CN104139695A - 一种储能式智能动力汽车系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种储能式智能动力汽车系统。解决采用燃油驱动系统，能耗高，不环保，可能存在加油不方便的问题。系统包括燃油发动机、燃油动力匹配发电机、智能集控中心单元、一体机、电池组和传感器组件，发动机与燃油动力匹配发电机相连，电机分别与一体机、电池组相连，智能集控中心单元分别与一体机、电池组相连，一体机与电池组相连。本发明的优点是帮助汽车转换多余的能量，既减少了能耗还提升了发动机的效率，给环保带来了可选性的优势。能量被收集并转换储存后，在达到释放的条件时能及时、快速、有效释放，为汽车提供既能、快速、高效、舒适等强大的功能。将燃油动力的缺陷和电机动力的优势配合使用，现实了取其之长补已之短的技术应用。

Description

一种储能式智能动力汽车系统

技术领域

本发明涉及一种汽车控制领域，尤其是涉及一种能回收多余能量进行储存利用，高效，环保的储能式智能动力汽车系统。 

背景技术

现有车辆一般都是单独采用燃油驱动系统，而现在能源紧缺，如何解决燃油发动机的高能耗问题，避免能源浪费，提高能源利用率和开发节能及能源再利用技术是人人所求的问题。

目前由于燃油驱动系统汽车能源利用率都比较低，如汽车起步时存在油耗高，动力小，发动机扭力输出控制不稳定容易熄火；还有车辆起步时，一般情况想要加速，油门踏到底，此时的燃油消耗是行车中最高阶段，并且燃油的燃烧率也不高，其中一部分混合燃油气体还未燃烧便被排放掉。

另外，燃油驱动系统不环保且外出行驶可能存在不便。在外出行驶中，经常会遇到燃油欠缺之时，如行车在外或在高速公路上，都会遇到因各种紧急情况：油位低，而离加油站太远、或有时到了加油站又需要排长龙队等待、或加油站也有燃油紧缺的时候等，多种原因导致加油困难的现象时有发生。也许这时可能还会遇上更糟糕的事，比如此时正有加急事情需要赶往目的地处理。 

发明内容

本发明主要是解决现有技术中采用燃油驱动系统，能耗高，能源利用率低，以及不能环保，外出行驶可能存在加油不方便的问题，提供了一种能回收多余能量并将多余能量转换储存和再利用，现实高效，环保的储能式智能动力汽车系统。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种储能式智能动力汽车系统，包括燃油发动机、驱动机构、燃油动力匹配发电机、智能集控中心单元、一体机、电池组和用于检测汽车状况的传感器组件，所述燃油发动机与燃油动力匹配发电机相连，燃油动力匹配发电机分别与一体机、电池组相连，所述智能集控中心单元分别与发动机、一体机、电池组相连，一体机与电池组相连，发动机和一体机分别与对应的驱动机构连接；该车辆后轮轴与一体机相连，发动机与车辆前驱动机构连接。

传感器组件：检测汽车状况，包括恒速、下坡、减速、滑行、制动、怠速，并将检测到的信息发送给智能集控中心单元；

智能集控中心单元：在检测到汽车处于恒速或怠速状况，控制燃油动力匹配发电机与电池组相电路连通，由燃油动力匹配发电机同时给电池组充电；通过模式选择在检测到汽车处于燃油发动机驱动模式下，智能集控中心单元控制一体机通过车身后轮的自然传动力带动一体机，一体机处于发电状态，对电池组充电；模式选择检测到汽车处于双驱或单驱动的模式下，在检测到汽车处于轻载、下坡、减速、滑行、制动状况，智能集控中心单元控制一体机通过车身后轮的自然传动力带动一体机，一体机处于发电状态，对电池组充电。一体机为多功能电机，即发电、驱动为一体的电机。本发明帮助汽车转换多余的能量，如汽车汽车处于下坡、减速、滑行、制动状况下的多余能量，充分吸收并储存转换的能量，避免发动机怠速和低速的恒功率输出的的浪费，如此既减少了能耗还提升了发动机的效率，给环保带来了可选性的优势。当能量被收集并转换储存后，在达到释放的条件时能及时、快速、有效释放，合理的利用了这些再生资源，为汽车提供既能、快速、高效、舒适等强大的功能，

