CN109677281A - 一种增程式电动汽车动力*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增程式电动汽车动力***，属于汽车技术领域，包括充电装置、锂离子电池、发动机、燃料箱、CAN总线、发电机、变速箱和电机，锂离子电池内设有电池管理***，发动机分别与控制器和功率分配装置电连接，功率分配装置与整流器电连接，整流器分别与发电机和变速箱电连接，电机与减速器机械连接，发电机与整流桥电连接，整流桥与电子控制单元电连接，功率分配装置通过CAN总线分别与动力分配单元和控制单元电连接，发电机包括定子绕组、多个二极管、内置调节器、多个电刷和励磁绕组。本发明结构简单，传动可靠，优化了动力***的能量效率，可以使动力***的控制更可靠，可完成多种功能，成本更低。

Description

一种增程式电动汽车动力***
技术领域
本发明涉及一种电动汽车动力***，特别是涉及一种增程式电动汽车动力***，属于汽车技术领域。
背景技术
随着全球能源短缺和环境污染的日益加重，能源消耗的主要终端之一和有害气体排放的主要源头之一的汽车已成为节能减排的焦点，混合动力汽车正是在此背景下应运而生，混合动力汽车就是通过提高动力***的运行效率实现降低燃油消耗和排放，自1997年丰田Prius(普锐斯)推向市场以来，混合动力汽车技术呈现多样化快速发展，为了逐步向纯电动方向发展和过渡，除了常规混合动力汽车的技术改进外，国内外各大汽车厂商又相继推出了插电式混合动力汽车和增程式电动汽车，其中，增程式电动汽车的动力驱动***包括发动机、动力电池、两个电机，一个作为驱动电机独立驱动汽车行驶，而另一个电机作为发电机，由发动机驱动，向电池充电或给驱动电机供电。
由发动机和发电机组成的发电单元，与外部无机械连接，可独立与车速运行在高效区以到达降低油耗和排放的效果，但是，发动机的最高效率转速一般比发电机的最高效率转速低，尤其是当汽车低速行驶时，为保证整车NVH特性，发动机会以较低转速运转，因此，只有需要实现发动机到发电机的增速传递，才能保证发电机始终运行在高效区，提高整个发电***的效率，同时，为最大限度的节约空间和轻量化，以及提高***的密封性，应采用发动机到发电机同轴传输。
目前市场上常见的电动汽车增程模式中，发动机与发电机连接基本上都是采用发动机经离合器或单独的扭转减振器，通过花键连接驱动发电机，发电机与发动机以相同的转速运行，发动机经离合器或单独的扭转减振器，通过花键连接驱动发电机的机电连接方案，可以实现发动机转速独立控制，使其在高效区运行，但发电机的转速也需要与发动机转速相同，常见的车用发电机的最高效率转速区与发动机是不一致的，尤其是在汽车低速行驶时，发动机以较低的转速运行而保证整车NVH特性，而此时发电机的工作效率是非常低的，一般0.8左右，或是更低，因此，不能保证发电机在高效区运行，尤其是城市工况下行驶的汽车。
但是，现有技术中，发动机作为动力源时，其输出轴与电动车的传动机构一般采用离合器或者行星齿轮机构传动，结构复杂，成本高，且由于发动机与主驱动电机的效率与转速特性不同，不易实现动力***效能的最佳化。
发明内容
本发明的主要目的是为了提供一种增程式电动汽车动力***，使发电机组与增程式电动汽车的传动***的连接更简便，传动更可靠。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种增程式电动汽车动力***，包括充电装置、锂离子电池、发动机、燃料箱、CAN总线、发电机、变速箱和电机，所述充电装置与所述锂离子电池电连接，所述锂离子电池与所述发动机电连接，所述发动机与所述燃料箱连接，所述发动机分别与所述发电机和所述电机电连接，所述变速箱与所述电机电连接，所述锂离子电池内设有电池管理***，所述发动机分别与控制器和功率分配装置电连接，所述功率分配装置分别与牵引力驱动控制装置和发电机驱动控制装置电连接，所述牵引力驱动控制装置和所述发电机驱动控制装置分别与整流器电连接，所述整流器分别与所述发电机和所述变速箱电连接，所述电机与减速器机械连接，所述发电机与整流桥电连接，所述整流桥与电子控制单元电连接，所述功率分配装置通过所述CAN总线分别与动力分配单元和控制单元电连接。
优选的方案是，所述发电机为交流发电机，所述交流发电机与充电指示灯、点火开关和电阻串联，所述点火开关设置在所述充电指示灯与所述和电阻之间。
