CN102267455B - 混合动力摩托/助力车及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于混合动力车技术领域，特指一种混合动力摩托/助力车及其控制方法，混合动力摩托/助力车是：车轮上安装有轮毂电机，由控制器按设定的电压及程序控制燃油发电机单独为轮毂电机供电或燃油发电机为轮毂电机供电的同时为蓄电池充电或蓄电池单独为轮毂电机供电或燃油发电机和蓄电池同时为轮毂电机供电，同时控制器将接受的燃油发电机和蓄电池的相关信号转换成可读信息及报警信息供显示器显示及报警器报警，控制方法是：控制器根据通电检测、车辆起步、轻载行驶、爬坡或重载的不同过程分别控制燃油发电机与燃油发电机同时或单独为轮毂电机供电、为蓄电池充电及显示和报警，优点是本发明安全、可靠、经济、环保、智能化，适用于轻型车辆上使用。

Description

混合动力摩托/助力车及其控制方法

技术领域

本发明属于混合动力车技术领域，特指一种混合动力摩托/助力车及其控制方法。

背景技术

目前，纯燃油车的尾气排放是当今世界最大的环境污染源之一，而且保有量还在逐年增长，随着油价的日益高涨，纯燃油车前景不容乐观；而现有技术普通电动车虽然能够实现零排放的环保功能，但是纯电动车的行驶里程受电池的影响较大，且续航能力较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全、可靠、环保、智能化、相对于纯燃油车来说污染较小，而相对于纯电动车来说行驶里程受电池影响较小，且续航能力也较好的混合动力摩托/助力车及其控制方法。

本发明的目的是这样实现的：

混合动力摩托/助力车，车轮上安装有轮毂电机，由控制器按设定的电压及程序控制燃油发电机单独为轮毂电机供电或燃油发电机为轮毂电机供电的同时为蓄电池充电或蓄电池单独为轮毂电机供电或燃油发电机和蓄电池同时为轮毂电机供电，同时控制器将接受的燃油发电机和蓄电池的相关信号转换成可读信息及报警信息供显示器显示及报警器报警。

上述的可读信息为燃油发电机油箱的油量值、该油量值转换成的车辆可行驶里程值、蓄电池的电量值、该电量值转换成的车辆可行驶里程值、为蓄电池充电时的充电进度图标、燃油发电机和蓄电池的工作状态图标、轮毂电机的转速值。

上述的报警信息为控制器计算的油箱的油量可行驶里程值和蓄电池的电量可行驶里程值之和小于设定的里程值；所述的报警器报警为显示器显示的油箱的油量可行驶里程值和蓄电池的电量可行驶里程值闪烁报警以及蜂鸣器鸣叫报警，有利于驾驶者及时检查车况，防止故障车上路，从而使得本发明使用更安全。

上述的设定的里程值为30km～70km。

上述的显示器为液晶显示仪表，液晶显示仪表显示的内容较多，且占用的空间和能耗均较小，且显示的图标较逼真，有利于使用者更直观的发现问题或了解整车状态。

上述的燃油发电机的输出功率至少大于轮毂电机的功率400W，则可保证在不同荷载的情况下，使得燃油发电机在对轮毂电机供电的同时，还可对蓄电池进行充电，故本发明使用的稳定性和可靠性较好。

上述的燃油发电机的化油器的节气门的转轴与步进电机的转轴连接，步进电机通过转把及控制器控制其转动。

一种混合动力摩托/助力车的控制方法，包括以下步骤：

1)通电检测：打开电门锁，控制器控制开机上电，并检测蓄电池当前的荷电状态和油箱中的油量，在显示器中显示当前蓄电池的电量值、油箱中的油量值、将电量值换算成的车辆可行驶里程值以及将油量值换算成的车辆可行驶里程值，有利于提醒驾驶及时了解车况，并及时充电或加油，防止出现无油又无电的情况的发生，方便驾驶者使用；