作为一种优选方案，所述传感器组件包括有档位传感器、转速传感器、制动踏板角度传感器、油门踏板角度传感器、水平压力传感器，这些传感器都与智能集控中心单元连接，智能集控中心单元根据传感器组件信息判断过程为：

水平传感器持续检测到压力在后方，则判断为下坡状况；通过水平压力传感器检测车辆处于上坡或下坡状况，水平压力传感器持续检测到压力在后端时则为下坡，反之则为上坡。

转速传感器检测到发动机转速在持续时间内一直减少，则判断为减速状况；

档位传感器检测到档位处于空挡，且油门踏板角度传感器检测到油门踏板松开，则判断为滑行状况；

制动踏板角度传感器检测到制动踏板小于设定角度，则判断为制动状况。智能集控中心单元根据传感器组件的信息判断汽车状况，然后根据汽车状况智能控制动力模式并对电池组进行充电。

作为一种优选方案，还包括有外部充电接入端口，所述外部充电接入端口与电池组相连接。使得车辆能在静态充电，当车辆在停车库或长时间静态时，可以利用220伏的市电加适配器作为充电电源。

作为一种优选方案，智能集控中心单元还控制汽车驱动方式，传感器组件还包括有扭力输出传感器，扭力输出传感器与智能集控中心单元连接。

智能集控中心单元：包括控制汽车处于电力驱动、发动机驱动、智能双驱动方式，其中智能双驱动过程为，

扭力输出传感器通过检测扭力输出判定汽车轻载还是重载，并由智能集控中心单元选定执行单驱或双驱，

当检测到汽车处于轻载，智能集控中心单元选定单驱，控制一体机或发动机执行驱动机构；一体机执行驱动机构时，一体机为驱动状态，并控制电池组为一体机供电；发动机执行驱动机构时，控制燃油动力匹配发电机为电池组供电，同时一体机为发电状态为电池组供电；

当检测到汽车处于重载，智能集控中心单元选定双驱，控制发动机为主驱执行驱动机构，同时控制一体机为驱动状态，发动机带动燃油动力匹配发电机发电为一体机供电，一体机作为助驱执行驱动机构；

由传感器组件检测汽车的起步、提速或上坡状况，由智能集控中心单元选定单驱，由发动机和电池组共同向一体机供电，一体机执行驱动机构；或由智能集控中心单元选定双驱，由发动机和一体机共同执行驱动机构；

由传感器组件检测汽车的制动、滑行、低速或怠速状况，智能集控中心单元控制发动机执行驱动机构，并控制一体机为发电状态为电池组发电。由发动机和一体机共同分担车辆的前行力。发动机与一体机分为两套独立且紧密合作配合使用的动力系统，既可以分别独立向汽车传动系提供扭矩力，在不同的路面上可以共同驱动，也可以单独驱动。在汽车提速上坡时，一体机和发动机能够同时向传动机构提供均衡动力，当车辆的行驶速度达到驾驶需求或在下坡，制动，滑行、惯性力等路况，发动机即可停止工作休息，也可以按最小能耗保持怠速状态，由电池组反馈能量而定，并保证维持车速。本方案体现了汽车技术的新发展，将燃油动力的缺陷和电机动力的优势配合使用，现实了取其之长补已之短的技术应用。 

