CN214689007U - 混合动力***及混合动力车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混合动力***及混合动力车辆，***包括：发动机，用以选择性的输出动力至轮端；驱动电机；发电机；双电控模块，根据发电机输出的第一交流电给驱动电机供电；动力电池，通过双电控模块给驱动电机供电，或者通过双电控模块根据发电机或者驱动电机输出的交流电进行充电，且动力电池的容量大于等于第一预设容量，发电机的最大工作功率大于等于第一预设功率，发动机的最大工作功率大于等于第二预设功率，第二预设功率大于等于第一预设功率，且第二预设功率与第一预设功率的差值小于第二预设功率的5％‑10％。其中，通过发动机、发电机和动力电池的参数进行配合，能够实现能量的高效和合理利用，从而有效提高整车的经济性。

Description

混合动力***及混合动力车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种混合动力***及混合动力车辆。

背景技术

随着能源的不断消耗，新能源车型的开发和利用已逐渐成为一种趋势，混合动力汽车作为新能源车型中的一种，通过发动机和/或驱动电机进行驱动。

相关技术中的混合动力***架构，由于其***架构只能通过发动机驱动发电机发电再提供给驱动电机驱动，因此即便在发动机直驱高效的中高速工况，也必须通过发电机进行能量转化，会存在很大的损耗，导致能耗在中高速工况无法达到最优，进而导致汽车的经济性较低。且由于其动力电池容量有限，无法长时间维持***处于高效工作区间，导致能耗相对较高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种混合动力***，通过大容量动力电池，使整车EV模式行驶时间增多且能够使得发动机一直工作在高效区，通过大功率发电机可实现对动力电池的快速补电，并且发电机与发动机的最大工作功率相差不大，使得发电机能够充分利用发动机的有效功率，即通过发动机、发电机和动力电池的参数进行配合，能够实现能量的高效和合理利用，从而有效提高整车的经济性。

本实用新型的第二个目的在于提出一种混合动力车辆。

为达到上述目的，本实用新型第一方面实施例提出了一种混合动力***，包括：发动机，发动机用以选择性的输出动力至轮端；驱动电机，驱动电机用以输出动力至轮端；发电机，发电机与发动机相连，以在发动机的带动下进行发电；双电控模块，双电控模块分别与驱动电机和发电机相连，双电控模块根据发电机输出的第一交流电给驱动电机供电；动力电池，动力电池与双电控模块相连，动力电池通过双电控模块给驱动电机供电，或者通过双电控模块根据发电机或者驱动电机输出的交流电进行充电，且动力电池的容量大于等于第一预设容量，发电机的最大工作功率大于等于第一预设功率，发动机的最大工作功率大于等于第二预设功率，其中，第二预设功率大于等于第一预设功率，且第二预设功率与第一预设功率的差值小于第二预设功率的5％-10％。

根据本实用新型实施例的混合动力***，通过大容量动力电池，使整车EV模式行驶时间增多且能够使得发动机一直工作在高效区，通过大功率发电机可实现对动力电池的快速补电，并且发电机与发动机的最大工作功率相差不大，使得发电机能够充分利用发动机的有效功率，即通过发动机、发电机和动力电池的参数进行配合，能够实现能量的高效和合理利用，从而有效提高整车的经济性。

为达到上述目的，本实用新型第二方面实施例提出了一种混合动力车辆，其包括前述的混合动力***。

根据本实用新型实施例的混合动力车辆，通过前述的混合动力***，能够实现能量的高效和合理利用，从而有效提高整车的经济性。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为根据本实用新型第一个实施例的混合动力***的结构示意图；

图2为根据本实用新型第二个实施例的混合动力***的结构示意图；

图3为根据本实用新型第三个实施例的混合动力***的结构示意图；

图4为根据本实用新型一个实施例的直冷板设置位置示意图；

图5为根据本实用新型一个实施例的通过空调冷媒对动力电池冷却的冷却框图；

图6为根据本实用新型一个实施例的直冷板和加热膜的位置示意图；

图7为根据本实用新型一个实施例的混合动力车辆的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述本实用新型实施例提出的混合动力***及混合动力车辆。