2)车辆起步：控制器检测燃油发电机性能，并启动燃油发电机，燃油发电机启动成功后，显示器上显示燃油发电机图标，然后控制蓄电池通过整流电路给轮毂电机供电，蓄电池正常供电后关闭燃油发电机，燃油发电机图标消失、蓄电池图标显示，若蓄电池不能正常供电，则显示器中的蓄电池图标跳动、蜂鸣器鸣叫报警，若第一次启动燃油发电机失败后，控制器将控制连续三次启动燃油发电机，每次启动时间三秒，若仍不能成功启动燃油发电机，则显示器上的燃油发电机图标跳动、蜂鸣器鸣叫报警，有利于驾驶者及时检查车况，防止故障车上路，从而使得本发明使用更安全；

3)轻载行驶：蓄电池给轮毂电机供电，车辆轻载行驶，当控制器检测到蓄电池的当前电量值小于最大电量值的5％～15％时，启动燃油发电机对轮毂电机供电，同时停止蓄电池向轮毂电机供电，且燃油发电机对蓄电池充电，若控制器检测到充电电流时，显示器显示蓄电池的充电进度图标，充电达到设定的电量值后，控制器转换成蓄电池向轮毂电机供电，同时关闭燃油发电机和充电进度图标；

4)爬坡或重载：蓄电池与燃油发电机的供电电流之比按(3～7)∶8的比例给轮毂电机供电；爬坡完成或轻载时：若蓄电池的当前电量值≥最大电量值的5％～15％，则蓄电池向轮毂电机供电，关闭燃油发电机；若蓄电池的当前电量值＜最大电量值的5％～15％，则启动燃油发电机向轮毂电机供电，同时对蓄电池充电，蓄电池退出供电，当蓄电池完成充电时，燃油发电机关闭，蓄电池向轮毂电机供电。

上述的步骤2)中连续三次启动燃油发电机之间的时间间隔为3s～6s。

上述的步骤3)或4)中：在燃油发电机单独对轮毂电机供电，并对蓄电池充电的情况下，若控制器检测不到充电电流，不得关闭燃油发电机，可防止车辆行驶过程中动力突然停止的情况发生，从而使得本发明使用更可靠，更安全。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：

1、本发明通过油与电的最佳配合，在综合工况下，燃油消耗降低75％，尾气排放量减少80％。纯油行驶状态下，相对油耗降低30％。

2、本发明在燃油发电机单独对轮毂电机供电的情况下，相对于纯燃油车，燃油消耗可降低30％。

3、本发明由于设置了燃油发电机，故行驶里程受蓄电池影响较小，续航能力较强。

4、本发明由于采用步进电机化油器及轮毂电机，整车动力传动电气化，无机械传动部件，调速转把与汽油发动机无机械传动关系，使得传动简单可靠。

5、本发明仅用一个控制器进行控制，占用空间小，生产成本低，故障率低，可靠性高，环保、智能化，适用于在两轮或三轮车或轻型的四轮车上使用。

附图说明

图1是本发明的原理图。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1：

混合动力摩托/助力车，车轮上安装有轮毂电机，由控制器按设定的电压及程序控制燃油发电机单独为轮毂电机供电或燃油发电机为轮毂电机供电的同时为蓄电池充电或蓄电池单独为轮毂电机供电或燃油发电机和蓄电池同时为轮毂电机供电，同时控制器将接受的燃油发电机和蓄电池的相关信号转换成可读信息及报警信息供显示器显示及报警器报警，所述的控制器参照电动车控制器的保护功能设计：具有启动电机动力输出保护、电机线圈匝间短路保护、相线短路保护、线圈接地保护、电机动力线与信号线间短路保护等保护功能，控制器可实现自动检测输出，检测内容：258、2003、MOS管、转把霍尔、电机霍尔、液晶显示仪表、蓄电池、发动机、车载电源、汽油机、步进电机、点火器等。