进一步的，所述交流发电机包括定子绕组、多个二极管、内置调节器、多个电刷和励磁绕组，所述定子绕组分别与多个所述二极管电连接，所述内置调节器通过多个所述电刷与所述励磁绕组电连接，所述内置调节器的正极端与所述锂离子电池电连接，所述内置调节器的负极端与所述电刷与所述励磁绕组电连接。
进一步的，所述控制器与所述牵引力驱动控制装置电连接，所述牵引力驱动控制装置通过所述整流器与所述变速箱连接，
进一步的，所述控制器分别与散热器和DC-DC接口电连接，所述DC-DC接口与数据连接接口电连接。
进一步的，所述发电机驱动控制装置通过所述整流器与所述发电机电连接。
进一步的，所述发电机驱动控制装置通过所述CAN总线分别与所述动力分配单元和所述控制单元电连接。
进一步的，所述功率分配装置与空调压缩机电连接，所述发电机驱动控制装置与风扇控制器电连接。
进一步的，所述空调压缩机和所述风扇控制器分别通过所述CAN总线与所述动力分配单元电连接。
进一步的，所述空调压缩机和所述风扇控制器分别通过所述CAN总线与所述控制单元电连接。
本发明的有益技术效果：按照本发明的增程式电动汽车动力***，本发明提供的增程式电动汽车动力***，结构简单，传动可靠，优化了动力***的能量效率，可以使动力***的控制更可靠，可完成多种功能，成本更低。
附图说明
图1为按照本发明的增程式电动汽车动力***的一优选实施例的结构示意图；
图2为按照本发明的增程式电动汽车动力***的一优选实施例的交流发电机电路连接图，该实施例可以是与图1相同的实施例，也可以是与图1不同的实施例。
图中：1-充电装置，2-锂离子电池，3-电池管理***，4-发动机，5-燃料箱，6-控制器，7-功率分配装置，8-牵引力驱动控制装置，9-发电机驱动控制装置，10-整流器，11-空调压缩机，12-风扇控制器，13-CAN总线，14-动力分配单元，15-控制单元，16-散热器，17-DC-DC接口，18-数据连接接口，19-发电机，20-整流桥，21-电子控制单元，22-变速箱，23-电机，24-减速器，25-定子绕组，26-二极管，27-内置调节器，28-电刷，29-励磁绕组，30-充电指示灯，31-点火开关，32-电阻。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1和图2所示，本实施例提供的一种增程式电动汽车动力***，包括充电装置1、锂离子电池2、发动机4、燃料箱5、CAN总线13、发电机19、变速箱22和电机23，所述充电装置1与所述锂离子电池2电连接，所述锂离子电池2与所述发动机4电连接，所述发动机4与所述燃料箱5连接，所述发动机4分别与所述发电机19和所述电机23电连接，所述变速箱22与所述电机23电连接，所述锂离子电池2内设有电池管理***3，所述发动机4分别与控制器6和功率分配装置7电连接，所述功率分配装置7分别与牵引力驱动控制装置8和发电机驱动控制装置9电连接，所述牵引力驱动控制装置8和所述发电机驱动控制装置9分别与整流器10电连接，所述整流器10分别与所述发电机19和所述变速箱22电连接，所述电机23与减速器24机械连接，所述发电机19与整流桥20电连接，所述整流桥20与电子控制单元21电连接，所述功率分配装置7通过所述CAN总线13分别与动力分配单元14和控制单元15电连接。
进一步的，在本实施例中，如图2所示，所述发电机19为交流发电机，所述交流发电机与充电指示灯30、点火开关31和电阻32串联，所述点火开关31设置在所述充电指示灯30与所述和电阻32之间，所述交流发电机包括定子绕组25、多个二极管26、内置调节器27、多个电刷28和励磁绕组29，所述定子绕组25分别与多个所述二极管26电连接，所述内置调节器27通过多个所述电刷28与所述励磁绕组29电连接，所述内置调节器27的正极端与所述锂离子电池2电连接，所述内置调节器27的负极端与所述电刷28与所述励磁绕组29电连接。
进一步的，在本实施例中，如图1所示，所述控制器6与所述牵引力驱动控制装置8电连接，所述牵引力驱动控制装置8通过所述整流器10与所述变速箱22连接，所述控制器6分别与散热器16和DC-DC接口17电连接，所述DC-DC接口17与数据连接接口18电连接。
进一步的，在本实施例中，如图1所示，所述发电机驱动控制装置9通过所述整流器10与所述发电机19电连接，所述发电机驱动控制装置9通过所述CAN总线13分别与所述动力分配单元14和所述控制单元15电连接。
