CN101624007A - 一种可插电式混合动力汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提出一种实用的可插电式混合动力汽车，可以节省充电时间和满足驾驶员驾驶性和舒适性的要求。该可插电式混合动力汽车由驱动电机通过减速器驱动，所述驱动电机通过逆变器与高压动力电池相连，所述高压动力电池分别与车载充电机、快充接口和车载发电机相连，所述车载发电机由内燃发动机、发电机和逆变器组成；所述高压电力电池还通过DC－DC变压器与12V蓄电池相连。本发明的可插电式混合动力汽车通过设置多种充电方式，可以节省充电时间，其制动、转向、空调等系统可以满足驾驶员驾驶性和舒适性的要求，上述技术有助于可插电式混合动力汽车进一步实用化。
Description
技术领域
本发明属于混合动力汽车制造技术领域，特别涉及到一种可插电式混合动力汽车。
背景技术
在新能源汽车中，混合动力汽车既有纯电动汽车的低排放的优点，又弥补了纯电动汽车续驶里程短的缺点，因此越来越受到重视。
混合动力汽车从储能装置的外接充电功能可分为：可外接充电式混合动力汽车(Plug in Hybrid Electric Vehicle，简称PhEV)和不可外接充电式混合动力汽车。可外接充电式混合动力汽车介于纯电动和常规混合动力汽车之间，具有以下特点：里程短时采用纯电动模式，里程长时采用以内燃机辅助模式，此内燃机不能单独驱动整车，只能与发电机一起组成发电机组给电池补充能量；该种汽车可利用外部公用电网对车载动力电池进行均衡化充电，减少了去加油站加油的次数，大大减低了整车对石油的依赖；另外电价比燃油便宜，提高了整车使用的经济性，目前可插电式混合动力汽车的发展正处于起步阶段，技术尚未成熟。
发明内容
本发明的第一个目的是提出一种实用的可插电式混合动力汽车，可以节省充电时间和满足驾驶员驾驶性和舒适性的要求。
本发明的可插电式混合动力汽车由驱动电机通过减速器驱动，所述驱动电机通过逆变器与高压动力电池相连，所述高压动力电池分别与车载充电机、快充接口和车载发电机相连，所述车载发电机由内燃发动机、发电机和逆变器组成；所述高压电力电池还通过DC-DC变压器与12V蓄电池相连。
当汽车的高压动力电池的电量不足时，可由以下三种方式进行充电：1、通过快充接口与充电桩连接，进行快速充电；2、将公网220V的电源通过车载充电机进行整流、滤波、逆变，变成直流电给高压动力电池充电；3、利用车载发电机的内燃发动机带动发电机进行发电，利用逆变器对高压动力电池充电。上述多种充电方式保证了汽车充电的便利性，可以节省汽车充电时间。汽车的电器系统的电源由高压动力电池、DC-DC变压器和12V蓄电池组成，高压动力电池的高压直流电通过DC-DC变压器转化成12V低压直流电，给12V蓄电池充电，然后由12V蓄电池向电器系统供电，保证整车驾驶性、安全性和舒适性。
上述可插电式混合动力汽车设置有空调系统，所述空调系统包括空调控制器、空调压缩机、鼓风机、冷凝器及风道，所述空调压缩机由一个小电机带动；所述风道内安装有高压PTC加热芯和加热管路，所述加热管路与所述车载发电机中的内燃发动机的冷却水箱相通，所述小电机、鼓风机及高压PTC加热芯由所述高压动力电池供电。采用小电机作为空调压缩机的动力的优点在于：可以针对空调压缩机这个负载来选取或者设计小电机，使小电机在空调压缩机的转速范围内发挥出最高效率，另外小电机的工作不会影响整车的动力状况，也不会受驱动电机的影响，只要电池的SOC值在空调工作的安全电量之上，空调的制冷功能就可以正常使用。在制热时，可以根据具体情况选取热源，在内燃发动机工作的时候充分利用内燃发动机的冷却水的余热，节约电能，具体过程如下：发动机的热量被冷却水带到加热管路中，将加热管路周边的空气加热，被加热的空气被鼓风机吹入车内，从而达到采暖的目的。
所述小电机、鼓风机及高压PTC加热芯通过继电器与高压动力电池连接，所述继电器由空调控制器控制，只有当空调系统工作时才接通高压动力电池，保证安全。
上述可插电式混合动力汽车的制动系统为真空助力式制动系统，制动系统中的真空助力泵由所述12V蓄电池提供动力。相对于传统的兼用人力和发动机动力进行制动的伺服制动系统，该真空助力式制动系统与发动机的工作状态无关，只要12V蓄电池有电就可以正常使用，保证制动安全、可靠。
上述可插电式混合动力汽车的转向系统为由电动机提供动力的电动转向系统，所述电动机由所述12V蓄电池供电。电动转向系统取消了传统液压助力转向系统的油泵、皮带、皮带轮、油管、液压油及密封件等，与液压助力转向系统相比可减重约25％，效率可由原来60％～70％提高到90％，装配更方便，结构更紧凑，使汽车的空间布置更加容易；电动转向系统还可以改善汽车操纵的稳定性和舒适性；与液压助力转向系统利用发动机带动转向泵工作不同，电动转向系统直接由电动机提供动力，电动机由12V蓄电池供电，这样即使在发动机关闭、熄火或者出现故障时都能提供助力，提高驾驶的舒适性和安全性。
