CN105128676A - 一种车载双电机取力供电系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车载双电机取力供电系统及方法。本发明的系统包括，第一发电机，安装在发动机舱内，与车辆发动机相连，由车辆发动机带动运转发电；第二发电机，安装在车辆取力口，与车辆变速箱相连，由车辆变速箱带动运转发电；控制单元，与第一发电机和第二发电机通过电缆连接，控制第一发电机和第二发电机的输出功率。本发明将不同功率的取力发电机分别安装在车辆发动机舱内和取力口，并通过同一控制单元同时控制，从而满足车辆不同用电工况下的工作需求，增加系统整体功率，提高效率，减少损耗，实现轻型或小型车辆大功率用电的需求。
Description
技术领域
本发明涉及机动车辆车载动力领域，特别是涉及一种车载双电机取力供电系统及方法，适用于车辆有多种用电工况需求的情况。
背景技术
随着社会的不断发展，对救护、紧急卫星通信等特种车辆需求日益提高；近年来，特种车辆对各种功能需求也逐渐增加，越来越多的大功率用电设备被应用于这些特种车辆上。随着车辆对用电功率的需求增大，对车载发电系统的系统功率的需求也日益增大。
但是，由于车辆自身空间有限，在安装单套交流发电机时，其系统最大功率通常都低于12kW，如果系统功率增大，会导致单台发电机本体过大，存在安装困难，通用性差，对车辆安装空间需求高等问题。对于轻型或小型车辆，其本身发动机舱的容量有限，不便搭载单台大型发电机，而当车载或外接用电设备需求较大电量时，发动机附设的单台发电机将难以满足需求。
同时，由于车辆用电系统由多种设备组成，在实际使用时，根据需求会开启不同用电设备，从而存在多种用电工况；而在选用发电机时，必须按最大用电工况需求来选择发电机，这就存在当车辆处于小功率用电工况时，大功率发电机系统效率低，损耗大的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：提供一种车载双电机取力供电系统及方法，克服现有技术中单套发电机系统功率增大时，会导致单台发电机本体过大，安装困难，通用性差，对车辆安装空间需求高的问题以及车辆处于小功率用电工况时，发电系统效率低，损耗大的问题，实现了轻型或小型车辆大功率用电的需求。
本发明的技术方案为：一种车载双电机取力供电系统，包括，第一发电机，安装在发动机舱内，与车辆发动机相连，由车辆发动机带动运转发电；第二发电机，安装在车辆取力口，与车辆变速箱相连，由车辆变速箱带动运转发电；控制单元，与第一发电机和第二发电机通过电缆连接，控制第一发电机和第二发电机的输出功率。
进一步地，第一发电机通过皮带与车辆发动机的曲轴轮相互连接。
进一步地，第二发电机通过取力器与车辆变速箱相互连接。
进一步地，第一发动机功率小于第二发动机。
进一步地，第一发动机功率在3.5kW～7.5kW之间，第二发动机功率在7.5kW～12kW之间。
根据本发明的另一方面，提供一种车载双电机取力供电方法，包括：S1，将第一发电机安装在车辆发动机舱内，与车辆发动机相连，由车辆发动机带动运转发电；将第二发动机安装在取力口，与车辆变速箱相连，由车辆变速箱带动运转发电；S2，第一发电机和第二发电机通过电缆与一个控制单元相连接；S3，控制单元分别同时控制第一发电机和第二发电机的输出功率。
进一步地，控制单元根据输出功率的需求选择第一发电机或第二发电机单独工作或两台发电机同时工作。
进一步地，第一发电机的功率小于第二发动机。
进一步地，系统工作时，如果整车用电负荷小于第一预定值，控制单元单独开启第一发电机运转发电；如果整车用电负荷大于第一预定值小于第二预定值，控制单元单独开启第二发电机运转发电；如果整车用电负荷大于第二预定值，控制单元同时开启第一发电机和第二发电机运转发电。
进一步地，控制单元分配两台发电机输出功率，保证第一发电机和第二发电机的运行功率均小于满载功率。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)安装有两台取力发电机，使得单车系统功率范围由3.5kW～12kW扩大至3.5kW～19.5kW，增加多种电机功率组合，提高用户使用的可选择性。
(2)使用两台发电机来实现共同发电，减小单台发电机体积，减小车辆安装空间限制，提高不同车辆的通用性，便于实现轻型或小型车辆大功率用电的需求。
(3)提高单车可用电负荷，使得系统最大总功率由12kW增加到19.5kW。
