BR112018071538A2

BR112018071538A2 - sistema e método automotivos de fornecimento de energia híbrida e automóvel de energia híbrida.

Info

Publication number: BR112018071538A2
Application number: BR112018071538A
Authority: BR
Inventors: Qiaohong Ming
Original assignee: Dong Han New Energy Automotive Tech Co Ltd
Priority date: 2017-04-06
Filing date: 2017-09-13
Publication date: 2020-01-28
Also published as: CN106985653B; SG11201807232RA; WO2018184351A1; RU2018134194A; CN106985653A; AU2017399741A1; JP2019512993A; EP3421281A1; US20180361877A1; RU2018134194A3; KR20190025533A

Abstract

a presente invenção revela um sistema e método automotivos de fornecimento de energia híbrida, em que o sistema compreende um módulo de célula solar, um módulo de bateria de armazenamento, um módulo de conversão de entrada, um inversor cc-ca, um motor de tração e um módulo de controle; quando um automóvel funciona, o módulo de volante de inércia fornece potência de condução ao automóvel; o módulo de controle adquire um estado operacional do automóvel, parâmetros de saída do módulo de volante de inércia e soc do módulo de célula solar e do módulo de bateria de armazenamento e determina a potência máxima que pode ser fornecida pelo módulo de volante de inércia de acordo com os parâmetros de saída e quando a potência máxima de saída pelo módulo de volante de inércia é menor do que a potência de condução exigida pelo automóvel, o módulo de conversão de entrada é controlado para alternar a potência de saída cc pelo módulo de célula solar e/ou o módulo de bateria de armazenamento no inversor cc-ca; e o inversor cc-ca converte a potência cc em potência ca para acionar o motor de tração, enfatizando que a presente invenção pode reduzir a poluição do automóvel para o meio ambiente, aumentar a eficiência energética e aumentar a autonomia do automóvel.

Description

“SISTEMA E MÉTODO AUTOMOTIVOS DE FORNECIMENTO DE ENERGIA HÍBRIDA E AUTOMÓVEL DE ENERGIA HÍBRIDA”.

CAMPO TÉCNICO

001 A invenção está relacionada com o campo de energia automotiva, em particular a um sistema e método automotivo de fornecimento de energia híbrida e um automóvel de energia híbrida.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA ANTERIOR

002 Automóveis de energias novas se refere àqueles que empregam combustíveis automotivos não convencionais, combinando tecnologias avançadas de controle de potência e impulsão dos automóveis, possuindo princípios técnicos avançados, novas tecnologias e novas estruturas.

003 Existem quatro tipos de automóveis de energias novas: automóveis elétricos híbridos, automóveis puramente elétricos (incluindo automóveis movidos à energia solar), automóveis elétricos de célula de combustível e outros automóveis (dispositivos de armazenamento de energia de alta eficiência tais como capacitores, volantes de inércia e semelhantes) de energias novas, etc.

004 Nos dias de hoje, um importante fator que restringe o uso disseminado de automóveis elétricos é a sua baixa autonomia e a frenagem regenerativa é a chave para economizar e melhorar a autonomia dos automóveis elétricos, o que tem benefícios econômicos e sociais significativos.

005 Além disso, a energia solar é uma das energias mais limpas.

006 Com a diminuição dos combustíveis fósseis, a energia solar se tornou uma parte importante da energia utilizada pelo ser humano, a qual tem sido continuamente desenvolvida.

007 O uso de energia solar como fonte de potência para automóveis evitará poluição ao meio ambiente, em comparação com os

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2/18 automóveis movidos a motores térmicos, a energia solar pode fazer de fato zero emissões.

008 Portanto, como usar a energia de maneira razoável e eficaz se tornou um problema atraindo ampla atenção no campo.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

009 Em um aspecto, a presente invenção fornece um sistema e método automotivos de fornecimento de energia híbrida para reduzir a poluição do automóvel, melhorar a eficiência do uso de energia, prolongar a vida útil da bateria de armazenamento e melhorar a autonomia do automóvel.

010 Outro aspecto da presente invenção fornece um automóvel de energia híbrida para reduzir a emissão total do automóvel, economizar a energia e proteger o meio ambiente e aumentar a autonomia do automóvel.

011 Para esse propósito, a presente invenção fornece as seguintes soluções técnicas:

- um sistema automotivo de fornecimento de energia híbrida que compreende: um módulo de célula solar, um módulo de bateria de armazenamento, um módulo de conversão de entrada, um inversor CC-CA, um motor de tração, um módulo de volante e um módulo de controle; a extremidade de saída do módulo de célula solar e a extremidade de saída do módulo de bateria de armazenamento são conectados à extremidade CC do inversor CC-CA através do módulo de conversão de entrada e a extremidade CA do inversor CC-CA é conectada ao motor de tração; o módulo de controle está em respectiva conexão de sinal com o módulo de conversão de entrada e o módulo de volante;

- quando o automóvel funciona, o módulo de volante fornece potência de condução ao automóvel.

