CN106564491B - 一种插电式混合动力汽车的能量管理*** - Google Patents

一种插电式混合动力汽车的能量管理*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种插电式混合动力汽车的能量管理***，包括控制器、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、逆变器、蓄电池、发动机、油门开度传感器、电池信息收集单元、制动踏板位置传感器。第一电机与第一车轮传动连接，用于对第一车轮进行驱动或制动；第二电机与第二车轮传动连接，其用于对第二车轮进行驱动或制动；第三电机与第三车轮传动连接，其用于对第三车轮进行驱动或制动；第四电机与第四车轮传动连接，其用于对第四车轮进行驱动或制动。逆变器与蓄电池、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机电连接，其用于提高第一电机、第二电机、第三电机和第四电机的供电电压。本发明能够最大限度地进行制动能量的回收，提高节能效果。

Description

一种插电式混合动力汽车的能量管理***
技术领域
本发明涉及混合动力汽车技术领域，尤其涉及一种插电式混合动力汽车的能量管理***。
背景技术
混合动力电动汽车是指车上装有两个以上动力源，包括有电机驱动，符合汽车道路交通、安全法规的汽车，车载动力源有多种:蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组，当前复合动力电动汽车一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的电动汽车。
现有技术中，仅仅根据蓄电池内电量的多少对混合动力汽车的能量进行管理，无法对混合动力汽车的能量进行精确管理，使得能量的利用率低下。
实用新型内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种插电式混合动力汽车的能量管理***。
本发明提出的一种插电式混合动力汽车的能量管理***，包括控制器、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、逆变器、蓄电池、发动机、油门开度传感器、电池信息收集单元、制动踏板位置传感器；
第一电机与第一车轮传动连接，用于对第一车轮进行驱动或制动；第二电机与第二车轮传动连接，其用于对第二车轮进行驱动或制动；第三电机与第三车轮传动连接，其用于对第三车轮进行驱动或制动；第四电机与第四车轮传动连接，其用于对第四车轮进行驱动或制动；
逆变器与蓄电池、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机电连接，其用于提高第一电机、第二电机、第三电机和第四电机的供电电压；
发动机与发电机传动连接，其用于带动发电机转子转动；发电机与蓄电池电连接，其用于给蓄电池充电；
油门开度传感器用于检测所述插电式混合动力汽车的油门踏板开度，控制器与油门开度传感器电连接，其用于获取油门开度传感器的检测值；
电池信息收集单元用于检测蓄电池的电量信息，控制器与电池信息收集单元电连接，其用于获取电池信息收集单元的检测值；
制动踏板位置传感器用于检测所述插电式混合动力汽车的制动踏板位置，控制器与制动踏板位置传感器电连接，控制器用于获取制动踏板位置传感器的检测结果。
优选的，控制器内预设有第一电量值和第二电量值，第一电量值小于第二电量值，控制器将获取的电池信息收集单元的检测值分别与第一电量值、第二电量值比较；控制器用于在电池信息收集单元的检测值小于第一电量值时，控制发动机启动，发电机在发动机的带动下工作并向蓄电池供电；控制器用于在电池信息收集单元的检测值大于第二电量值时，控制发动机停止工作。
优选的，控制器内预设有多个油门开度值，控制器用于将油门开度传感器的检测结果与各个油门开度值进行比较，并根据比较结果控制第一电机、第二电机、第三电机和第四电机的转速。
优选的，第一电机、第二电机、第三电机和第四电机的转速均与油门开度值线性相关。
优选的，控制器内预设有制动踏板位置值，控制器用于在制动踏板位置传感器的检测结果小于制动踏板位置值时，控制器控制蓄电池停止向第一电机、第二电机、第三电机、第四电机供电；第一电机、第二电机、第三电机和第四电机在车轮的带动下转动并发电；控制器用于在制动踏板位置传感器的检测结果大于或等于制动踏板位置值时，控制第一电机、第二电机、第三电机和第四电机反转，对各个车轮进行制动。
优选的，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均为调速电机。
优选的，第一电机、第二电机、第三电机、第四电机均通过减速机构与对应的车轮传动连接。
优选的，所述的减速机构均为齿轮副。
与现有技术相比，本发明有如下有益效果：