图1为根据本实用新型一个实施例的混合动力***的结构示意图，参考图1所示，该混合动力***包括：发动机10、驱动电机20、发电机30、动力电池40和双电控模块50。

其中，发动机10用以选择性的输出动力至轮端。驱动电机20用以输出动力至轮端。发电机30与发动机10相连，以在发动机10的带动下进行发电。双电控模块50分别与驱动电机20和发电机30相连，双电控模块50根据发电机30或者驱动电机20输出的交流电给驱动电机20供电。动力电池40与双电控模块50相连，动力电池40通过双电控模块50给驱动电机20供电，或者通过双电控模块50根据发电机30输出的第一交流电进行充电，且动力电池40的容量大于等于第一预设容量，发电机30的最大工作功率大于等于第一预设功率，发动机10的最大工作功率大于等于第二预设功率，其中，第二预设功率大于等于第一预设功率，且第二预设功率与第一预设功率的差值小于第二预设功率的5％-10％。

具体来说，发动机10可选择性的输出动力至轮端，这样可以实现发动机10直驱，即由发动机10直接驱动轮端。可选的，混合动力***还包括离合器C1，离合器C1连接在轮端和发动机10之间，发动机10通过离合器C1实现动力选择性的输出到轮端，例如，当离合器C1分离时，发动机10与轮端的动力传输断开，发动机10不会直接输出动力至轮端，而当离合器C1结合时，发动机10与轮端进行动力耦合，发动机10直接输出动力至轮端。该架构相较于传统的纯增程式混合动力汽车，具有发动机直驱路径，这样能够避免由于传统的纯增程式混合动力汽车缺少发动机直驱路径，即使发动机非常高效(发动机的转速和扭矩均高效)，也只能通过发电机发电再提供给驱动电机驱动导致的能量转换损耗，以及动力电池会频繁工作在充放电状态进一步导致能量转换损耗，能够有效提高整车的经济性。

驱动电机20可为扁线电机，扁线电机的定子绕组采用矩形线圈，提升了定子槽的槽满率，并减小了电机体积，使得驱动电机20的功率密度得到大幅度提升。驱动电机20与轮端通过齿轮直连，通过控制驱动电机20工作以输出动力至轮端。可选的，驱动电机20到轮端的速比可为11，这样可使驱动电机20的扭矩和转速在高效区内。可选的，驱动电机20与发电机30的电机轴平行布置，相较于其它设置方式，如驱动电机20与发电机30同轴布置，本实施例的平行布置方式对电机设计要求小，从而使得大功率发电机更容易布置，且成本低。

可选的，参考图2所示，发动机10到轮端以及驱动电机20到轮端可通过变速器60和主减速器70实现，其中变速器60可进一步包括齿轮Z1、Z2、Z3和Z4，齿轮Z1的中心轴与离合器C1的一端相连，齿轮Z1与齿轮Z2啮合，齿轮Z2与齿轮Z3啮合，齿轮Z3的中心轴与驱动电机20相连，齿轮Z2的中心轴与齿轮Z4的中心轴相连，齿轮Z4与主减速器80的主减齿轮啮合。当然，变速器70还可以采用其它结构，具体这里不做限制。

发电机30可为扁线电机，发电机30与发动机10通过齿轮直连，通过控制发动机10工作可带动发电机30进行发电，所发出的电可通过双控制模块50对动力电池40充电或者给驱动电机20供电。可选的，发动机10到发电机30的速比可为2，这样当发动机10工作在高效转速区间如1500rpm～2400rpm时，发电机30也处于高效转速区间。并且，发电机30的最大工作功率大于等于第一预设功率，发动机10的最大工作功率大于等于第二预设功率，其中，第二预设功率大于等于第一预设功率，且第二预设功率与第一预设功率的差值小于第二预设功率的5％-10％。由于发电机30较大，相应的发电功率较大，从而能够对动力电池40快速补电，使得动力电池40的SOC从20％提升到25％的时间约5分钟，即原地发电时动力电池电量提升1个SOC约需要1分钟；同时，发电机30与发动机10之间的最大工作功率相差不大，从而使得发电机30能充分利用发动机10的有效功率，避免能源浪费，提高整车的经济性。