012 O módulo de controle adquire o estado operacional do automóvel, os parâmetros de saída do módulo do volante, o estado de carga (SOC) do módulo de célula solar e o módulo de bateria de armazenamento e determina a potência máxima que pode ser fornecida pelo

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3/ 18 módulo volante de acordo com os parâmetros de saída e quando a potência de saída máxima do módulo de volante é menor do que a potência de condução exigida pelo automóvel, o módulo de conversão de entrada é controlado para alternar a saída de potência CC pelo módulo de célula solar e/ou o módulo de bateria de armazenamento para o inversor CC-CA.

013 O inversor CC-CA converte a potência CC em potência CA para acionar o motor de tração.

014 Opcionalmente, o módulo de controle determina a potência máxima que pode ser fornecida pelo módulo de célula solar e o módulo de bateria de armazenamento de acordo com o estado de carga (SOC) do módulo de célula solar e o módulo de bateria de armazenamento.

015 Quando a potência de saída máxima do módulo de volante é menor do que a potência de condução exigida pelo automóvel, se a potência máxima que pode ser fornecida pelo módulo de célula solar é maior do que ou igual à diferença entre a potência de condução exigida pelo automóvel e a potência máxima que pode ser fornecida pelo módulo de volante, o módulo de conversão de entrada é controlado para alternar a potência de saída CC pelo módulo de célula solar para o inversor CC-CA; de outra forma, o módulo de conversão de entrada é controlado para alternar a potência de saída CC pelo módulo de célula solar e o módulo de bateria de armazenamento para o inversor CC-CA.

016 Opcionalmente, quando o automóvel está em um estado de frenagem ou em um estado de desaceleração ou descendentes, o módulo de controle, de preferência, controla para carregar o módulo de volante ao utilizar a energia gerada pela potência de feedback do motor.

017 O módulo de bateria de armazenamento é então carregado pelo módulo de conversão de entrada após o módulo de volante estar completamente carregado.

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018 Opcionalmente, a extremidade de saída do módulo de célula solar é adicionalmente conectada ao módulo de bateria de armazenamento através do módulo de conversão de entrada.

019 Opcionalmente, o módulo de volante compreende: um volante, um volante de inércia e um dispositivo de conversão eletrônico de potência.

020 O dispositivo de conversão eletrônico de potência é conectado ao motor de tração para entrada de energia elétrica do motor de tração para acionar o volante de inércia para acionar o volante para girar.

021 Quando o motor de tração precisa de energia, a energia gerada pela rotação do volante de inércia acionado pelo volante é convertida em energia elétrica exigida pelo motor de tração.

022 Opcionalmente, o dispositivo de conversão eletrônico de potência é um inversor bidirecional.

023 Opcionalmente, o sistema compreende ainda: um sensor de velocidade e uma haste de potência de saída e a haste de potência de saída é usada para transmitir a potência de saída pelo motor de tração para as rodas de condução do automóvel.

024 Uma haste de saída do motor é conectada à haste de potência de saída através de um dispositivo de transmissão e o módulo de volante é disposta na haste de potência de saída.

025 O sensor de velocidade é usado para adquirir a velocidade de rotação do módulo de volante e transmitir a velocidade de rotação ao módulo de controle, e o módulo de controle determina, com base na velocidade de rotação, a potência máxima que pode ser fornecida pelo módulo de volante.

026 Um método de fornecimento de energia híbrida automotivo, em que a energia híbrida compreende: uma célula solar, uma bateria de armazenamento e um módulo de volante.

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027 O método compreende as seguintes etapas:

- quando o automóvel funciona, o módulo de volante fornece potência de condução ao automóvel;

- adquirir o estado operacional do automóvel, os parâmetros de saída do módulo de volante e o SOC (Estado de Carga) da célula solar e da bateria de armazenamento;

- determinar a potência máxima que pode ser fornecida pelo módulo de volante de acordo com o parâmetro de saída;

- se a potência máxima de saída pelo módulo de volante é menor do que a potência de condução exigida pelo automóvel, a célula solar e/ou a bateria de armazenamento são/é controlada para fornecer potência de condução ao automóvel.

028 Opcionalmente, quando o automóvel está em um estado de frenagem ou em um estado de desaceleração ou descendentes, o módulo de controle, de preferência, controla para carregar o módulo de volante ao utilizar a energia gerada pela potência de feedback do motor.

029 A bateria de armazenamento é então carregada após o módulo de volante estar completamente carregado.

030 Um automóvel de energia híbrida compreende o sistema automotivo de fornecimento de energia híbrida mencionado acima.

031 O sistema e método automotivo de fornecimento de energia híbrida fornecido pelas modalidades da presente invenção utilizam, de forma compreensiva, diversos automóveis conduzidos por energia, em particular, com as vantagens dos elementos de armazenamento de energia do volante, a potência de condução é fornecida ao automóvel a partir do módulo de volante quando o automóvel funciona.

