一種用于混合動力汽車發(fā)動機的電輔助增壓控制系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001](— )
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及交通設(shè)施領(lǐng)域，特別涉及一種用于混合動力汽車發(fā)動機的電輔助增壓控制系統(tǒng)。
[0002](二)
【背景技術(shù)】
目前，在車輛中，需要具有短響應(yīng)時間的供電的該類型設(shè)備特別包括:
-所謂的“電-禍輪(e-turbo)”電輔助禍輪壓縮機(turbo-compressor)，或所謂的“電-增壓器(e-charger )”增壓器(supercharger )，該設(shè)備典型地需要持續(xù)I至2秒的I至2KW的電力水平。這些電力水平和持續(xù)時間可以更高，但是分別不超過3KW和3秒。供電的響應(yīng)時間通常必須小于數(shù)十毫秒；
-電輔助轉(zhuǎn)向器，其可在瞬態(tài)條件下持續(xù)I至2ms消耗25至100A的電流；
-電動栗單元，其可需要持續(xù)約200ms的約100A的電流;和 -電磁控制閥，其可需要持續(xù)I至140ms的約40A的電流。
[0003]機動車的傳統(tǒng)供電網(wǎng)通常包括兩個電流源，即電池(一般為鉛電池)和交流混合動力電機。但是，這些電流源都不適于以短響應(yīng)時間為可對電流或電壓產(chǎn)生強需求的電設(shè)備供電。
[0004]實際上，傳統(tǒng)交流混合動力電機的響應(yīng)時間大約為數(shù)百毫秒，對于滿足該類型需求來說太長了。
[0005]鉛電池還不適于短響應(yīng)時間的高電流峰值周期性供應(yīng)，特別是由于其隨后進行的放電循環(huán)加速了其老化。
[0006](三)

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、操作簡單的用于混合動力汽車發(fā)動機的電輔助增壓控制系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種用于混合動力汽車發(fā)動機的電輔助增壓控制系統(tǒng)，其特征是:包括電路連接形成閉合回路的動力電池組、第一AC/DC轉(zhuǎn)換器、電子單元ECU和輔助能量儲存單元;其中，電子單元E⑶還分別與第二 AC/DC轉(zhuǎn)換器和混合動力電機電路連接，混合動力電機、第二 AC/DC轉(zhuǎn)換器和輔助能量儲存單元依次電路連接;還包括熱力發(fā)動機，所述熱力發(fā)動機與電輔助渦輪增壓器氣動連接，所述電輔助渦輪增壓器中的渦輪增壓輔助電機與第一 AC/DC轉(zhuǎn)換器電路連接，所述熱力發(fā)動機和混合動力電機之間還通過機械耦合器機械連接。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明可運行于渦輪軸超速能量回收和電動輔助增壓模式中。電輔助增壓模式中，在發(fā)動機輸出功率較大而使渦輪增壓器工作在靠近阻塞線時，可使電動機工作在發(fā)電模式下，向大容量電池充電；在渦輪軸超速能量回收模式中，所述混合動力系統(tǒng)的可逆旋轉(zhuǎn)電機回收的能量被儲存在汽車所載大容量電池中，即在發(fā)動機冷啟動、加速、爬坡等需要瞬時增加發(fā)動機充氣量或者較大功率輸出的條件下，車載大容量電池向電輔助渦輪增壓器供電；該增壓系統(tǒng)可使渦輪增壓器在不帶放氣閥和可變噴嘴控制系統(tǒng)的條件下避免阻塞和喘振現(xiàn)象的發(fā)生，以及實現(xiàn)在任何工況下對增壓壓力的精確控制。本發(fā)明的響應(yīng)時間可以縮短
50%左右。
[0009](四)
【附圖說明】
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0010]圖1為本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的工作原理圖。
[0011]圖中，I電子單元ECU，2第一AC/DC轉(zhuǎn)換器，3渦輪增壓器輔助電機，4電輔助渦輪增壓器，5動力電池組，6輔助能量儲存單元，7第二 AC/DC轉(zhuǎn)換器，8混合動力電機，9熱力發(fā)動機，1機械親合器。
[0012](五)
【具體實施方式】
附圖為本發(fā)明的具體實施例。如圖1和圖2所示(圖中電路上的箭頭表示電流方向)，該種用于混合動力汽車發(fā)動機的電輔助增壓控制系統(tǒng)，包括電路連接形成閉合回路的動力電池組5、第一AC/DC轉(zhuǎn)換器2、電子單元ECU I和輔助能量儲存單元6;其中，電子單元ECU I還分別與第二 AC/DC轉(zhuǎn)換器7和混合動力電機8電路連接，混合動力電機8、第二 AC/DC轉(zhuǎn)換器7和輔助能量儲存單元6依次電路連接;還包括熱力發(fā)動機9，熱力發(fā)動機9與電輔助渦輪增壓器4氣動連接，電輔助渦輪增壓器4中的渦輪增壓輔助電機3與第一 AC/DC轉(zhuǎn)換器2電路連接，熱力發(fā)動機9和混合動力電機8之間還通過機械耦合器10機械連接，第一 AC/DC轉(zhuǎn)換器2和第二 AC/DC轉(zhuǎn)換器7均為可逆AC/DC轉(zhuǎn)換器。
