CN102785563A - 混合动力电动汽车动力系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混合动力电动汽车动力系统，包括电机及驱动轴，由所述电机驱动所述驱动轴转动以给汽车提供动力；所述系统还包括：第一电池以及第二电池，用于给所述电机提供能量；以及控制器，用于控制所述第一电池与所述第二电池为所述电机提供的能量分配。当所述第一电池能够提供车辆所需能量时，由所述第一电池单独提供能量；当所述第一电池提供的能量不能满足车辆所需能量时，通过所述第二电池与所述第一电池相配合，共同输出能量给所述电机以驱动车辆行驶。具体地，所述第二电池提供的能量为所述第一电池提供的能量与车辆所需能量之间的差额。

Description

混合动力电动汽车动力系统
技术领域
本发明涉及汽车领域，具体涉及一种混合动力电动汽车动力系统。
背景技术
传统的燃油汽车不仅对环境造成污染，汽车排放的尾气也会影响人类的身体健康，因此积极减少汽车尾气污染具有非常深远的现实意义。
现在市场上出现的清洁能源汽车主要指混合动力车以及纯电动车。现有的混合动力汽车同时装备两种动力来源：热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）。通过在混合动力汽车上使用电机，使得动力系统可以按照车辆的实际运行工况要求灵活调控，而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与排放。相比于传统的燃油汽车，混合动力汽车对环境造成的污染已经大大降低，但并未彻底解决问题。现有的纯电动汽车主要依靠电池来提供动力，但目前电池普遍存在续航能力不足、充电时间长的缺点，导致无法大范围推广使用纯电动汽车。因此，电池及动力系统是制约纯电动车发展的瓶颈问题。
发明内容
本发明提供一种用于混合动力电动汽车动力系统，采用高容量电池与高功率电池相配合提供能量给电机以驱动汽车行驶，解决现有电动汽车续航能力不足和充电时间长的问题。
所述混合动力电动汽车动力系统包括电机及驱动轴，所述电机驱动所述驱动轴转动以给汽车提供动力；所述系统还包括：
第一电池以及第二电池，用于给所述电机提供能量；以及
控制器，用于控制所述第一电池与所述第二电池为所述电机提供的能量分配。
具体地，所述第一电池为高容量电池，所述控制器控制所述高容量电池在常规行驶状况下给电机提供能量。优选地，所述第一电池为金属空气电池，具体可以为铝空气电池或锌空气电池。
具体地，所述第二电池为高功率电池，所述控制器控制所述高功率电池在汽车冷车启动时为电机提供能量。另外，所述控制器控制所述高功率电池在所述第一电池提供的能量不足以满足车辆所需能量时给电机提供能量，以补足所述第一电池提供的能量与所述车辆所需能量之间的差额部分。所述第二电池具体可以为锂离子电池或镍氢电池。
更进一步地，所述系统还包括：
制动能量回收装置，用于回收车辆制动或者减速滑行时产生的能量，并将所述能量补充给所述高功率电池。
利用本发明提供的混合动力电动汽车动力系统，能够解决现有技术中纯电动汽车续航能力不足以及充电时间过长的问题，真正的实现零油耗，避免了对环境产生污染。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1所示为本发明实施例提供的电动汽车动力系统结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种混合动力电动汽车动力系统，下面将结合附图详细说明如下。
如图1所示的电动汽车动力系统包括：由第一电池、第二电池以及控制器组成的电池单元；电机以及驱动轴。通过所述电池单元提供能量给电机，由所述电机驱动驱动轴转动来实现车辆的行驶。
所述控制器控制所述第一电池与所述第二电池提供给电机的能量分配。所述控制器的能量分配策略如下：当所述第一电池能够提供车辆所需能量时，由所述第一电池单独提供能量；当所述第一电池提供的能量不能满足车辆所需能量时，通过所述第二电池与所述第一电池相配合，共同输出能量给所述电机以驱动车辆行驶。具体地，所述第二电池提供的能量为所述第一电池提供的能量与车辆所需能量之间的差额。