032 Quando a potência máxima pelo módulo de volante é menor do que a potência de condução exigida pelo automóvel, a célula solar e/ou a bateria de armazenamento são/é usada como suplementos de energia,

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6/18 o que pode reduzir eficazmente a emissão de substâncias danosas ao automóvel e aumentar a autonomia do automóvel.

033 Além disso, uma vez que os elementos de armazenamento de energia do volante têm vantagens tais como saída de alta potência, eficiência de conversão de alta energia, ausência de sobrecarga e problemas de descarga excessiva e semelhantes, não apenas as exigências de saída de alta potência do automóvel durante a partida, aceleração e subida podem ser satisfeitas, as propriedades dinâmicas e econômicas do automóvel melhoradas, mas também a corrente de carga e descarga da bateria de armazenamento pode ficar mais lenta para estender a vida útil da bateria de armazenamento.

034 O automóvel de energia híbrida tendo esse sistema automotivo de energia híbrida pode reduzir significativamente as emissões totais do automóvel, economizar energia e aumentar a autonomia do automóvel.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

035 De maneira a ilustrar as soluções técnicas nas modalidades do presente pedido ou na técnica anterior mais claramente, os desenhos exigidos para uso nas modalidades serão brevemente descritos abaixo.

036 Obviamente, os desenhos na descrição a seguir são apenas descritos na presente invenção.

037 Outros desenhos podem também ser adquiridos por aqueles versados na técnica com base nesses desenhos:

- FIG. 1 é um diagrama esquemático de um sistema automotivo de energia híbrida de acordo com a presente invenção;

- FIG. 2 é um diagrama esquemático de uma estrutura específica do sistema automotivo de fornecimento de energia híbrida de acordo com a presente invenção;e

- FIG. 3 é um diagrama esquemático de outra estrutura específica do sistema automotivo de energia híbrida de acordo com a presente invenção.

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DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

038 De maneira a fazer com que aqueles versados na técnica entenderem melhor as soluções das modalidades da presente invenção, as modalidades da presente invenção serão adicionalmente descritas em detalhe com referência aos desenhos e modalidades anexos.

039 Como um novo tipo de dispositivo de armazenamento de energia, o volante de energia atraiu a atenção das pessoas pelas suas vantagens tais como alta eficiência, economia de energia, grande vida útil e nenhuma poluição ambiental.

040 Em comparação com outras tecnologias de armazenamento de energia, como um armazenamento de energia de bateria de armazenamento tendo vantagens tais como alta energia específica, nenhuma poluição, ampla gama de aplicações, nenhum ruído, grande vida útil, manutenção simples, conseguir funcionar continuamente e capacidade de desenho e fabricação modularizados, o volante é muito apropriado para aplicações onde altas potências instantâneas e carga e descarga constante são exigidos.

041 Além disso, o uso de energia solar como potência não polui o meio ambiente e a energia solar é também uma energia inesgotável.

042 Portanto, a presente invenção fornece um sistema e método automotivos de fornecimento de energia híbrida.

043 O elemento de armazenamento de energia do volante é usado como energia preferida para fornecer força de condução para o automóvel.

044 Além disso, considerando os locais constantemente alterados da célula solar montada no automóvel devido à alta velocidade do automóvel, a potência de saída da célula solar é instável.

045 Portanto, a bateria de armazenamento é usada como uma fonte de energia suplementar para energia solar e uma pluralidade de fontes de energia são usadas de maneira compreensiva para acionar o automóvel.

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046 Sob a circunstância da potência máxima que pode ser fornecida pelo elemento de armazenamento de energia do volante não poder satisfazer a potência de condução exigida pelo automóvel, a insuficiência será suplementada pelas baterias solares e baterias, o que reduzirá muito as emissões de substâncias danosas e aumentar a autonomia dos automóveis.

047 A FIG. 1 é um bloco esquemático de um sistema automotivo de energia híbrida da presente invenção.

048 O sistema compreende um módulo de célula solar 11, um módulo de bateria de armazenamento 12, um módulo de conversão de entrada 14, um inversor CC-CA 15, um motor de tração 10, um módulo de volante 13 e um módulo de controle 16.

049 Em que a extremidade de saída do módulo de célula solar 11 e a extremidade de saída 12 do módulo de bateria de armazenamento estão conectadas à extremidade CC do inversor CC-CA 15 através do módulo de conversão de entrada 14 e a extremidade CA do inversor CC-CA 15 está conectada ao motor de tração 10.

050 O módulo de controle 16 está em respectiva conexão de sinal com o módulo de conversão de entrada 14 e o módulo de volante 13.

051 O módulo de célula solar 11 e o módulo de bateria de armazenamento 12 descrito acima provê energia elétrica ao motor de tração 10 e suas respectivas saídas são controladas pelo módulo de conversão de entrada 14.

