒng)具有直流和交流供電模式:
直流供電模式:基于配置增程器的插電式混合動力汽車,通過將充電接口與整車高壓系統(tǒng)電路的連接點設(shè)定在逆變器和驅(qū)動系統(tǒng)供電電路的配電繼電器之間,同時在充電線路上增加1個配電繼電器,實現(xiàn)車輛對外 按需供應(yīng)直流電或按需接受外部直流電供應(yīng);
交流供電模式:基于配置增程器的插電式混合動力汽車,通過配置雙向變換即交流變換到直流和直流變換到直流的車載充電機,實現(xiàn)車輛對外按需供應(yīng)交流電或按需接受外部交流電供應(yīng)。
優(yōu)選地,所述增程器,包括在發(fā)動機上配置動力發(fā)電機,其中,動力發(fā)電機是皮帶式啟動發(fā)電機、集成式啟動發(fā)電機、離合器耦合式驅(qū)動發(fā)電機。
優(yōu)選地,所述配電繼電器,繼電器觸點常開,在非充電和非對外供電條件下,繼電器觸點保持開路狀態(tài),而在充電和對外供電條件下,繼電器觸點閉合。
本實用新型與已有應(yīng)用的技術(shù)主要差異在于:本實用新型是基于配置增程器功能的插電式混合動力汽車實現(xiàn)的,在實際應(yīng)用中增程器可以發(fā)電機組(包括發(fā)動機、啟動發(fā)電機以及傳動部件皮帶或分離離合器)的形式對外實現(xiàn)更長時間的供電,即儲能器包括車載動力電池和油箱兩部分。
本實用新型創(chuàng)新性地實現(xiàn)配置增程器的插電式混合動力汽車具有移動供電(如對電動汽車提供充電服務(wù),為家用電器供電)的功能,為人類的野外活動提供保障并增添樂趣。
附圖說明
圖1是本實用新型中車輛對外供應(yīng)直流電技術(shù)方案的原理示圖;
圖2是本實用新型中車輛對外供應(yīng)交流電技術(shù)方案的原理示圖;
圖3-圖5是實現(xiàn)增程器功能的三種方案。
(附圖標(biāo)記說明)
1-插電式混合動力汽車,101-包括整車控制器,102-逆變器,103-充電接口,104-配電繼電器,105-動力電池,106-變速器,107-離合器,108-雙向變換車載充電機,200-增程器,201-發(fā)動機,201-發(fā)動機,203-發(fā)電機,204-分離離合器。
具體實施方式
以下將結(jié)合附圖對本實用新型技術(shù)方案做進一步的闡述。
基于配置增程器功能、具備對外供應(yīng)直流電的插電式混合動力汽車,如圖1,包括整車控制器101,逆變器102,充電接口103,配電繼電器104,動力電池105,變速器106,離合器107,增程器200,在充電接口103與外部用電負(fù)載連接后,當(dāng)車輛使用者發(fā)出對外供電指令后,整車控制器101發(fā)出控制指令,變速器106置于空擋,離合器107置于自然物理狀態(tài),充電電路的配電繼電器104保持觸點斷開,主電路的配電繼電器104觸點接合,動力電池105供電,逆變器102工作,啟動增程器200工作,主電路的配電繼電器104觸點斷開,充電電路的配電繼電器104觸點接合,實現(xiàn)增程器200發(fā)出的交流電經(jīng)逆變器102變換為直流電后向車外用電負(fù)載供應(yīng)。
其中配電繼電器、交流供電控制開關(guān)和直流供電控制開關(guān)是本實用新型獨創(chuàng)性的,其余部件是現(xiàn)有系統(tǒng)配備的?,F(xiàn)有系統(tǒng)包括増程器、逆變器、充電接口、動力電池、變速器和離合器。
基于配置增程器功能、具備對外供應(yīng)交流電的插電式混合動力汽車,如圖2,包括整車控制器101,逆變器102,充電接口103,配電繼電器104, 動力電池105,變速器106,離合器107,增程器200,雙向變換車載充電機108,在充電接口103與外部用電負(fù)載連接后,當(dāng)車輛使用者發(fā)出對外供電指令后,整車控制器101發(fā)出控制指令,變速器106置于空擋,離合器107置于自然物理狀態(tài),主電路的配電繼電器104觸點接合,充電電路的配電繼電器205觸點接合,動力電池105供電,逆變器102工作,啟動增程器200工作,雙向變換車載充電機108啟動工作,實現(xiàn)由增程器200發(fā)出的交流電經(jīng)逆變器102變換為直流電、再經(jīng)動力電池105穩(wěn)壓后通過雙向變換車載充電機108變換為交流電后向車外用電負(fù)載供應(yīng)。
圖1是基于“配置增程器功能、具備對外供應(yīng)直流”的方案,電圖2相較圖1,通過多配置雙向變換車載充電機108,具備對外供應(yīng)交流電。
其中,增程器200包括發(fā)動機201、啟動發(fā)電機202以及傳動部件皮帶203或分離離合器204,共有以下3種實現(xiàn)方案,基于以下三種方案均可實現(xiàn)本實用新型效果:
(1)如圖3,發(fā)動機201裝備皮帶式啟動發(fā)電機202,啟動發(fā)電機202可以通過皮帶203啟動發(fā)動機201,發(fā)動機201的機械動力也可以經(jīng)皮帶203傳遞給啟動發(fā)電機202后以交流電的形式輸出;
(2)如圖4,發(fā)動機201通過飛輪集成啟動發(fā)電機202,啟動發(fā)電機202可以直接啟動發(fā)動機201,發(fā)動機201的機械動力也可以直接經(jīng)過啟動發(fā)電機202后以交流電的形式輸出;
(3)如圖5,發(fā)動機201通過分離離合器204與驅(qū)動發(fā)電機202實現(xiàn)動力耦合關(guān)系,在分離離合器204結(jié)合條件下,驅(qū)動發(fā)電機202可以啟動發(fā)動機201,發(fā)動機201的機械動力也可以經(jīng)過驅(qū)動發(fā)電機202后以交流 電的形式輸出。
圖3所示方案可以配置的啟動發(fā)電機202功率小于20kW,圖4和圖5所示方案可以配置的啟動發(fā)電機202或驅(qū)動電機202功率小于80kW。三種方案都具備車輛發(fā)動機驅(qū)動、車輛增程和發(fā)電機組的功能,圖5所示方案還可以提供整車純電驅(qū)動功能。應(yīng)用中,根據(jù)整車性能和功能需求,選擇其中一種方案實現(xiàn)整車布置匹配。