上述的可读信息为燃油发电机油箱的油量值、该油量值转换成的车辆可行驶里程值、蓄电池的电量值、该电量值转换成的车辆可行驶里程值、为蓄电池充电时的充电进度图标、燃油发电机和蓄电池的工作状态图标、轮毂电机的转速值。

上述的报警信息为控制器计算的油箱的油量可行驶里程值和蓄电池的电量可行驶里程值之和小于设定的里程值；所述的报警器报警为显示器显示的油箱的油量可行驶里程值和蓄电池的电量可行驶里程值闪烁报警以及蜂鸣器鸣叫报警。

上述的设定的里程值为30km～70km，本例为30km。

上述的显示器为液晶显示仪表。

上述的燃油发电机为汽油发动机，其输出功率至少大于轮毂电机的功率400W，则可保证在不同荷载的情况下，使得燃油发电机在对轮毂电机供电的同时，还可对蓄电池进行充电，故本发明使用的稳定性和可靠性较好；例如：燃油发电机的输出功率为900W，主负载输出的电压60V、电流14A，轮毂电机的功率为500W，最大工作电流30A、戈定工作电流14A，其中500W供轮毂电机，100W供蓄电池充电，(当然，也可以选择较大输出功率的燃油发电机：例如燃油发电机的输出功率为1200W，轮毂电机的功率700W，功率差为500W；或选择燃油发电机的输出功率为1400W，轮毂电机的功率950W，功率差为450W)。

上述的燃油发电机的化油器的节气门的转轴与步进电机的转轴连接，步进电机通过转把及控制器控制其转动。

本发明使用的轮毂电机的功率为600W，蓄电池为14AH的铅酸电池，汽油发动机选用CY6-50，在两轮车上的设计行驶速度35km/h，电动行驶里程30km，燃油行驶里程250km，油电混合状态最小行驶里程60km，油耗1.8l/100km，本发明的机构及配件与常用的电动车相似的标准配件，在此不再一一详述。

一种混合动力摩托/助力车的控制方法，包括以下步骤：

1)通电检测：打开电门锁，控制器控制开机上电，并检测蓄电池当前的荷电状态和油箱中的油量，在显示器中显示当前蓄电池的电量值、油箱中的油量值、将电量值换算成的车辆可行驶里程值以及将油量值换算成的车辆可行驶里程值；

2)车辆起步：控制器检测燃油发电机性能，并启动燃油发电机，燃油发电机启动成功后，显示器上显示燃油发电机图标，然后控制蓄电池通过整流电路给轮毂电机供电，蓄电池正常供电后关闭燃油发电机，燃油发电机图标消失、蓄电池图标显示，若蓄电池不能正常供电，则显示器中的蓄电池图标跳动、蜂鸣器鸣叫报警，若第一次启动燃油发电机失败后，控制器将控制连续三次启动燃油发电机，每次启动时间三秒，若仍不能成功启动燃油发电机，则显示器上的燃油发电机图标跳动、蜂鸣器鸣叫报警；

3)轻载行驶：蓄电池给轮毂电机供电，车辆轻载行驶，当控制器检测到蓄电池的当前电量值小于最大电量值的5％～15％时，启动燃油发电机对轮毂电机供电，同时停止蓄电池向轮毂电机供电，且燃油发电机对蓄电池充电，若控制器检测到充电电流时，显示器显示蓄电池的充电进度图标，充电达到设定的电量值后，控制器转换成蓄电池向轮毂电机供电，同时关闭燃油发电机和充电进度图标；