052 Em aplicações práticas, o módulo de volante 13 pode adotar diferentes formas de métodos de saída, tais como prover potência ao motor de tração 10 ou prover energia mecânica diretamente às rodas de condução do automóvel.

053 E claro que, a estrutura específica de saída do módulo de volante 13 em diferentes formas também será diferente e será descrito adiante.

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054 Nesse sistema, quando o automóvel funciona, o módulo de volante 13 fornece potência de condução ao automóvel.

055 O módulo de controle 16 adquire o estado operacional do automóvel, os parâmetros de saída do módulo do volante 13 (tais como corrente, voltagem, velocidade de rotação, etc.), o módulo de célula solar 11 e o estado de carga (SOC) do módulo de bateria de armazenamento 12 e determina a potência máxima que pode ser fornecida pelo módulo volante 13 de acordo com os parâmetros de saída e quando a potência de saída máxima do módulo de volante 13 é menor do que a potência de condução exigida pelo automóvel, o módulo de conversão de entrada 14 é controlado para alternar a saída de potência CC pelo módulo de célula solar 11 e/ou o módulo de bateria de armazenamento 12 para o inversor CC-CA 15.

056 O inversor CC-CA 15 converte a potência CC em potência CA para acionar o motor de tração 10.

057 Nesse sistema, o módulo de controle 16 determina a potência máxima que pode ser fornecida pelo módulo de célula solar 11 e o módulo de bateria de armazenamento 12 de acordo com o módulo de célula solar 11 e o estado de carga (SOC) do módulo de bateria de célula solar

12.

058 O módulo de célula solar 11 e o estado de carga (SOC) do módulo de bateria de armazenamento 12 são todos medidos pelo respectivo sistema de gerenciamento de potência em tempo real e essas informações são devolvidas em tempo real ao módulo de controle 16 através do barramento CAN.

059 Quando a saída de potência máxima do módulo de volante 13 é menor do que a potência de condução exigida pelo automóvel, se a potência máxima que pode ser fornecida pelo módulo de célula solar 11 é maior que ou igual à diferença entre a potência de condução exigida pelo automóvel e a potência máxima que pode ser fornecida pelo módulo de volante

13, o módulo de controle 16 controla o módulo de conversão de entrada 14 para

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10/18 conectar a saída de potência CC do módulo de célula solar 11 para o inversor CC-CA 15.

060 De outra forma, o módulo de conversão de entrada 14 é controlado para alternar a potência de saída CC para o módulo de célula solar 11 e o módulo de bateria de armazenamento 12 ao inversor CC-CA 15.

061 Obviamente, quando a potência máxima que pode ser fornecida pelo módulo de bateria de armazenamento 12 é maior ou igual à diferença entre a potência de condução exigida pelo automóvel e a potência máxima que pode ser fornecida pelo módulo de volante 13, o módulo de controle 16 pode também controlar o módulo de conversão de entrada 14 para apenas alternar a saída de potência CC do módulo de bateria de armazenamento 12 para o inversor CC-CA 15, o que não é limitado pela modalidade da presente invenção.

062 O sistema automotivo de fornecimento de energia híbrida fornecidos pelas modalidades da presente invenção utiliza, de forma compreensiva, diversos automóveis conduzidos por energia, em particular, com as vantagens dos elementos de armazenamento de energia do volante, a potência de condução é fornecida ao automóvel a partir do módulo de volante quando o automóvel funciona.

063 Quando a potência máxima pelo módulo de volante é menor do que a potência de condução exigida pelo automóvel, a célula solar e/ou a bateria de armazenamento são/é usada como suplementos de energia, o que pode reduzir eficazmente a emissão de substâncias danosas ao automóvel e aumentar a autonomia do automóvel.

064 Além disso, o sistema automotivo de fornecimento de múltiplas energias fornecido pela modalidade da presente invenção pode também configurar razoavelmente o fornecimento de energia do automóvel de acordo com as características do diferentes estados operacionais do

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11/ 18 automóvel e dar espaço total às vantagens de diferentes fontes de energia o máximo possível.

065 Por exemplo, quando o automóvel dá a partida, acelera e sobe, uma grande corrente é exigida instantaneamente, e nesse momento, o módulo de volante 13, o módulo de célula solar 11 e o módulo de bateria de armazenamento 12 juntos fornecem energia de condução.

066 Quando conduzindo a uma velocidade constante, o módulo de célula solar 11 e o módulo de bateria de armazenamento 12 podem fornecer energia de condução juntos em relação à necessidade de descarga de longo prazo, o módulo de volante 13 pode ou não liberar energia.

067 Uma vez que os elementos de armazenamento de energia do volante têm vantagens tais como saída de alta potência, eficiência de conversão de alta energia, ausência de sobrecarga e problemas de descarga excessiva e semelhantes, não apenas as exigências de saída de alta potência do automóvel durante a partida, aceleração e subida podem ser satisfeitas, as propriedades dinâmicas e econômicas do automóvel melhoradas, mas também a corrente de carga e descarga da bateria de armazenamento pode ficar mais lenta para estender a vida útil da bateria de armazenamento.