动力电池40可为刀片电池，动力电池40与双电控模块50电连接，动力电池40通过双电控模块50给驱动电机20供电，或者通过双电控模块50由发电机30或驱动电机20对动力电池40充电。并且，动力电池40的容量大于等于第一预设容量，例如第一预设容量为5kWh～25kWh。由于动力电池40具有较大的容量，使得混合动力***可以实现长时间电驱动行驶，发动机10工作的时间更短，例如可以使得混合动力***80％的时间工作在EV模式(即纯电动模式)，降低了燃油消耗；并且，动力电池40的容量大，动力电池40的容量大于第一预设容量，动力电池40较大，能够在发动机10工作时起到缓冲作用，进行补充扭矩或吸收多余的扭矩。通过大容量动力电池40的充放电平衡发动机10的工作，可以使得发动机10处于工作状态时能够一直工作在高效率驱动或发电状态，其中，发动机10工作在经济区是指发动机10一直工作在高效率状态，在一些实施例中，发动机10工作在38％热效率以上的状态。

在上述实施例中，发动机10作为能源量，发电机30作为能量流动的管道，动力电池40作为蓄水池，并且通过设置合理的参数，使得源头、管道以及蓄水池之间均无能量流动的瓶颈，从而使得能量达到高效的利用，即通过发动机10、发电机30和动力电池40的参数配合，能够实现能量的高效和合理利用。

在一些实施例中，参考图3所示，双电控模块50包括第一逆变器51、第二逆变器52和DC/DC53，第一逆变器51的交流端连接到驱动电机20，第一逆变器51的直流端分别与第二逆变器52的直流端和DC/DC53的第一直流端DC1相连，第二逆变器52的交流端连接到发电机30，DC/DC53的第二直流端DC2连接到动力电池40，DC/DC53的最大工作功率大于第三预设功率。其中，第三预设功率大于第二预设功率，保证能量流动的通道是畅通的，不存在限制的瓶颈，保证发动机10输出的能量经过发电机30转化为电能后都能通过DC/DC53转化被动力电池40吸收，或者都能被驱动电机20利用。

可选的，在一些实施例中，第三预设功率与第二预设功率的差值小于第三预设功率的5％-10％，这样可以使得发动机10发电的功率均能使驱动电机20大部分时间处于高效区，并且由于第三预设功率与驱动电机20的最大工作功率接近，避免了大马拉小车，造成功率浪费(木桶原则，最终的功率取决于最小功率)。

可选的，在一些实施例中，第一预设功率设置为70kw，第二预设功率设置为81kw，第三预设功率设置为90kw，通过发动机10、发电机30、动力电池40和DC/DC53的参数配合，能够实现能量的高效和合理利用。

可选的，可将驱动电机20、发电机30、双电控模块50和变速器等部件高度集成，以形成EHS(Electric Hybrid System，电混***)电驱***。在实际应用中，可将EHS电驱***布置于车辆前舱左侧，动力电池40布置于车辆乘员舱下方的车身地板下，且动力电池40前部自带的高压接插件与高压直流母线连接，最终连接至EHS电驱***中的双电控模块50，双电控模块50与驱动电机20和发电机30直连，最后通过变速器连接至车辆的左、右传动轴，动力电池40通过上述路径可放电至EHS电驱***以驱动车辆，反之驱动车辆回收的能量也可以通过反向路径充入动力电池40内。另外发动机10可布置于车辆前舱右侧，且发电机30与发动机10直连，发动机10运转产生的能量也可通过反向路径充入动力电池40内。