本发明提出的一种插电式混合动力汽车的能量管理***，控制器获取电池信息收集单元的检测结果，并将检测结果与控制器内预设的第一电量值、第二电量值进行比较，根据比较结果控制发动机、第一电机、第二电机、第三电机和第四电机的工作状态，从而保证当电池电量小于第一电量值时，控制发动机工作，由发动机为汽车供能，同时带动第一电机、第二电机、第三电机和第四电机工作，第一电机、第二电机、第三电机、第四电机发电并给电池充电，此外，控制器通过将制动踏板位置传感器的检测结果与预设的制动踏板位置值进行比较，并根据比较结果控制第一电机、第二电机、第三电机和第四电机的工作状态，保证第一电机、第二电机、第三电机和第四电机在制动的过程中发电，能够最大限度地进行制动能量的回收，提高节能效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的控制***结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对具体实施例进行详细描述。
如图1-2所示，图1为本发明的结构示意图，图2为本发明的控制***结构示意图。一种插电式混合动力汽车的能量管理***，包括控制器、第一电机1、第二电机2、第三电机3、第四电机4、逆变器5、蓄电池6、发动机7、油门开度传感器、电池信息收集单元、制动踏板位置传感器；
第一电机1与第一车轮9传动连接，用于对第一车轮9进行驱动或制动；第二电机2与第二车轮10传动连接，其用于对第二车轮10进行驱动或制动；第三电机3与第三车轮11传动连接，其用于对第三车轮11进行驱动或制动；第四电机4与第四车轮12传动连接，其用于对第四车轮12进行驱动或制动；
逆变器5与蓄电池6、第一电机1、第二电机2、第三电机3、第四电机4电连接，其用于提高第一电机1、第二电机2、第三电机3和第四电机4的供电电压；
发动机7与发电机8传动连接，其用于带动发电机8转子转动；发电机8与蓄电池6电连接，其用于给蓄电池6充电；
油门开度传感器用于检测所述插电式混合动力汽车的油门踏板开度，控制器与油门开度传感器电连接，其用于获取油门开度传感器的检测值；
电池信息收集单元用于检测蓄电池6的电量信息，控制器与电池信息收集单元电连接，其用于获取电池信息收集单元的检测值；
制动踏板位置传感器用于检测所述插电式混合动力汽车的制动踏板位，控制器与制动踏板位置传感器电连接，控制器用于获取制动踏板位置传感器的检测结果。
本实施方式中，控制器内预设有第一电量值和第二电量值，第一电量值小于第二电量值，控制器将获取的电池信息收集单元的检测值分别与第一电量值、第二电量值比较；控制器用于在电池信息收集单元的检测值小于第一电量值时，控制发动机7启动，发电机8在发动机7的带动下工作并向蓄电池6供电；控制器用于在电池信息收集单元的检测值大于第二电量值时，控制发动机停止工作。如此，可通过蓄电池6的电量信息控制所述混合动力汽车的能量来源，能够最大限度节约发动机的能量。
本实施方式中，控制器内预设有多个油门开度值，控制器用于将油门开度传感器的检测结果与各个油门开度值进行比较，并根据比较结果控制第一电机1、第二电机2、第三电机3和第四电机4的转速。如此，可根据油门开度来控制第一电机1、第二电机2、第三电机3、和第四电机4的转速，从而提高控制器的控制精度。具体实施时，第一电机1、第二电机2、第三电机3和第四电机4的转速均与油门开度值线性相关。具体实施时，第一电机1、第二电机2、第三电机3、第四电机4均通过减速机构与对应的车轮传动连接。如此，可增大驱动力矩。具体实施时，所述的减速机构均为齿轮副。此外，本实施方式中，还包括定位模块、存储模块、插电接头、充电检测模块；所述定位模块与控制器电连接，其用于对汽车进行实时定位，所述存储模块均与控制器电连接；插电接头与蓄电池6电连接，其用于连接外接电源并给蓄电池6充电；充电检测模块与插电接头电连接，其用于检测插电接头是否接入外接电源；充电检测模块与控制器电连接，控制器用于获取充电检测模块的检测结果，并在插电接头接入外接电源时，获取定位装置的定位结果，并将位置信息存储到所述存储模块中。控制器还用于在电池信息收集单元的检测值小于第一电量值时将定位装置的实时检测结果与存储模块中存储的位置信息逐个对比，并选取最近的位置，反馈到驾驶室内导航的显示屏上，并请求驾驶人员输入是否就近充电的指令。控制器在获取就近充电的指令后，控制第一电机1与第一车轮9断开连接，第二电机2与第二车轮10断开连接，第三电机3与第三车轮11断开连接，第四电机4与第四车轮12断开连接。如此，能够降低发动机的负载，减少燃油的消耗，更多地使用较为经济且环保的电能，从而达到减少排放，节约能量的目的。具体实施时，所述第一电机1与第一车轮9之间、第二电机2与第二车轮10之间、第三电机3与第三车轮11之间、第四电机4与第四车轮12之间均设有电磁离合器，所述电磁离合器均与控制器电连接。具体实施时，将充电桩的地址预存在存储模块中。