[0013]熱力發(fā)動機9和混合動力電機8合稱為混合動力系統(tǒng);混合動力電機8為旋轉(zhuǎn)電機；熱力發(fā)動機9以及混合動力電機8的啟動及停止可根據(jù)具體混合動力系統(tǒng)的控制策略決定。
[0014]當(dāng)混合動力電機8運行于交流混合動力電機模式中時，第二AC/DC轉(zhuǎn)換器7把混合動力電機8供應(yīng)的三相電壓轉(zhuǎn)換為被整流的直流電壓，基于該直流電壓，動力電池組5被充電。
[0015]當(dāng)混合動力電機8運行于起動機模式中時，則其通過第二AC/DC轉(zhuǎn)換器7產(chǎn)生的交流三相電壓供電。
[0016]基于當(dāng)混合動力電機8運行于交流混合動力電機模式中時由第二AC/DC轉(zhuǎn)換器7供應(yīng)的被整流的直流電壓，以及基于輔助能量儲存單元6的端子處存在的電壓，第二AC/DC轉(zhuǎn)換器7可以獲得直流電壓Vb，該直流電壓Vb用于為車輛的動力電池組5充電，該動力電池組5的端子處的電壓Vb被用于為車輛的一定數(shù)目的車載電設(shè)備供電。
[0017]動力電池組5和第二AC/DC轉(zhuǎn)換器7形成混合動力系統(tǒng)的電源組。
[0018]與用于控制和指揮發(fā)動機的運行的電子單元ECU結(jié)合，電子單元ECUI控制熱力發(fā)動機及電輔助增壓系統(tǒng)的工作。。
[0019]輔助能量儲存單元6中的超級電容器適用于以短響應(yīng)時間供應(yīng)峰值電流。
[0020]在車輛啟動、加速、爬坡等高負荷運轉(zhuǎn)時，熱力發(fā)動機9需要較多的新鮮充量，此時在電子單元ECU I的控制下，動力電池組5通過第一AC/DC轉(zhuǎn)換器2向電輔助渦輪增壓器4上的渦輪增壓器輔助電機3供電，依靠電力驅(qū)動使更多新鮮充量進入熱力發(fā)動機9。
[0021]在車輛減速、低負荷以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速過高而導(dǎo)致渦輪增壓器堵塞時，需要降低渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速，此時在電子單元ECU I的控制下，電輔助渦輪增壓器4上的渦輪增壓器輔助電機3工作在交流混合動力電機模式，并經(jīng)過第一 AC/DC轉(zhuǎn)換器2向動力電池組5供電。
[0022]除說明書所述技術(shù)特征外，其余技術(shù)特征均為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知技術(shù)。
【主權(quán)項】
1.一種用于混合動力汽車發(fā)動機的電輔助增壓控制系統(tǒng)，其特征是:包括電路連接形成閉合回路的動力電池組(5)、第一 AC/DC轉(zhuǎn)換器(2)、電子單元ECU( I)和輔助能量儲存單元(6 );其中，電子單元E⑶(I)還分別與第二AC/DC轉(zhuǎn)換器(7 )和混合動力電機(8 )電路連接，混合動力電機(8)、第二 AC/DC轉(zhuǎn)換器(7)和輔助能量儲存單元(6)依次電路連接;還包括熱力發(fā)動機(9)，所述熱力發(fā)動機(9)與電輔助渦輪增壓器(4)氣動連接，所述電輔助渦輪增壓器(4)中的渦輪增壓輔助電機(3)與第一 AC/DC轉(zhuǎn)換器(2)電路連接，所述熱力發(fā)動機(9)和混合動力電機(8)之間還通過機械耦合器(10)機械連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及交通設(shè)施領(lǐng)域，特別公開了一種用于混合動力汽車發(fā)動機的電輔助增壓控制系統(tǒng)。它包括電路連接的動力電池組、第一AC/DC轉(zhuǎn)換器、電子單元ECU和輔助能量儲存單元；電子單元ECU還分別與第二AC/DC轉(zhuǎn)換器和混合動力電機電路連接，混合動力電機、第二AC/DC轉(zhuǎn)換器和輔助能量儲存單元依次電路連接；熱力發(fā)動機與電輔助渦輪增壓器氣動連接，電輔助渦輪增壓器中的渦輪增壓輔助電機與第一AC/DC轉(zhuǎn)換器電路連接，熱力發(fā)動機和混合動力電機之間通過機械耦合器機械連接。本發(fā)明可使渦輪增壓器在不帶放氣閥和可變噴嘴控制系統(tǒng)的條件下避免阻塞和喘振現(xiàn)象的發(fā)生，以及實現(xiàn)在任何工況下對增壓壓力的精確控制。響應(yīng)時間可以縮短50%左右。
【IPC分類】B60K6/22, B60K6/28
【公開號】CN105620265
【申請?zhí)枴緾N201610062064
【發(fā)明人】張文明, 王琦瑋, 王道國, 劉楊, 張利賓
【申請人】山東中泰弘業(yè)新能源科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月29日