因此，本发明的优点是：1. 帮助汽车转换多余的能量，充分吸收并储存转换的能量，避免发动机怠速和低速的恒功率输出的的浪费，如此既减少了能耗还提升了发动机的效率，给环保带来了可选性的优势。2. 当能量被收集并转换储存后，在达到释放的条件时能及时、快速、有效释放，合理的利用了这些再生资源，为汽车提供既能、快速、高效、舒适等强大的功能。3. 将燃油动力的缺陷和电机动力的优势配合使用，现实了取其之长补已之短的技术应用。4.由于智能模式的可先性，使汽车进入了自动化操控时代，及大地提升了车辆的舒适性和操控性，还提升了安全性。

附图说明

附图1是本发明系统的一种结构框架示意图。

1-发动机  2-燃油动力匹配发电机  3-智能集控中心单元  4-一体机  5-电池组  6-外部充电接入端口  7-档位传感器  8-转速传感器  9-水平传感器  10-制动踏板角度传感器  11-油门踏板角度传感器  12-扭力输出传感器。 

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

 本实施例一种储能式智能动力汽车系统，如图1所示，包括有燃油发动机1、驱动机构、燃油动力匹配发电机2、智能集控中心单元3、一体机4、电池组5、外部充电接入端口和用于检测汽车状况的传感器组件，燃油发动机与燃油动力匹配发电机相连，燃油动力匹配发电机分别与一体机、电池组相连，智能集控中心单元分别与发动机、一体机、电池组相连，一体机与电池组相连。，发动机和一体机分别与对应的驱动机构连接。发动机安装在车辆前驱动机构上，可以单独驱动前驱动机构。一体机安装在车辆后驱动机构上，通过后轮轴单独驱动后驱动机构。其中传感器组件包括档位传感器7、转速传感器8、水平传感器9、制动踏板角度传感器10、油门踏板角度传感器11、扭力输出传感器，它们分别与智能集控中心单元连接。外部充电接入端口分别连接到电池组上。

传感器组件：检测汽车状况，包括恒速、下坡、减速、滑行、制动、怠速，并将检测到的信息发送给智能集控中心单元。智能集控中心单元根据传感器组件信息判断过程为：

水平传感器持续检测到压力在后方，则判断为下坡状况，反之为上坡状况；

转速传感器检测到发动机转速在持续时间内一直减少，则判断为减速状况；

档位传感器检测到档位处于空挡，且油门踏板角度传感器检测到油门踏板松开，则判断为滑行状况；

制动踏板角度传感器检测到制动踏板小于设定角度，则判断为制动状况。

智能集控中心单元：通过模式选择在检测到汽车处于燃油发动机驱动模式下，智能集控中心单元控制一体机通过车身后轮的自然传动力带动一体机，一体机处于发电状态，对电池组充电；模式选择检测到汽车处于双驱或单驱动的模式下，在检测到汽车处于轻载、下坡、减速、滑行、制动状况，智能集控中心单元控制一体机通过车身后轮的自然传动力带动一体机，一体机处于发电状态，对电池组充电。

另外智能集控中心单元还控制汽车驱动方式， 包括控制汽车处于电力驱动、发动机驱动、智能双驱动方式，其中智能双驱动过程为：

扭力输出传感器检测汽车轻载还是重载，并由智能集控中心单元选定执行单驱或双驱，

当检测到汽车处于轻载，智能集控中心单元选定单驱，控制一体机或发动机执行驱动机构；一体机执行驱动机构时，一体机为驱动状态，并控制电池组为一体机供电；发动机执行驱动机构时，控制燃油动力匹配发电机为电池组供电，同时一体机为发电状态为电池组供电；

当检测到汽车处于重载，智能集控中心单元选定双驱，控制发动机为主驱执行驱动机构，同时控制一体机为驱动状态，发动机带动燃油动力匹配发电机发电为一体机供电，一体机作为助驱执行驱动机构；

由传感器组件检测汽车的起步、提速或上坡状况，由智能集控中心单元选定单驱，由发动机和电池组共同向一体机供电，一体机执行驱动机构；或由智能集控中心单元选定双驱，由发动机和一体机共同执行驱动机构；