本实施方式中，控制器内预设有制动踏板位置值，控制器用于在制动踏板位置传感器的检测结果小于制动踏板位置值时，控制器控制蓄电池6停止向第一电机1、第二电机2、第三电机3、第四电机4供电；第一电机1、第二电机2、第三电机3和第四电机4在车轮的带动下转动并发电；控制器用于在制动踏板位置传感器的检测结果大于或等于制动踏板位置值时，控制第一电机1、第二电机2、第三电机3和第四电机4反转，对各个车轮进行制动。如此，根据制动踏位置的不同，控制器以不同的方式进行制动或者能量回收，从而最大限度地进行制动能量的回收。具体实施时，所述第一电机1、第二电机2、第三电机3和第四电机4均为调速电机。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种插电式混合动力汽车的能量管理***，其特征在于：该能量管理***用于插电式混合动力汽车，该能量管理***包括控制器、第一电机(1)、第二电机(2)、第三电机(3)、第四电机(4)、逆变器(5)、蓄电池(6)、发动机(7)、发电机(8)、油门开度传感器、电池信息收集单元、制动踏板位置传感器；
第一电机(1)与第一车轮(9)传动连接，用于对第一车轮(9)进行驱动或制动；第二电机(2)与第二车轮(10)传动连接，其用于对第二车轮(10)进行驱动或制动；第三电机(3)与第三车轮(11)传动连接，其用于对第三车轮(11)进行驱动或制动；第四电机(4)与第四车轮(12)传动连接，其用于对第四车轮(12)进行驱动或制动；
逆变器(5)与蓄电池(6)、第一电机(1)、第二电机(2)、第三电机(3)、第四电机(4)电连接，其用于提高第一电机(1)、第二电机(2)、第三电机(3)和第四电机(4)的供电电压；
发动机(7)与发电机(8)传动连接，其用于带动发电机(8)转子转动；发电机(8)与蓄电池(6)电连接，其用于给蓄电池(6)充电；
油门开度传感器用于检测所述插电式混合动力汽车的油门踏板开度，控制器与油门开度传感器电连接，其用于获取油门开度传感器的检测值；
电池信息收集单元用于检测蓄电池(6)的电量信息，控制器与电池信息收集单元电连接，其用于获取电池信息收集单元的检测值；
制动踏板位置传感器用于检测所述插电式混合动力汽车的制动踏板位置，控制器与制动踏板位置传感器电连接，控制器用于获取制动踏板位置传感器的检测结果；
还包括定位模块、存储模块、插电接头、充电检测模块；所述存储模块中预存有充电桩地址；所述定位模块与控制器电连接，其用于对汽车进行实时定位，所述存储模块均与控制器电连接；插电接头与蓄电池电连接，其用于连接外接电源并给蓄电池充电；充电检测模块与插电接头电连接，其用于检测插电接头是否接入外接电源；充电检测模块与控制器电连接，控制器用于获取充电检测模块的检测结果，并在插电接头接入外接电源时，获取定位装置的定位结果，并将位置信息存储到所述存储模块中；控制器还用于在电池信息收集单元的检测值小于第一电量值时将定位装置的实时检测结果与存储模块中存储的位置信息逐个对比，并选取最近的位置，反馈到驾驶室内导航的显示屏上，并请求驾驶人员输入是否就近充电的指令；控制器在获取就近充电的指令后，控制第一电机与第一车轮断开连接，第二电机与第二车轮断开连接，第三电机与第三车轮断开连接，第四电机与第四车轮断开连接；
所述第一电机与第一车轮之间、第二电机与第二车轮之间、第三电机与第三车轮之间、第四电机与第四车轮之间均设有电磁离合器，所述电磁离合器均与控制器电连接；
控制器内预设有制动踏板位置值，控制器用于在制动踏板位置传感器的检测结果小于制动踏板位置值时，控制器控制蓄电池(6)停止向第一电机(1)、第二电机(2)、第三电机(3)、第四电机(4)供电；第一电机(1)、第二电机(2)、第三电机(3)和第四电机(4)在车轮的带动下转动并发电；控制器用于在制动踏板位置传感器的检测结果大于或等于制动踏板位置值时，控制第一电机(1)、第二电机(2)、第三电机(3)和第四电机(4)反转，对各个车轮进行制动。
2.根据权利要求1所述的插电式混合动力汽车的能量管理***，其特征在于：控制器内预设有第一电量值和第二电量值，第一电量值小于第二电量值，控制器将获取的电池信息收集单元的检测值分别与第一电量值、第二电量值比较；控制器用于在电池信息收集单元的检测值小于第一电量值时，控制发动机(7)启动，发电机(8)在发动机(7)的带动下工作并向蓄电池(6)供电；控制器用于在电池信息收集单元的检测值大于第二电量值时，控制发动机(8)停止工作。
3.根据权利要求1所述的插电式混合动力汽车的能量管理***，其特征在于：控制器内预设有多个油门开度值，控制器用于将油门开度传感器的检测结果与各个油门开度值进行比较，并根据比较结果控制第一电机(1)、第二电机(2)、第三电机(3)和第四电机(4)的转速。
4.根据权利要求3所述的插电式混合动力汽车的能量管理***，其特征在于：第一电机(1)、第二电机(2)、第三电机(3)和第四电机(4)的转速均与油门开度值线性相关。
5.根据权利要求1所述的插电式混合动力汽车的能量管理***，其特征在于：所述第一电机(1)、第二电机(2)、第三电机(3)和第四电机(4)均为调速电机。
6.根据权利要求1所述的插电式混合动力汽车的能量管理***，其特征在于：第一电机(1)、第二电机(2)、第三电机(3)、第四电机(4)均通过减速机构与对应的车轮传动连接。
7.根据权利要求6所述的插电式混合动力汽车的能量管理***，其特征在于：所述的减速机构均为齿轮副。
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