需要说明的是，本申请的混合动力***可工作于串联模式、并联模式和EV模式，下面结合附图来详细描述这三种工作模式。

在一些实施例中，参考图3所示，发动机10与轮端之间的动力输出切断、且带动发电机30进行发电时，混合动力***进入串联模式，其中，发电机30输出的第一交流电通过第二逆变器52转换为第一直流电，并通过第一逆变器51将第一直流电转换为第二交流电供给驱动电机20，以便驱动电机20进行驱动工作；或者发电机30输出的第一交流电通过第二逆变器52转换为第一直流电，并通过第一逆变器51将第一直流电转换为第二交流电供给驱动电机20，同时动力电池40输出的第二直流电通过DC/DC53转换为第三直流电，并通过第一逆变器51将第三直流电转换为第二交流电供给驱动电机20，以便驱动电机20进行驱动工作；或者发电机30输出的第一交流电通过第二逆变器52转换为第一直流电，并通过第一逆变器51将第一直流电转换为第二交流电供给驱动电机20，以便驱动电机20进行驱动工作，同时DC/DC53将第一直流电转换为第四直流电，以给动力电池40充电。

具体来说，当混合动力***处于串联模式时可包括三种情况：第一种是发动机10与轮端之间的动力输出切断、且发动机10带动发电机30进行发电，发电机30发出的电通过第二逆变器52和第一逆变器51转换后提供给驱动电机20，以使驱动电机20进行驱动工作，此时发动机10带动发电机30发电输出的能量正好满足驱动需求，动力电池40不工作；第二种是在发电机30发出的电通过第二逆变器52和第一逆变器51转换后提供给驱动电机20时，动力电池40还通过DC/DC53和第一逆变器51给驱动电机20供电，以使驱动电机20进行驱动工作，即由发动机10和动力电池40共同提供能量给驱动电机20，此时发动机10和动力电池40共同响应轮端需求，动力电池40补充一部分扭矩，体现大容量电池的平衡作用；第三种是在发电机30发出的电通过第二逆变器52和第一逆变器51转换后提供给驱动电机20，以使驱动电机20进行驱动工作时，还将多余的电量通过DC/DC53提供给动力电池40，以给动力电池40充电，此时发动机10单独响应轮端需求，动力电池40吸收多余扭矩，体现大容量电池的平衡作用，动力电池40在发动机10扭矩不足或者输出扭矩过大时，能补偿或吸收一部分扭矩保证发动机10始终工作在高校区，实现节能。。

在一些实施例中，参考图3所示，发动机10与发电机30不工作，以及动力电池40给驱动电机20供电时，混合动力***进入EV模式，其中，动力电池40输出的第二直流电通过DC/DC53转换为第三直流电，并通过第一逆变器51将第三直流电转换为第二交流电供给驱动电机20，以便驱动电机20进行驱动工作。

具体来说，当混合动力***处于EV模式(即纯电动模式)时，发动机10和发电机30均不工作，同时动力电池40通过DC/DC53和第一逆变器51给驱动电机20供电，以使驱动电机20进行驱动工作。

在一些实施例中，参考图3所示，发动机10与轮端之间进行动力耦合、且发电机30空转，以及发动机10带动驱动电机20进行发电时，混合动力***进入并联发电模式，其中，驱动电机20输出的第三交流电通过第一逆变器51转换为第五直流电，并通过DC/DC53将第五直流电转换为第四直流电，以给动力电池40充电，或者发动机10与轮端之间进行动力耦合、且带动发电机30进行发电时，混合动力***进入并联发电模式，其中，发电机30输出的第一交流电通过第二逆变器52转换为第一直流电，并通过DC/DC53将第一直流电转换为第四直流电，以给动力电池40充电。

进一步的，发动机10与轮端之间进行动力耦合、且发电机30空转，以及动力电池40给驱动电机20供电时，混合动力***进入并联助力模式，其中，动力电池40输出的第二直流电通过DC/DC53转换为第三直流电，并通过第一逆变器51将第三直流电转换为第二交流电供给驱动电机20，以便驱动电机20进行驱动工作，同时发动机10输出动力至轮端，以便参与驱动工作。