由传感器组件检测汽车的制动、滑行、低速或怠速状况，智能集控中心单元控制发动机执行驱动机构，并控制一体机为发电状态为电池组发电。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了发动机、燃油动力匹配发电机、智能集控中心单元、一体机、电池组等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。 

Claims (4)

1.一种储能式智能动力汽车系统，包括燃油发动机、驱动机构，其特征在于：还包括有燃油动力匹配发电机（2）、智能集控中心单元（3）、一体机（4）、电池组（5）和用于检测汽车状况的传感器组件，所述燃油发动机与燃油动力匹配发电机相连，燃油动力匹配发电机分别与一体机、电池组相连，所述智能集控中心单元分别与发动机、一体机、电池组相连，一体机与电池组相连，发动机和一体机分别与对应的驱动机构连接；

传感器组件：检测汽车状况，包括恒速、下坡、减速、滑行、制动、怠速，并将检测到的信息发送给智能集控中心单元；

智能集控中心单元：在检测到汽车处于怠速状况，控制燃油动力匹配发电机与电池组电路连通，由燃油动力匹配发电机同时给电池组充电；通过模式选择在检测到汽车处于燃油发动机驱动模式下，智能集控中心单元控制一体机通过车身后轮的自然传动力带动一体机，一体机处于发电状态，对电池组充电；模式选择检测到汽车处于双驱或单驱动的模式下，在检测到汽车处于轻载、下坡、减速、滑行、制动状况，智能集控中心单元控制一体机通过车身后轮的自然传动力带动一体机，一体机处于发电状态，对电池组充电。

2.根据权利要求1所述的一种储能式智能动力汽车系统，其特征是所述传感器组件包括有档位传感器、转速传感器、制动踏板角度传感器、油门踏板角度传感器、水平压力传感器，智能集控中心单元根据传感器组件信息判断过程为：

水平压力传感器持续检测到压力在后方，则判断为下坡状况，反之为上坡状况；

转速传感器检测到发动机转速在持续时间内一直减少，则判断为减速状况；

档位传感器检测到档位处于空挡，且油门踏板角度传感器检测到油门踏板松开，则判断为滑行状况；

制动踏板角度传感器检测到制动踏板小于设定角度，则判断为制动状况。

3.根据权利要求1和2所述的一种储能式智能动力汽车系统，其特征是还包括有外部充电接入端口（6），所述外部充电接入端口与电池组（5）相连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种储能式智能动力汽车系统，其特征是智能集控中心单元（3）还控制汽车驱动方式，传感器组件还包括有扭力输出传感器（12）；

智能集控中心单元：包括控制汽车处于电力驱动、发动机驱动、智能双驱动方式，其中智能双驱动过程为，

扭力输出传感器通过检测扭力输出判定汽车轻载还是重载，并由智能集控中心单元选定执行单驱或双驱，

当检测到汽车处于轻载，智能集控中心单元选定单驱，控制一体机或发动机执行驱动机构；一体机执行驱动机构时，一体机为驱动状态，并控制电池组为一体机供电；发动机执行驱动机构时，控制燃油动力匹配发电机为电池组供电，同时一体机为发电状态为电池组供电；

当检测到汽车处于重载，智能集控中心单元选定双驱，控制发动机为主驱执行驱动机构，同时控制一体机为驱动状态，发动机带动燃油动力匹配发电机发电为一体机供电，一体机作为助驱执行驱动机构；

由传感器组件检测汽车的起步、提速或上坡状况，由智能集控中心单元选定单驱，由发动机和电池组共同向一体机供电，一体机执行驱动机构；或由智能集控中心单元选定双驱，由发动机和一体机共同执行驱动机构；

由传感器组件检测汽车的制动、滑行、低速或怠速状况，智能集控中心单元控制发动机执行驱动机构，并控制一体机为发电状态为电池组发电。