4)车辆爬坡或重载：蓄电池与燃油发电机的供电电流之比按(3～7)∶8的比例(本例：轮毂电机的工作电流为30A(轮毂电机的工作电流＞14A，轮毂电机的工作电流由燃油发电机和蓄电池共同供给)，燃油发电机供给电流14A，蓄电池辅助供给电流16A；若轮毂电机的工作电流为≤14A，其电流由燃油发电机全部供给)给轮毂电机供电；爬坡完成或轻载时：若蓄电池的当前电量值≥最大电量值的5％～15％，则蓄电池向轮毂电机供电，关闭燃油发电机；若蓄电池的当前电量值＜最大电量值的5％～15％，则启动燃油发电机向轮毂电机供电，同时对蓄电池充电，蓄电池退出供电，当蓄电池完成充电时，燃油发电机关闭，蓄电池向轮毂电机供电；而且由控制器控制：对蓄电池充电时，蓄电池不放电；蓄电池工作状态为放电时，蓄电池不充电。

上述的步骤2)中连续三次启动燃油发电机之间的时间间隔为3s～6s。

上述的步骤3)或4)中：在燃油发电机单独对轮毂电机供电，并对蓄电池充电的情况下，若控制器检测不到充电电流，不得关闭燃油发电机。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种混合动力摩托/助力车的控制方法，混合动力摩托/助力车车轮上安装有轮毂电机，由控制器按设定的电压及程序控制燃油发电机单独为轮毂电机供电或燃油发电机为轮毂电机供电的同时为蓄电池充电或蓄电池单独为轮毂电机供电或燃油发电机和蓄电池同时为轮毂电机供电，同时控制器将接受的燃油发电机和蓄电池的相关信号转换成可读信息及报警信息供显示器显示及报警器报警，其特征在于：包括以下步骤：

1)通电检测：打开电门锁，控制器控制开机上电，并检测蓄电池当前的荷电状态和油箱中的油量，在显示器中显示当前蓄电池的电量值、油箱中的油量值、将电量值换算成的车辆可行驶里程值以及将油量值换算成的车辆可行驶里程值；

2)车辆起步：控制器检测燃油发电机性能，并启动燃油发电机，燃油发电机启动成功后，显示器上显示燃油发电机图标，然后控制蓄电池通过整流电路给轮毂电机供电，蓄电池正常供电后关闭燃油发电机，燃油发电机图标消失、蓄电池图标显示，若蓄电池不能正常供电，则显示器中的蓄电池图标跳动、蜂鸣器鸣叫报警，若第一次启动燃油发电机失败后，控制器将控制连续三次启动燃油发电机，每次启动时间三秒，若仍不能成功启动燃油发电机，则显示器上的燃油发电机图标跳动、蜂鸣器鸣叫报警；

3)轻载行驶：蓄电池给轮毂电机供电，车辆轻载行驶，当控制器检测到蓄电池的当前电量值小于最大电量值的5％～15％时，启动燃油发电机对轮毂电机供电，同时停止蓄电池向轮毂电机供电，且燃油发电机对蓄电池充电，若控制器检测到充电电流时，显示器显示蓄电池的充电进度图标，充电达到设定的电量值后，控制器转换成蓄电池向轮毂电机供电，同时关闭燃油发电机和充电进度图标；

4)车辆爬坡或重载：蓄电池与燃油发电机的供电电流之比按(3～7)∶8的比例给轮毂电机供电；爬坡完成或轻载时：若蓄电池的当前电量值≥最大电量值的5％～15％，则蓄电池向轮毂电机供电，关闭燃油发电机；若蓄电池的当前电量值＜最大电量值的5％～15％，则启动燃油发电机向轮毂电机供电，同时对蓄电池充电，蓄电池退出供电，当蓄电池完成充电时，燃油发电机关闭，蓄电池向轮毂电机供电。

2.根据权利要求1所述的混合动力摩托/助力车的控制方法，其特征在于：所述的步骤2)中连续三次启动燃油发电机之间的时间间隔为3s～6s。

3.根据权利要求1所述的混合动力摩托/助力车的控制方法，其特征在于：所述的步骤3)或4)中：在燃油发电机单独对轮毂电机供电，并对蓄电池充电的情况下，若控制器检测不到充电电流，不得关闭燃油发电机。