具体来说，当混合动力***处于并联模式时可包括两种情况，分别为并联发电模式和并联助力模式。其中并联发电模式又可包括两种情况，第一种是发动机10与轮端之间进行动力耦合、且发电机30空转，以及发动机10带动驱动电机20进行发电，所发出的电通过第一逆变器51和DC/DC53提供给动力电池40，以给动力电池40充电；第二种是发动机10与轮端之间进行动力耦合、且驱动电机20空转，以及发动机10带动发电机30进行发电，所发出的电通过第二逆变器52和DC/DC53提供给动力电池40，以给动力电池40充电。也就是说，在并联发电模式时，既可以通过驱动电机20进行发电，也可以通过发电机30进行发电。需要说明的是，由于驱动电机20的功率更大，补电速度更快，并且发电机30空转的损耗小于驱动电机20空转的损耗，节能效果更好，因此优选采用驱动电机20进行发电，从而可进一步提高整车经济性。

而当混合动力***处于并联助力模式时，发动机10与轮端之间进行动力耦合、且发电机30空转，以及动力电池40通过DC/DC53和第一逆变器51提供能量给驱动电机20，以便驱动电机20进行驱动工作，此时由发动机10和动力电池40共同提供动力至轮端。

由此，当混合动力***处于EV模式时，动力电池处于持续放电状态，以驱动驱动电机高效运转。当混合动力***处于混合动力驱动模式时，动力电池通过放电来驱动驱动电机助力，使发动机维持在其高效率工作区；当发动机处于较高效率区间且动力充足时，发动机可进入发电模式，发电机发电给动力电池充电，对动力电池进行保电。由此，本申请的混合动力***，能够使得车辆在各种工况下长期处于高效率区间，满足用户需求。

在一些实施例中，动力电池40采用直冷板42的冷却方式进行冷却，其中，空调的冷媒直接通入直冷板42。

举例来说，可将冷却用直冷板42设置在动力电池40的一侧或多侧，通过向直冷板42内通入冷却液来对动力电池40进行冷却。作为一个具体示例，参考图4所示，动力电池40可放置于托盘底板41中，且其上方设置有直冷板42，通过向直冷板42内通入冷却液来对动力电池40进行冷却。

进一步的，可通过向直冷板42内通入空调的冷媒来对动力电池40进行冷却。作为一个具体示例，参考图5所示，空调***可包括压缩机71、冷凝器72、储液罐73、蒸发器74、第一电子膨胀阀75和电磁阀76，在空调处于制冷模式时，从压缩机71出来的高温高压冷媒经冷凝器72冷凝后变成中温高压的液态冷媒，进入储液罐73进行过滤和去湿，中温液态冷媒经电磁阀76、节流部件如第一电子膨胀阀75节流降压后，变成低温低压的气液混合体，经蒸发器74吸收空气中的热量而汽化，变成气态冷媒，然后回到压缩机71继续压缩，继续循环进行制冷，其中在蒸发器74吸收空气中的热量而汽化时，能够达到车内降温的目的。进一步的，空调***还包括第二电子膨胀阀77和同轴管78，当需要对动力电池40进行冷却时，打开第二电子膨胀阀77，此时通过同轴管78将从储液罐73流出的中温液态冷媒分流至第二电子膨胀阀77，经第二电子膨胀阀77节流降压后变成低温低压的气液混合体，而后通入直冷板42以通过低温低压的气液混合体吸收动力电池40的热量，以对动力电池40进行冷却，然后这些气液混合体通过同轴管78回到压缩机71继续压缩，继续循环进行制冷。由此，通过空调冷媒可实现对动力电池的冷却，维持动力电池处于高效工作区间。

在实际应用中，动力电池40可布置于车辆乘员舱下方的车身地板下，且冷却用直冷板42的一端通过管路、第二电子膨胀阀77和同轴管78连接至空调***，通过空调***冷媒循环、冷热交换达到直冷效果。

进一步的，参考图5所示，空调***还可包括压力传感器P1和温压传感器P2，通过压力传感器P1和温压传感器P2采集管路压力和温度，通过对压力和温度进行分析对压缩机71、第一电子膨胀阀75、电磁阀76和第二电子膨胀阀77进行控制，使得车内温度达到预期，以及根据实际需求对动力电池进行冷却，使得动力电池处于高效区。