进一步的，在本实施例中，如图1所示，所述功率分配装置7与空调压缩机11电连接，所述发电机驱动控制装置9与风扇控制器12电连接，所述空调压缩机11和所述风扇控制器12分别通过所述CAN总线13与所述动力分配单元14电连接，所述空调压缩机11和所述风扇控制器12分别通过所述CAN总线13与所述控制单元15电连接。
综上所述，在本实施例中，按照本实施例的增程式电动汽车动力***，本实施例提供的增程式电动汽车动力***，结构简单，传动可靠，优化了动力***的能量效率，可以使动力***的控制更可靠，可完成多种功能，成本更低。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，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所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种增程式电动汽车动力***，包括充电装置(1)、锂离子电池(2)、发动机(4)、燃料箱(5)、CAN总线(13)、发电机(19)、变速箱(22)和电机(23)，其特征在于：所述充电装置(1)与所述锂离子电池(2)电连接，所述锂离子电池(2)与所述发动机(4)电连接，所述发动机(4)与所述燃料箱(5)连接，所述发动机(4)分别与所述发电机(19)和所述电机(23)电连接，所述变速箱(22)与所述电机(23)电连接，所述锂离子电池(2)内设有电池管理***(3)，所述发动机(4)分别与控制器(6)和功率分配装置(7)电连接，所述功率分配装置(7)分别与牵引力驱动控制装置(8)和发电机驱动控制装置(9)电连接，所述牵引力驱动控制装置(8)和所述发电机驱动控制装置(9)分别与整流器(10)电连接，所述整流器(10)分别与所述发电机(19)和所述变速箱(22)电连接，所述电机(23)与减速器(24)机械连接，所述发电机(19)与整流桥(20)电连接，所述整流桥(20)与电子控制单元(21)电连接，所述功率分配装置(7)通过所述CAN总线(13)分别与动力分配单元(14)和控制单元(15)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种增程式电动汽车动力***，其特征在于：所述发电机(19)为交流发电机，所述交流发电机与充电指示灯(30)、点火开关(31)和电阻(32)串联，所述点火开关(31)设置在所述充电指示灯(30)与所述和电阻(32)之间。
3.根据权利要求2所述的一种增程式电动汽车动力***，其特征在于：所述交流发电机包括定子绕组(25)、多个二极管(26)、内置调节器(27)、多个电刷(28)和励磁绕组(29)，所述定子绕组(25)分别与多个所述二极管(26)电连接，所述内置调节器(27)通过多个所述电刷(28)与所述励磁绕组(29)电连接，所述内置调节器(27)的正极端与所述锂离子电池(2)电连接，所述内置调节器(27)的负极端与所述电刷(28)与所述励磁绕组(29)电连接。
4.根据权利要求1所述的一种增程式电动汽车动力***，其特征在于：所述控制器(6)与所述牵引力驱动控制装置(8)电连接，所述牵引力驱动控制装置(8)通过所述整流器(10)与所述变速箱(22)连接。
5.根据权利要求4所述的一种增程式电动汽车动力***，其特征在于：所述控制器(6)分别与散热器(16)和DC-DC接口(17)电连接，所述DC-DC接口(17)与数据连接接口(18)电连接。
6.根据权利要求1所述的一种增程式电动汽车动力***，其特征在于：所述发电机驱动控制装置(9)通过所述整流器(10)与所述发电机(19)电连接。
7.根据权利要求1所述的一种增程式电动汽车动力***，其特征在于：所述发电机驱动控制装置(9)通过所述CAN总线(13)分别与所述动力分配单元(14)和所述控制单元(15)电连接。
8.根据权利要求1所述的一种增程式电动汽车动力***，其特征在于：所述功率分配装置(7)与空调压缩机(11)电连接，所述发电机驱动控制装置(9)与风扇控制器(12)电连接。
9.根据权利要求8所述的一种增程式电动汽车动力***，其特征在于：所述空调压缩机(11)和所述风扇控制器(12)分别通过所述CAN总线(13)与所述动力分配单元(14)电连接。
10.根据权利要求8所述的一种增程式电动汽车动力***，其特征在于：所述空调压缩机(11)和所述风扇控制器(12)分别通过所述CAN总线(13)与所述控制单元(15)电连接。
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