(4)将不同功率的取力发电机分别安装在车辆发动机舱内和取力口，并通过同一控制单元同时控制，从而满足车辆不同用电工况下的工作需求，增加系统整体功率，提高效率，减少损耗；实现轻型或小型车辆大功率用电需求。在系统用电负荷较小时，启用小功率发电机进行工作；负荷中等时，启动大功率发电机进行工作；负荷满载时，同时启用两台发电机进行工作；避免了使用单套大功率取力发电系统供电时，在小负载情况下效率较低的问题；提高系统效率，减少车辆损耗。
(5)大功率发电机可以改装安装在车辆取力口，具有适应各类型车辆取力发电系统改造的通用特色，适应于车改工业化规模生产。
附图说明
图1是本发明的车载双电力取力供电系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种车载双电力取力供电的系统及方法，将不同功率的取力发电机分别安装在车辆发动机舱内和取力口，并通过同一控制单元同时控制，从而满足车辆不同用电工况下的工作需求，增加系统整体功率，提高效率，减少损耗；实现了轻型或小型车辆大功率用电的需求。
本发明的一种双电机取力供电的方法，包括下列步骤：
(1)将不同功率的取力发电机分别安装在车辆发动机舱内和取力口；
(2)两台发电机通过电缆与同一控制单元连接；
(3)控制单元根据输出功率的需求选择供电方式。
其中：发动机舱的发电机通过皮带与车辆发动机曲轴轮相互连接，发电机的功率在3.5kW～7.5kW之间。
取力口的发电机通过取力器与车辆变速箱相互连接，发电机的功率在7.5kW～12kW之间。
控制单元分别同时控制两台发电机。
控制单元根据输出功率的需求选择某台取力发电机单独工作，或者两台取力发电机同时工作。
参见图1所示，本发明双电机取力供电系统包括小功率发电机1、车辆发动机2、小功率发电机连接电缆3、车辆变速箱4、取力器5、大功率发电机6、大功率发电机连接电缆7、控制单元8。
小功率发电机1安装在发动机舱内，通过皮带与车辆发动机2的曲轴轮相互连接，车辆发动机2带动小功率发电机1运转发电；小功率发电机1通过小功率发电机连接电缆3与控制单元8相互连接。大功率发电机6安装在车辆取力口，通过取力器5与车辆变速箱4相互连接，取力器5输出转矩带动大功率发电机6运转发电，大功率发电机6通过大功率发电机连接电缆7与控制单元8相互连接。系统工作时，如果整车用电负荷较小，控制单元8单独开启小功率发电机1运转发电；如果整车用电负荷超过第一预定值，控制单元8单独开启大功率发电机6运转发电；如果整车用电负荷大于第二预定值，控制单元8同时开启小功率发电机1和大功率发电机6运转发电。根据用电负荷情况，控制单元8智能分配两台发电机输出功率，保证其都不在满载功率下运行。
需用电部件与控制单元8电连接，从控制单元8获得电力。
下面列举几个本发明的具体实施例：
实施例1
(1)功率3.5kW的小功率发电机1安装在发动机舱内，其通过皮带与车辆发动机2的曲轴轮相互连接。车辆发动机2带动小功率发电机1运转发电，并且小功率发电机1通过小功率发电机连接电缆3与控制单元8相互连接。
(2)功率7.5kW的大功率发电机6安装在车辆取力口，其通过取力器5与车辆变速箱4相互连接。取力器5输出转矩带动大功率发电机6运转发电；并且大功率发电机6通过大功率发电机连接电缆7与控制单元8相互连接。
(3)系统工作时，如果整车用电负荷小于3.5kW，控制单元8单独开启小功率发电机1运转发电；如果整车用电负荷在3.5kW～7.5kW之间，控制单元8单独开启大功率发电机6运转发电；如果整车用电负荷大于7.5kW，控制单元8同时开启小功率发电机1和大功率发电机6运转发电；并根据用电负荷情况智能分配两台发电机输出功率，保证其都不在满载功率下运行，例如整车用电负荷为9kW时，小功率发电机1输出功率为2.5Kw，大功率发电机输出功率为6.5kW。
实施例2
(1)功率5kW的小功率发电机1安装在发动机舱内，其通过皮带与车辆发动机2的曲轴轮相互连接。车辆发动机2带动小功率发电机1运转发电；并且小功率发电机1通过小功率发电机连接电缆3与控制单元8相互连接。
(2)功率10kW的大功率发电机6安装在车辆取力口，其通过取力器5与车辆变速箱4相互连接；取力器5输出转矩带动大功率发电机6运转发电；并且大功率发电机6通过大功率发电机连接电缆7与控制单元8相互连接。
(3)系统工作时，如果整车用电负荷小于5kW，控制单元8单独开启小功率发电机1运转发电；如果整车用电负荷在5kW～10kW之间，控制单元8单独开启大功率发电机6运转发电；如果整车用电负荷大于10kW，控制单元8同时开启小功率发电机1和大功率发电机6运转发电；并根据用电负荷情况智能分配两台发电机输出功率，保证其都不在满载功率下运行，例如整车用电负荷为12kW时，小功率发电机1输出功率为4Kw，大功率发电机输出功率为8kW。