068 Adicionalmente, quando o automóvel está num estado de frenagem ou num estado de desaceleração ou descendente, o motor de tração está num estado de frenagem regenerativa e o módulo de controle 16, de preferência, controla para carregar o módulo de volante 13 utilizando a energia gerada pela potência de feedback do motor.

069 O módulo de bateria de armazenamento 12 é então carregado pelo módulo de conversão de entrada 14 após o módulo de volante 13 estar completamente carregado.

070 Deve ser notado que o módulo de controle 16 precisa monitorar os parâmetros de saída do módulo de volante 13 em tempo real durante a carga e determina se o módulo de volante 13 está completamente carregado de acordo com os parâmetros de saída (por exemplo, se a potência do

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12/18 módulo de volante 13 está no valor de limite superior ou se a velocidade de rotação do módulo de volante 13 é a máxima).

071 Com um tempo de frenagem mais longo e o módulo de volante 13 ainda em frenagem quando está completamente carregado, o módulo de controle 16 então aciona o módulo de conversão de entrada 14 para ligar a extremidade de entrada do módulo de bateria de armazenamento 12, para que o módulo de bateria de armazenamento 12 continue a absorver energia de frenagem em excesso.

072 Após o módulo de bateria de armazenamento 12 ter atingido seu valore de limite superior permitido, o modo de frenagem mecânica é ativado.

073 A ativação do modo de frenagem mecânica pode ser acionada pelo módulo de controle 16 no sistema da presente invenção ou pode também ser acionado por outros módulos de controle no automóvel ou pode ser acionado por outros módulos de controle em cooperação e o módulo de controle 16 no sistema, que não é limitado pela modalidade da presente invenção.

074 Em aplicações práticas, o módulo de bateria acima 12 pode também ser carregado por um carregador externo.

075 Por exemplo, quando o motor de tração para de operar e o módulo de bateria de armazenamento está com pouca carga é carregado por uma fonte externa de carregamento.

076 Além disso, em outra modalidade do sistema da presente invenção, a extremidade de saída do módulo de célula solar 11 pode também ser conectada ao módulo de bateria de armazenamento 12 através do módulo de conversão de entrada 14, para que o módulo de célula solar 11 carregue o módulo de célula solar 23 quando as condições estabelecidas são satisfeitas.

077 Por exemplo, no ambiente com luz solar suficiente, o motor de tração para de operar ou o estado de operação de

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13/ 18 velocidade constante, o excesso de energia de célula solar pode ser suplementado para o módulo de bateria de armazenamento 12.

078 Obviamente, no caso do módulo de bateria de armazenamento 12 é conectado a uma fonte de carregamento externa, a fonte de carregamento externo e o módulo de célula solar 11 pode também ser usado para carregar o módulo de bateria de armazenamento.

079 Deve ser notado que, em aplicações práticas, o status de operação do automóvel e o monitoramento de potência de cada módulo de saída de energia podem todos ser completados pelo módulo de controle 16, ou serem completados pela distribuição dessas funções para diferentes módulos de controles de um automóvel, por exemplo, o status de operação do automóvel é monitorado por todo controlador do automóvel, a potência de cada módulo de saída de energia é monitorada pelo módulo de gerenciamento de bateria de armazenamento.

080 Todo o controlador do automóvel e o módulo de gerenciamento de bateria de armazenamento respectivamente se comunicam com o módulo de controle 16 através do barramento CAN, para que o módulo de controle 16 obtém uma informação correspondente através do barramento CAN.

081 O módulo de célula solar 11 acima pode incluir: uma célula solar e um circuito de conversão de voltagem de célula solar (não mostrado), uma extremidade de saída da célula solar é conectada a uma extremidade de entrada do circuito de conversão de voltagem de célula solar serve como uma extremidade de saída do módulo de célula solar, ou seja, o circuito de conversão de voltagem de célula solar é conectado em série entre a célula solar 11 e o módulo de controle de saída 14, em que a célula solar pode ser fornecida em cima ou na periferia do automóvel, podendo absorver melhor a luz solar e aumentar a utilização de energia solar.

082 O módulo de bateria de armazenamento 12 pode incluir uma bateria de armazenamento e um circuito de conversão de voltagem de bateria de armazenamento (não mostrado).

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083 Uma extremidade de saída da bateria de armazenamento é conectada a uma extremidade de entrada do circuito de conversão de voltagem de bateria de armazenamento e uma extremidade de saída do circuito de conversão de voltagem da bateria de armazenamento serve como uma extremidade de saída do módulo de bateria de armazenamento, ou seja, o circuito de conversão de voltagem da célula solar é conectado em série entre a célula solar 11 e o módulo de controle de saída 14.