可选的，动力电池40可为直冷式磷酸铁锂动力电池，其容量可为8kWh～25kWh。其中，由于动力电池40容量较大，可支持混合动力***长时间运行于EV模式，而在混合动力驱动模式下，动力电池40能够及时补足***扭矩或功率需求，以及作为能量储存装置，回收混合动力***的多余能量，避免能量浪费；同时，动力电池40的容量大使得内阻降低，更低的电池内阻，可以使得动力电池40的自身能耗更低，进而使得自身因充放电的发热量更低，通过测试，温升在0.2℃/min，这样使得启动电池冷却的需求更低，无需***耗能进行降温。

在一些实施例中，动力电池40采用加热膜43的方式进行加热，加热膜43设置在动力电池40的电芯和直冷板42之间。

举例来说，参考图6所示，动力电池40可放置于托盘底板41中，且其上方设置有加热膜43，如PI加热膜，通过加热膜43对动力电池40进行加热，以在低温环境下，保证动力电池40具有充足的充放电能力。可选的，加热膜43的厚度可小于0.35mm，加热膜43可为一个或多个，当加热膜43为多个时，其中每个加热膜43与动力电池40的电芯对应设置。进一步的，加热膜43上设置有直冷板42、且加热膜43与直冷板42之间设置有导热层44如导热结构胶，以便直冷板42通过导热层44与动力电池40的电芯表面进行热交换，从而维持动力电池40处于高效工作区间。

在一些实施例中，动力电池40通过DC/DC53进行往复充放电实现动力电池40的自加热。也就是说，在动力电池40充放电过程中会产生热量，通过该热量可使得动力电池40的温度升高，即动力电池40具备自加热功能，以在一定的低温环境下，可保证充足的充放电能力，通过自加热的方式，减少了加热膜的设置，便于布置，节约成本。

作为一个具体示例，参考图5-图6所示，在大功率使用动力电池40放电时，动力电池40的电芯温度会高于自身舒适的使用温度如40℃，此时可控制第二电子膨胀阀77打开，并控制压缩机71工作(如果此时不需要车内制冷，则电磁阀76处于关闭状态)，电芯产生的热量通过导热层44被动力电池40上方的直冷板42内的冷媒带走，使得电芯一直处于自身舒适的温度范围内；当动力电池40的电芯温度低于自身舒适的使用温度如25℃，此时可控制加热膜43加热工作，例如加热功率为510W～750W，再加上电芯充放电时的自加热，使得电芯能够快速升温，达到电芯的舒适温度范围内。由此，通过直冷板冷却和自加热或者加热膜加热可使得动力电池40的电芯处于舒适温度范围内，进而保证动力电池40的性能达到最优，使其处于高效工作区间。

在一些实施例中，发动机10为阿特金森循环发动机，发动机10的进气道为高滚流比进气道，发动机10采用双级冷却器的废气再循环装置，发动机10的缸体和缸盖分体冷却，发动机10的压缩比设置为15：1。

举例来说，发动机的进气结构可包括缸盖，缸盖内部限定有供气流流动的进气通道，进气通道的上游端暴露于缸盖的外表面并形成有进气口，进气通道的下游端通过喉口部分连通缸盖的燃烧室，进气通道内设置有气门，气门包括同轴的连接在一起的移动部和盘部，盘部呈锥状且暴露在燃烧室内，盘部的上锥面剖切线与进气通道下游端的下侧端点处的剖切线的平滑延长线的夹角小于20°，可以使得上锥面剖切线与平滑延长线大致共线，从而能够降低进气气流阻力，减少气流损失，进而提高流量系数，这使得该发动机进气结构在兼顾高滚流比的同时还能够尽可能地提高流量系数。

发动机10的双级冷却器的废气再循环装置可包括：第一级冷却器、第二级冷却器以及控制阀。控制阀连接在第一冷却器主体与第二冷却器主体之间，控制阀的开度可调节。也就是说，高温废气从催化器出来，进入到第一级冷却器，进入到第一级冷却器的高温废气冷却，经过冷却的废气通过控制阀进入第二级冷却器进行冷却，控制阀会精准调控通过的废废气量，最终经过双级冷却器冷却的废废气入进气歧管并均匀分配到各缸，第一级冷却器和第二级冷却器可以采用两种温度的冷却液进行冷却，冷却更充分。本实施例中，通过将控制阀设置在第一级冷却器与第二级冷却器之间，使高温废气通过第一级冷却器冷却后，废气温度降低至约为122℃，由于控制阀位于第一级冷却器后，不用额外设计冷却水道对控制阀冷却，节约了成本，同时，由于废气经过了第一级冷却器后温度相较于刚进入双级冷却器的气体温度而言被初步冷却，而且废气温度不至于太低，对于控制阀来说，也不易产生结焦、积碳等问题。