实施例3
(1)功率7.5kW的小功率发电机1安装在发动机舱内，其通过皮带与车辆发动机2的曲轴轮相互连接，车辆发动机2带动小功率发电机1运转发电；并且小功率发电机1通过小功率发电机连接电缆3与控制单元8相互连接。
(2)功率12kW的大功率发电机6安装在车辆取力口，其通过取力器5与车辆变速箱4相互连接。取力器5输出转矩带动大功率发电机6运转发电；并且大功率发电机6通过大功率发电机连接电缆7与控制单元8相互连接。
(3)系统工作时，如果整车用电负荷小于7.5kW，控制单元8单独开启小功率发电机1运转发电；如果整车用电负荷在7.5kW～12kW之间，控制单元8单独开启大功率发电机6运转发电；如果整车用电负荷大于12kW，控制单元8同时开启小功率发电机1和大功率发电机6运转发电；并根据用电负荷情况智能分配两台发电机输出功率，保证其都不在满载功率下运行，如整车用电负荷为16kW时，小功率发电机1输出功率为6Kw，大功率发电机输出功率为10kW。
Claims (10)
1.一种车载双电机取力供电系统，其特征在于，包括，
第一发电机，安装在发动机舱内，与车辆发动机(2)相连，由所述车辆发动机(2)带动运转发电；
第二发电机，安装在车辆取力口，与车辆变速箱(4)相连，由所述车辆变速箱(4)带动运转发电；
控制单元(8)，与所述第一发电机和所述第二发电机通过电缆连接，控制所述第一发电机和第二发电机的输出功率。
2.根据权利要求1所述的车载双电机取力供电系统，其特征在于，所述第一发电机通过皮带与所述车辆发动机(2)的曲轴轮相互连接。
3.根据权利要求1所述的车载双电机取力供电系统，其特征在于，所述第二发电机通过取力器(5)与所述车辆变速箱(4)相互连接。
4.根据权利要求1所述的车载双电机取力供电系统，其特征在于，所述第一发动机功率小于所述第二发动机。
5.根据权利要求4所述的车载双电机取力供电系统，其特征在于，所述第一发动机功率在3.5kW～7.5kW之间，所述第二发动机功率在7.5kW～12kW之间。
6.一种车载双电机取力供电方法，其特征在于，包括：
S1，将第一发电机安装在车辆发动机舱内，与车辆发动机(2)相连，由所述车辆发动机(2)带动运转发电；将第二发动机安装在取力口，与车辆变速箱(4)相连，由所述车辆变速箱(4)带动运转发电；
S2，所述第一发电机和所述第二发电机通过电缆与一个控制单元(8)相连接；
S3，控制单元(8)分别同时控制所述第一发电机和所述第二发电机的输出功率。
7.根据权利要求6所述的车载双电机取力供电方法，其特征在于，控制单元(8)根据输出功率的需求选择所述第一发电机或所述第二发电机单独工作或两台发电机同时工作。
8.根据权利要求6所述的车载双电机取力供电方法，其特征在于，所述第一发电机的功率小于所述第二发动机。
9.根据权利要求8所述的车载双电机取力供电方法，其特征在于，系统工作时，如果整车用电负荷小于第一预定值，所述控制单元(8)单独开启第一发电机运转发电；如果整车用电负荷大于第一预定值小于第二预定值，控制单元(8)单独开启第二发电机运转发电；如果整车用电负荷大于第二预定值，控制单元(8)同时开启第一发电机和第二发电机运转发电。
10.根据权利要求9所述的车载双电机取力供电方法，其特征在于，控制单元(8)分配两台发电机输出功率，保证所述第一发电机和所述第二发电机的运行功率均小于满载功率。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105811464A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-07-27 | 大工（青岛）新能源材料技术研究院有限公司 | 一种多台天然气发电机编组运行控制方法 |
| CN108488258A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-09-04 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种新型车载取力发电系统的拖动装置 |
| CN113942463A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-18 | 东风越野车有限公司 | 一种前端轮系行车发电系统、方法及车辆 |
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