084 O circuito de conversão de voltagem da célula solar é um conversor CC-CA e o circuito de conversão de voltagem da bateria de armazenamento é um conversor CC-CA bidirecional.

085 Além disso, deve ser notado que, em aplicações práticas, o módulo de controle 16 pode controlar sua potência de saída com base no estado de carga (SOC) da bateria de armazenamento e da célula solar, por exemplo, quando o SOC é maior do que 20%, a potência pode ser totalmente provida; quando o SOC é menor do que 20%, a potência de saída é reduzida em 50% da potência máxima; quando o SOC é menor do que 10% a saída é interrompida.

086 O controle de saída de potência específico pode ser implementado usando algumas tecnologias existentes o que não está limitado pela modalidade da presente invenção.

087 Conforme mencionado acima, em aplicações práticas, o módulo de volante de inércia 13 pode adotar diferentes formas ou modos de saída, que estão ilustrados abaixo.

088 A FIG. 2 é um diagrama esquemático de uma estrutura específica do sistema automotivo de fornecimento de energia híbrida de acordo com a presente invenção.

089 Nessa modalidade, o módulo de volante de inércia 11 compreende um volante de inércia 131, um volante de inércia 132 e um dispositivo de conversão eletrônico de potência 133, em que o dispositivo de conversão eletrônico de potência 133 é conectado ao motor de tração 10 para

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15/ 18 inserir energia elétrica a partir do motor de tração 10 para conduzir o volante de inércia 132 para conduzir o volante de inércia 131 para girar.

090 Quando o motor de tração 10 precisa de energia, a energia gerada pela rotação do volante de inércia 132 acionado pelo volante 131 é convertida em energia elétrica exigida pelo motor de tração 10.

091 O dispositivo de conversão eletrônico de potência é um inversor bidirecional.

092 A FIG. 3 é um diagrama esquemático de outra estrutura específica de um sistema automotivo de energia híbrida de acordo com a presente invenção.

093 Nessa modalidade, o sistema ainda compreende uma haste de potência 21 para transmitir a saída de potência a partir do motor de tração para as rodas de condução 22 do automóvel.

094 O módulo de volante 13 está disposto na haste saída de potência 21.

095 Especificamente, a haste de saída do motor de tração 10 pode ser conectada à haste de saída de potência 21 através do dispositivo de transmissão.

096 As rodas de condução 22 podem ser rodas dianteiras (isto é, condução dianteira) ou rodas traseiras (isto é, condução traseira).

097 O módulo de volante 13 pode ser um movido a volante para girar pela haste de saída de potência 21.

098 Além disso, nessa modalidade, o sistema compreende ainda um sensor de velocidade 23 para adquirir a velocidade de rotação do módulo de volante 13 e transmitir a velocidade de rotação ao módulo de controle 16.

099 Correspondentemente, o módulo de controle 16 determina, com base na velocidade de rotação, a potência máxima que pode ser fornecida pelo módulo de volante 13.

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0100 0 sensor de velocidade 23 pode ser especificamente fornecido no quadro do módulo de volante 13.

01010 sistema automotivo de fornecimento de energia híbrida da presente invenção aplica o elemento de armazenamento de energia do volante ao campo do automóvel elétrico, complementado com a energia solar e a bateria de armazenamento e distribui razoavelmente a saída de energia de acordo com o estado operacional do automóvel, assim reduzindo efetivamente a emissão de substância danosas do automóvel, diminuindo a corrente de carga e descarga da bateria de armazenamento e prolongando a vida útil da bateria de armazenamento.

0102 0 sistema automotivo de fornecimento de múltiplas energias de acordo com a modalidade da presente invenção pode ser aplicado a vários tipos de automóveis.

0103 O automóvel de energia híbrida tendo esse sistema automotivo de energia híbrida pode reduzir significativamente as emissões totais do automóvel, economizar energia e aumentar a autonomia do automóvel.

0104 Correspondentemente, a presente invenção também fornece um método automotivo de fornecimento de energia híbrida, em que a energia híbrida compreende: uma célula solar, uma bateria de armazenamento e um módulo de volante.

0105 O método compreende as seguintes etapas:

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0106 Por exemplo, se a potência máxima que pode ser fornecida pela célula solar é maior que ou igual à diferença entre a potência de condução exigida pelo automóvel e a potência máxima que pode ser fornecida pelo módulo de volante, a célula solar é controlada para fornecer a potência de condução ao automóvel, de outra forma, a célula solar e bateria de armazenamento são controladas para fornecer potência de condução ao automóvel.

0107 Além disso, quando o automóvel está em um estado de frenagem ou em um estado de desaceleração ou descendentes, o módulo de controle, de preferência, controla para carregar o módulo de volante ao utilizar a energia gerada pela potência de feedback do motor.