发动机10还可包括发动机水套，该发动机水套包括缸体水套和缸盖水套。其中缸体水套和缸盖水套独立冷却，使发动机的冷却效果好，热效率高。

在一些实施例中，双电控模块50还包括容纳第一逆变器51、第二逆变器52和DC/DC53的箱体(未示出)，箱体中设置有第一逆变器51、第二逆变器52和DC/DC53共用的冷却流道，箱体上连接有分别与冷却流道连通的入口管和出口管，以使来自入口管的冷却液经由流道而从出口管流出。

也就是说，可将第一逆变器51、第二逆变器52和DC/DC53设置在同一箱体中，并在箱体上设置冷却流道，以对箱体内部的第一逆变器51、第二逆变器52和DC/DC53进行冷却，其中冷却用冷却液可为空调冷媒。

图7为根据本实用新型一个实施例的混合动力车辆的结构示意图，参考图7所示，该混合动力车辆1000包括前述的混合动力***100。

根据本实用新型实施例的混合动力车辆，通过前述的混合动力***，能够实现能量的高效和合理利用，从而有效提高整车的经济性。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (19)

1.一种混合动力***，其特征在于，包括：

发动机，所述发动机用以选择性的输出动力至轮端；

驱动电机，所述驱动电机用以输出动力至所述轮端；

发电机，所述发电机与所述发动机相连，以在所述发动机的带动下进行发电；

双电控模块，所述双电控模块分别与所述驱动电机和所述发电机相连，所述双电控模块根据所述发电机输出的第一交流电给所述驱动电机供电；

动力电池，所述动力电池与所述双电控模块相连，所述动力电池通过所述双电控模块给所述驱动电机供电，或者通过所述双电控模块根据所述发电机或者驱动电机输出的交流电进行充电，且所述动力电池的容量大于等于第一预设容量，所述发电机的最大工作功率大于等于第一预设功率，所述发动机的最大工作功率大于等于第二预设功率，其中，所述第二预设功率大于等于所述第一预设功率，且所述第二预设功率与所述第一预设功率的差值小于所述第二预设功率的5％-10％。

2.根据权利要求1所述的混合动力***，其特征在于，所述双电控模块包括第一逆变器、第二逆变器和DC/DC，所述第一逆变器的交流端连接到所述驱动电机，所述第一逆变器的直流端分别与所述第二逆变器的直流端和所述DC/DC的第一直流端相连，所述第二逆变器的交流端连接到所述发电机，所述DC/DC的第二直流端连接到所述动力电池，所述DC/DC的最大工作功率大于第三预设功率，其中，所述第三预设功率大于所述第二预设功率。

3.根据权利要求2所述的混合动力***，其特征在于，所述第三预设功率与所述第二预设功率的差值小于所述第三预设功率的5％-10％。

4.根据权利要求3所述的混合动力***，其特征在于，所述第一预设功率设置为70kw，所述第二预设功率设置为81kw，所述第三预设功率设置为90kw。

5.根据权利要求2所述的混合动力***，其特征在于，所述发动机与所述轮端之间的动力输出切断、且带动所述发电机进行发电时，所述混合动力***进入串联模式，其中，

所述发电机输出的第一交流电通过所述第二逆变器转换为第一直流电，并通过所述第一逆变器将所述第一直流电转换为第二交流电供给所述驱动电机，以便所述驱动电机进行驱动工作；或者

所述发电机输出的第一交流电通过所述第二逆变器转换为第一直流电，并通过所述第一逆变器将所述第一直流电转换为第二交流电供给所述驱动电机，同时所述动力电池输出的第二直流电通过所述DC/DC转换为第三直流电，并通过所述第一逆变器将所述第三直流电转换为第二交流电供给所述驱动电机，以便所述驱动电机进行驱动工作；或者