本发明的第二个目的是提出上述可插电式混合动力汽车的空调系统的控制方法。
本发明的空调系统控制方法的特别之处在于：空调系统通过小电机带动空调压缩机进行制冷；当车载发电机中的内燃发动机工作时，空调系统通过加热管路进行制热，否则通过高压PTC加热芯进行制热。
上述方法具体包括如下步骤：当启动空调系统时，首先检测高压动力电池的电量，如果高压动力电池的SOC值大于预设值，则空调系统通过小电机带动空调压缩机进行制冷，通过高压PTC加热芯进行制热；否则启动车载发电机中的内燃发动机进行发电，空调系统通过小电机带动空调压缩机进行制冷，通过加热管路进行制热。
上述方法在保证空调系统可以正常工作，满足乘客制冷或制热需求的同时，充分利用内燃发动机中的冷却水的热量，节约电能。
本发明的可插电式混合动力汽车通过设置多种充电方式，可以节省充电时间，其制动、转向、空调等系统可以满足驾驶员驾驶性和舒适性的要求，上述技术有助于可插电式混合动力汽车进一步实用化。
附图说明
图1是本发明的可插电式混合动力汽车的系统结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图来详细说明本发明。
实施例1：
如图1所示，本实施例的可插电式混合动力汽车由驱动电机1通过减速器2驱动，所述驱动电机1通过逆变器3与高压动力电池4相连，所述高压动力电池4分别与车载充电机5、快充接口6和车载发电机7相连，所述车载发电机7由内燃发动机、发电机和逆变器组成(图中未画出)；所述高压电力电池4还通过DC-DC变压器8与12V蓄电池9相连，高压电力电池4与空调系统10相连。制动系统12为真空助力式制动系统，制动系统中的真空助力泵由12V蓄电池9提供动力。转向系统11为由电动机提供动力的电动转向系统，所述电动机由12V蓄电池9供电。
当汽车的高压动力电池4的电量不足时，可由以下三种方式进行充电：1、通过快充接口6与充电桩连接，进行快速充电；2、将公网220V的电源通过车载充电机5进行整流、滤波、逆变，变成直流电给高压动力电池4充电；3、利用车载发电机7的内燃发动机带动发电机进行发电，利用逆变器对高压动力电池4充电。
上述空调系统10包括空调控制器、空调压缩机、鼓风机、冷凝器及风道，所述空调压缩机由一个小电机带动；所述继电器由空调控制器控制；所述风道内安装有高压PTC加热芯和加热管路，所述加热管路与所述车载发电机中的内燃发动机的冷却水箱相通，所述小电机、鼓风机及高压PTC加热芯通过一个继电器与高压动力电池连接，所述继电器由空调控制器控制。
上述空调系统10的控制方法如下：当启动空调系统时，首先检测高压动力电池的电量，如果高压动力电池的SOC值大于预设值，则空调系统通过小电机带动空调压缩机进行制冷，通过高压PTC加热芯进行制热；否则启动车载发电机中的内燃发动机进行发电，空调系统通过小电机带动空调压缩机进行制冷，通过加热管路进行制热。
Claims (7)
1、一种可插电式混合动力汽车，其特征在于该汽车由驱动电机通过减速器驱动，所述驱动电机通过逆变器与高压动力电池相连，所述高压动力电池分别与车载充电机、快充接口和车载发电机相连，所述车载发电机由内燃发动机、发电机和逆变器组成；所述高压电力电池还通过DC-DC变压器与12V蓄电池相连。
2、根据权利要求1所述的可插电式混合动力汽车，其特征在于该汽车设置有空调系统，所述空调系统包括空调控制器、空调压缩机、鼓风机、冷凝器及风道，所述空调压缩机由一个小电机带动；所述风道内安装有高压PTC加热芯和加热管路，所述加热管路与所述车载发电机中的内燃发动机的冷却水箱相通，所述小电机、鼓风机及高压PTC加热芯由所述高压动力电池供电。
3、根据权利要求2所述的可插电式混合动力汽车，其特征在于所述小电机、鼓风机及高压PTC加热芯通过继电器与高压动力电池连接，所述继电器由空调控制器控制。
4、根据权利要求1或2或3所述的可插电式混合动力汽车，其特征在于其制动系统为真空助力式制动系统，制动系统中的真空助力泵由所述12V蓄电池提供动力。
5、根据权利要求1或2或3所述的可插电式混合动力汽车，其特征在于其转向系统为由电动机提供动力的电动转向系统，所述电动机由所述12V蓄电池供电。
6、一种可插电式混合动力汽车的空调系统的控制方法，其特征在于其空调系统通过小电机带动空调压缩机进行制冷；当车载发电机中的内燃发动机工作时，空调系统通过加热管路进行制热，否则通过高压PTC加热芯进行制热。
7、根据权利要求6所述的可插电式混合动力汽车的空调系统的控制方法，其特征在于包括如下步骤：当启动空调系统时，首先检测高压动力电池的电量，如果高压动力电池的SOC值大于预设值，则空调系统通过小电机带动空调压缩机进行制冷，通过高压PTC加热芯进行制热；否则启动车载发电机中的内燃发动机进行发电，空调系统通过小电机带动空调压缩机进行制冷，通过加热管路进行制热。
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