0108 A bateria de armazenamento é então carregada após o módulo de volante estar completamente carregado.

0109 0 sistema automotivo de fornecimento de energia híbrida fornecidos pelas modalidades da presente invenção utiliza, de forma compreensiva, diversos automóveis conduzidos por energia, em particular, com as vantagens dos elementos de armazenamento de energia do volante, a potência de condução é fornecida ao automóvel a partir do módulo de volante quando o automóvel funciona.

0110 Quando a potência máxima pelo módulo de volante é menor do que a potência de condução exigida pelo automóvel, a célula solar e/ou a bateria de armazenamento são/é usada como suplementos de energia, o que pode reduzir eficazmente a emissão de substâncias danosas ao automóvel e aumentar a autonomia do automóvel.

0111 Além disso, uma vez que os elementos de armazenamento de energia do volante têm vantagens tais como saída de alta

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18/18 potência, eficiência de conversão de alta energia, ausência de sobrecarga e problemas de descarga excessiva e semelhantes, não apenas as exigências de saída de alta potência do automóvel durante a partida, aceleração e subida podem ser satisfeitas, as propriedades dinâmicas e econômicas do automóvel melhoradas, mas também a corrente de carga e descarga da bateria de armazenamento pode ficar mais lenta para estender a vida útil da bateria de armazenamento.

0112 As modalidades da presente invenção têm sido descritas em detalhe acima e modalidades preferidas são usadas neste documento para descrever a presente invenção.

0113 As modalidades acima são apenas usadas para ajudar a entender o método e sistema da presente invenção.

0114 Ao mesmo tempo, aqueles versados na técnica farão alterações nas modalidades preferidas e intervalos de aplicação com base na ideia da presente invenção.

0115 Resumindo, o conteúdo desse relatório descritivo não deve ser interpretado como limitativo da presente invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. SISTEMA E MÉTODO AUTOMOTIVOS DE FORNECIMENTO DE ENERGIA HÍBRIDA E AUTOMÓVEL DE ENERGIA HÍBRIDA é caracterizado por compreender um sistema automotivo de fornecimento de energia híbrida em que:

- um módulo de célula solar, um módulo de bateria de armazenamento, um módulo de conversão de entrada, um inversor CC-CA, um motor de tração, um módulo de volante de inércia e um módulo de controle; uma extremidade de saída do módulo de célula solar e uma extremidade de saída do módulo de bateria de armazenamento são conectadas a uma extremidade CC do inversor CC-CA através do módulo de conversão de entrada e uma extremidade CA do inversor CC-CA é conectado ao motor de tração; o módulo de controle está em respectiva conexão de sinal com o módulo de conversão de entrada e o módulo de volante de inércia;

- quando o automóvel funciona, o módulo de volante de inércia fornece potência de condução ao automóvel; o módulo de controle adquire um estado operacional do automóvel, dos parâmetros de saída do módulo de volante de inércia e do estado da carga (SOC) do módulo de célula solar e do módulo de bateria de armazenamento e determina a potência máxima que pode ser fornecida pelo módulo de volante de inércia de acordo com os parâmetros de saída e quando a potência máxima de saída pelo módulo de volante de inércia é menor do que a potência de condução exigida pelo automóvel, o módulo de conversão de entrada é controlado para alternar a potência de saída CC pelo módulo de célula solar e/ou pelo módulo de bateria de armazenamento no inversor CC-CA; e o inversor CC-CA converte a potência CC em potência CA para acionar o motor de tração.
2. SISTEMA E MÉTODO AUTOMOTIVOS DE FORNECIMENTO DE ENERGIA HÍBRIDA E AUTOMÓVEL DE ENERGIA HÍBRIDA é caracterizado por compreender um sistema automotivo de fornecimento de energia híbrida, de acordo com a reivindicação (1), em o módulo de controle determina a potência máxima que pode ser fornecida pelo

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2/5 módulo de célula solar e o módulo de bateria de armazenamento de acordo com o módulo de célula solar e o SOC do módulo de bateria de armazenamento e quando a potência de saída máxima pelo módulo de volante de inércia é menor do que a potência de condução exigida pelo automóvel; se a potência máxima que pode ser fornecida pelo módulo de célula solar é maior ou igual à diferença entre a potência de condução exigida pelo automóvel e a potência máxima que pode ser fornecida pelo módulo de volante de inércia, o módulo de conversão de entrada é controlado para alternar a potência CC de saída pelo módulo de célula solar para o inversor CC-CA; de outra forma, o módulo de conversão de entrada é controlado para alternar a potência CC de saída pelo módulo de célula solar e o módulo de bateria de armazenamento no inversor CC-CA.
3. SISTEMA E MÉTODO AUTOMOTIVOS DE FORNECIMENTO DE ENERGIA HÍBRIDA E AUTOMÓVEL DE ENERGIA HÍBRIDA é caracterizado por compreender um sistema automotivo de fornecimento de energia híbrida, de acordo com a reivindicação (2), em que quando o automóvel está em um estado de frenagem ou em um estado de desaceleração ou descendente, o módulo de controle preferencialmente controla para carregar o módulo de volante de inércia utilizando a energia gerada pela potência de feedback do motor e o módulo de bateria de armazenamento é então carregado pelo módulo de conversão de entrada após o módulo de volante de inércia estar completamente carregado.
4. SISTEMA E MÉTODO AUTOMOTIVOS DE FORNECIMENTO DE ENERGIA HÍBRIDA E AUTOMÓVEL DE ENERGIA HÍBRIDA é caracterizado por compreender um sistema automotivo de fornecimento de energia híbrida, de acordo com a reivindicação (3), em que a extremidade de saída do módulo de célula solar é adicionalmente conectada ao módulo de bateria de armazenamento através do módulo de conversão de entrada.
5. SISTEMA E MÉTODO AUTOMOTIVOS DE FORNECIMENTO DE ENERGIA HÍBRIDA E AUTOMÓVEL DE ENERGIA