所述发电机输出的第一交流电通过所述第二逆变器转换为第一直流电，并通过所述第一逆变器将所述第一直流电转换为第二交流电供给所述驱动电机，以便所述驱动电机进行驱动工作，同时所述DC/DC将所述第一直流电转换为第四直流电，以给所述动力电池充电。

6.根据权利要求2所述的混合动力***，其特征在于，所述发动机与所述发电机不工作，以及所述动力电池给所述驱动电机供电时，所述混合动力***进入EV模式，其中，

所述动力电池输出的第二直流电通过所述DC/DC转换为第三直流电，并通过所述第一逆变器将所述第三直流电转换为第二交流电供给所述驱动电机，以便所述驱动电机进行驱动工作。

7.根据权利要求2所述的混合动力***，其特征在于，所述发动机与所述轮端之间进行动力耦合、且所述发电机空转，以及所述发动机带动所述驱动电机进行发电时，所述混合动力***进入并联发电模式，其中，所述驱动电机输出的第三交流电通过所述第一逆变器转换为第五直流电，并通过所述DC/DC将所述第五直流电转换为第四直流电，以给所述动力电池充电；或者

所述发动机与所述轮端之间进行动力耦合、且带动所述发电机进行发电时，所述混合动力***进入并联发电模式，其中，所述发电机输出的第一交流电通过所述第二逆变器转换为第一直流电，并通过所述DC/DC将所述第一直流电转换为第四直流电，以给所述动力电池充电。

8.根据权利要求2所述的混合动力***，其特征在于，所述发动机与所述轮端之间进行动力耦合、且所述发电机空转，以及所述动力电池给所述驱动电机供电时，所述混合动力***进入并联助力模式，其中，所述动力电池输出的第二直流电通过所述DC/DC转换为第三直流电，并通过所述第一逆变器将所述第三直流电转换为第二交流电供给所述驱动电机，以便所述驱动电机进行驱动工作，同时所述发动机输出动力至所述轮端，以便参与驱动工作。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的混合动力***，其特征在于，所述第一预设容量为5kWh～25kWh。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的混合动力***，其特征在于，所述动力电池采用刀片电池。

11.根据权利要求1-8中任一项所述的混合动力***，其特征在于，所述动力电池采用直冷板的冷却方式进行冷却，其中，空调的冷媒直接通入所述直冷板。

12.根据权利要求11所述的混合动力***，其特征在于，所述动力电池采用加热膜的方式进行加热，所述加热膜设置在动力电池的电芯和所述直冷板之间。

13.根据权利要求2-8任一项所述的混合动力***，其特征在于，所述动力电池通过DC/DC进行往复充放电实现动力电池的自加热。

14.根据权利要求1-8中任一项所述的混合动力***，其特征在于，所述发电机与所述驱动电机的电机轴平行布置。

15.根据权利要求1-8中任一项所述的混合动力***，其特征在于，还包括离合器，所述离合器连接在轮端和所述发动机之间，所述发动机通过所述离合器实现动力选择性输出到轮端。

16.根据权利要求1-8中任一项所述的混合动力***，其特征在于，所述发动机为阿特金森循环发动机，所述发动机的进气道为高滚流比进气道，所述发动机采用双级冷却器的废气再循环装置，所述发动机的缸体和缸盖分体冷却，所述发动机的压缩比设置为15：1。

17.根据权利要求1-8中任一项所述的混合动力***，其特征在于，所述驱动电机和所述发电机采用扁线电机。

18.根据权利要求2所述的混合动力***，其特征在于，所述双电控模块还包括容纳所述第一逆变器、第二逆变器和DC/DC的箱体，所述箱体中设置有所述第一逆变器、第二逆变器和DC/DC共用的冷却流道，所述箱体上连接有分别与所述冷却流道连通的入口管和出口管，以使来自所述入口管的冷却液经由所述流道而从所述出口管流出。

19.一种混合动力车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-18中任一项所述的混合动力***。

Images