所述第一电池为高容量电池，在相同体积下比普通电池能够提供更多的能量。具体地，所述第一电池可以为钠离子电池或者金属空气电池，优选为金属空气电池。金属空气电池的能量密度高，相比于诸如锂离子电池等能够提供更多的能量，因而用金属空气电池作为主能量源，保证具有较好的续航能力。另外金属空气电池属于一次电池，不需要充电，而是通过更换电极的方法来获得能量，因此也解决了传统的高容量电池充电时间长的问题。
所述第二电池为高功率电池。高功率电池内阻比较低，能够适用于大电流持续充放电的场合，因此采用高功率电池作为第二电池能够及时补充车辆所需能量。具体地，所述第二电池可以为锂离子电池或者镍氢电池等，优选为锂离子电池。由于金属空气电池启动时间较长，在车辆冷车起步阶段，采用高功率电池来提供车辆启动过程中所需的能量给电机，启动车辆继而驱动车辆运行。在车辆启动期间金属空气电池启动，在金属空气电池启动后就可利用所述金属空气电池作为主能量源来提供能量给电机，驱动车辆运行。这样就避免了因金属空气电池启动时间长而造成车辆启动过慢，有利于提高用户体验满意度。
作为一个优选实施例，车辆正常运行状态下，所述控制器控制所述金属空气电池提供能量给所述电机，驱动车辆运行。当车辆加速或者爬坡时需要更大的能量，而所述金属空气电池提供的能量不足以满足车辆加速或者爬坡所需能量时，所述控制器控制所述高功率电池与所述金属空气电池相配合共同输出能量给所述电机，以满足车辆加速或者爬坡所需能量。此时所述高功率电池提供的能量优选为补足所述金属空气电池提供的能量与车辆所需能量的差额部分。
作为另一优选实施例，在车辆行驶过程中，所述金属空气电池电量用尽而又无法更换电池板时，所述控制器启动所述高功率电池提供能量给电机，使得车辆能够平稳驾驶到安全地点。
更进一步的，所述电动汽车动力系统还包括制动能量回收装置，用于回收车辆制动时产生的能量，并将所述制动产生的能量补充给所述高功率电池。具体地，在车辆制动或者减速滑行时，所述控制器控制所述电机的磁场反转，使得所述电机处于发电工况，这样将制动或者减速滑行时产生的能量转换成电能补充给所述高功率电池，以便及时的对所述高功率电池补充电量，避免了能量浪费。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，并不用于限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以对本发明的技术方案进行的修改或者同等替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种混合动力电动汽车动力系统，包括电机及驱动轴，所述电机驱动所述驱动轴转动以给汽车提供动力；其特征在于，所述系统还包括：
第一电池以及第二电池，用于给所述电机提供能量；以及
控制器，用于控制所述第一电池与所述第二电池为所述电机提供的能量分配。
2.根据权利要求1所述的混合动力电动汽车动力系统，其特征在于，所述第一电池为高容量电池，所述控制器控制所述高容量电池在常规行驶状况下给电机提供能量。
3.根据权利要求2所述的混合动力电动汽车动力系统，其特征在于，所述第一电池为金属空气电池。
4.根据权利要求2所述的混合动力电动汽车动力系统，其特征在于，所述第二电池为高功率电池，所述控制器控制所述高功率电池在汽车冷车启动时为电机提供能量。
5.根据权利要求2所述的混合动力电动汽车动力系统，其特征在于，所述第二电池为高功率电池，所述控制器控制所述高功率电池在所述第一电池提供的能量不足以满足车辆所需能量时给电机提供能量，以补足所述第一电池提供的能量与车辆所需能量的差额部分能量。
6.根据权利要求4或5所述的混合动力电动汽车动力系统，其特征在于，所述系统还包括：
制动能量回收装置，用于回收车辆制动或者减速滑行时产生的能量，并将所述能量补充给所述高功率电池。
7.根据权利要求4或5所述的混合动力电动汽车动力系统，其特征在于，所述第二电池为锂离子电池或镍氢电池。
8.根据权利要求3所述的混合动力电动汽车动力系统，其特征在于，所述第一电池为铝空气电池或锌空气电池。
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