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HÍBRIDA é caracterizado por compreender sistema automotivo de fornecimento de energia híbrida, de acordo com qualquer uma das reivindicações de (1) a (4), em que o módulo de volante de inércia compreende:

- um volante, um volante de inércia e um dispositivo de conversão eletrônica de potência;

- o dispositivo eletrônico de conversão de potência é conectado ao motor de tração para a entrada de energia elétrica a partir do motor de tração para acionar o volante de inércia e para acionar o volante para girar; e quando o motor de tração precisa de energia, a energia gerada pela rotação do volante de inércia acionado pelo volante é convertida em energia elétrica exigida pelo motor de tração.
6. SISTEMA E MÉTODO AUTOMOTIVOS DE FORNECIMENTO DE ENERGIA HÍBRIDA E AUTOMÓVEL DE ENERGIA HÍBRIDA é caracterizado por compreender um sistema automotivo de fornecimento de energia híbrida, de acordo com a reivindicação (5), em que o dispositivo eletrônico de conversão de potência é um inversor bidirecional.
7. SISTEMA E MÉTODO AUTOMOTIVOS DE FORNECIMENTO DE ENERGIA HÍBRIDA E AUTOMÓVEL DE ENERGIA HÍBRIDA é caracterizado por compreender sistema automotivo de fornecimento de energia híbrida, de acordo com qualquer uma das reivindicações de (1) a (4), em que o sistema compreende adicionalmente:

- um sensor de velocidade e uma haste de saída de potência;

- a haste de saída de potência é usada para transmitir a saída de potência pelo motor de tração para as rodas do automóvel; uma haste de saída do motor é conectada à haste de saída de potência através do dispositivo de transmissão e o módulo de volante de inércia é disposto na haste de saída de potência;

- o sensor de velocidade é usado para adquirir uma velocidade de rotação do módulo de volante de inércia e transmitir a velocidade de rotação ao módulo de controle; e

- o módulo de controle determina a potência máxima que pode ser fornecida pelo módulo de volante de inércia com base na velocidade de rotação.

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8. SISTEMA E MÉTODO AUTOMOTIVOS DE FORNECIMENTO DE ENERGIA HÍBRIDA E AUTOMÓVEL DE ENERGIA HÍBRIDA é caracterizado por compreender um método para fornecer energia híbrida para um automóvel, em que a energia híbrida compreende:

- uma célula solar, uma bateria de armazenamento e um módulo de volante de inércia; sendo que o método compreende:

- quando o automóvel funciona, o módulo de volante fornece potência de condução ao automóvel;

- adquirir um estado operacional do automóvel, parâmetros de saída do módulo de volante de inércia e SOC da célula solar e da bateria de armazenamento;

- determinar a potência máxima que pode ser fornecida pelo módulo de volante de inércia de acordo com os parâmetros de saída;

- se a potência máxima de saída pelo módulo de volante é menor do que a potência de condução exigida pelo automóvel, a célula solar e/ou a bateria de armazenamento são/é controlada para fornecer potência de condução ao automóvel.
9. SISTEMA E MÉTODO AUTOMOTIVOS DE FORNECIMENTO DE ENERGIA HÍBRIDA E AUTOMÓVEL DE ENERGIA HÍBRIDA é caracterizado por compreender um método para fornecer energia híbrida para um automóvel, de acordo com a reivindicação (8), em que quando o automóvel está em um estado de frenagem ou em um estado de desaceleração ou descendente, o módulo de volante de inércia é carregado de preferência utilizando a energia gerada pela potência do feedback do motor e a bateria de armazenamento é então carregada após o módulo de volante de inércia estar completamente carregado.
10. SISTEMA E MÉTODO AUTOMOTIVOS DE FORNECIMENTO DE ENERGIA HÍBRIDA E AUTOMÓVEL DE ENERGIA HÍBRIDA é caracterizado por compreender um automóvel de energia híbrida,

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5/5 que compreende o sistema automotivo de fornecimento de energia híbrida, de acordo com qualquer uma das reivindicações de (1) a (7).