CN105459840B - 一种增程式小型电动车及其控制方法 - Google Patents
一种增程式小型电动车及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105459840B CN105459840B CN201510903798.5A CN201510903798A CN105459840B CN 105459840 B CN105459840 B CN 105459840B CN 201510903798 A CN201510903798 A CN 201510903798A CN 105459840 B CN105459840 B CN 105459840B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- engine
- vehicle
- electric
- water pump
- extended
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 41
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 26
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims description 16
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 16
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 10
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 claims description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 5
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims description 5
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 5
- 238000009440 infrastructure construction Methods 0.000 claims description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 5
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 4
- 230000008450 motivation Effects 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005183 dynamical system Methods 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 239000005955 Ferric phosphate Substances 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 229940032958 ferric phosphate Drugs 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical compound [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000399 iron(III) phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
- B60K2001/0405—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
- B60K2001/0411—Arrangement in the front part of the vehicle
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
本发明公开了一种增程式小型电动车，包括驱动电机(15)、增程器系统(10)，所述的增程器系统(10)设有发动机(25)，所述的发动机(25)为自然吸气式直列两缸汽油发动机，其排量为0.6～1.0L。本发明还公开了以上所述的电动车的控制方法。采用上述技术方案，提高了车辆布置的紧凑性和安全便利性，减轻了小型车的重量，提高车辆的动力性和续航里程，提升燃油效率，降低综合油耗；同时，还具有整车行驶和充电安全、振动和噪声小的优点，整车的结构布置也比较方便、紧凑，排挡简单，驾驶人操作容易，特别适用于小型电动车。
Description
技术领域
本发明属于新能源电动汽车的技术领域。具体地，本发明涉及一种增程式小型电动车更加紧凑的整车布置方案。另外，本发明还涉及该小型电动车的控制方法。
背景技术
随着科技的进步、石油资源的日益匮乏和公众环保意识的提高，电动汽车越来越受到人们的重视。近年来电动汽车已取得重大发展，但是电池的能量密度不高、电池寿命短，导致续航里程短，是当前市场推广的较大瓶颈。
为了解决电动汽车续航里程短的问题，各种增程式电动汽车应运而生。增程式电动汽车是在纯电动汽车的基础上加载车载充电器，从而大大延长了电动汽车的续航能力。
目前，增程式电动汽车采用动力蓄电池为主要驱动能源，而车载充电器一般采用小型汽油或柴油发动机，在电量充足的情况下采用纯电机驱动，只使用电能，不需要消耗燃油，实现了零污染物排放。在汽车起步或制动时，可以充分利用电机的特性实现快速启动和制动能量回收。在电池电量不足的情况下，增程单元启动，维持整车的能量需求，弥补目前纯电动汽车续驶里程短的不足。
目前，小型增程式电动车通常采用电驱动系统前置前驱动、电池及管理系统后置的两厢承载式车身的布置方案。由于前舱布置的系统及线缆、管路非常多，为了车辆工作的安全性，整车布置的紧凑性就显得非常必要。
发明内容
本发明提供一种增程式小型电动车，其目的是整车结构布置更加紧凑，并提高车辆的动力性和续航里程。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明的增程式小型电动车，包括驱动电机、增程器系统，所述的增程器系统设有发动机，所述的发动机为自然吸气式直列两缸汽油发动机，其排量为0.6～1.0L。
所述的两缸汽油发动机设有电子节气门、碳罐和燃油蒸汽管接口。
所述电动车前舱布置电驱动动力总成、增程器系统、电机控制器/发电机控制器、直流变换器、低压蓄电池、电动真空制动系统、电动助力转向系统、电动空调系统、电动冷却系统、高压配电盒、低压配电盒。
所述的低压蓄电池向整车控制器、电机控制器/发电机控制器、电池管理系统、仪表及其控制器、启动开关、制动灯、倒车灯、传感器、制动真空泵，冷却水泵、冷却风扇供电。
所述的电动助力转向系统包括信号传感装置、转向助力机构及电子控制装置EPS控制器三大部分所组成。
所述的电动冷却系统设有第一电动水泵、驱动电机散热器、发动机散热器及风扇、第二电动水泵。
所述的电动冷却系统设有以下两条独立的冷却回路：
第一冷却回路：第一电动水泵、驱动电机散热器，用于对发热部件，包括驱动电机、电机控制器/发电机控制器、发动机控制器、整车控制器进行冷却；
第二冷却回路：第二电动水泵、发动机散热器及风扇，用于对发动机进行冷却。
所述的电动车后备箱布置动力电池包、电池管理系统及车载充电机。
所述的后备箱还设置充电器安装支架和动力电池包支架。
所述电动空调系统包括冷凝器、空调压缩机、供热通风与空气调节系统；所述的空调压缩机由动力电池包进行供电。
所述的电动车的真空制动系统包括真空罐、制动真空泵、制动控制器和制动防抱死系统ABS。
当制动真空压力值不满足要求时，整车控制器使制动真空泵工作，前轮采用盘式制动器，后轮采用鼓式制动器，整车采用前盘后鼓式双回路制动系统。
为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的增程式小型电动车的控制方法，其技术方案是：
低压蓄电池工作时，必须保证其工作电压在设定值的范围内；当低压蓄电池的工作电压低于设定值的下限值时，相关设备停止工作；这时，需要高压动力电池包通过直流变换器给低压蓄电池充电；
当整车进入增程工作模式时，燃油由加油口进入油箱，通过增程器系统中的发电机启动发动机，此时发动机带动发电机发电，其电能驱动电机，或给动力电池包充电；
增程器系统中的发电机除发电外，还能作为发动机的启动电机，避免发动机启动时在低效率区间工作；
驱动电机除驱动整车外，还能作为发电机回收整车减速时的制动能量，来为动力电池包充电；
当电池电量不足时，可使用车载充电机对电池进行充电，或者使用增程器系统来充电；当使用低功率的车载充电机时，满足6-8小时的车载充电需求；根据客户需要及电网基础设施建设情况，可以选择快速充电，快速充电时间小于30分钟。
设散热器出口温度为T3，散热器进口温度为T4；
当整车长时间处于高速工况时，整个电驱动系统产生的热量很大，散热器的散热不能很快地降低第一电动水泵、第二电动水泵进口冷却液的温度，当T3－T4≤5℃时，发动机散热器及风扇开启，加快散热器冷却；当T3－T4≥8℃时，发动机散热器及风扇关闭，依靠散热器的冷却液冷却；
发动机散热器及风扇和第一电动水泵28、第二电动水泵由整车控制器进行控制；当驱动电机或逆变器的温度高于一定值时，整车控制器将使发动机散热器及风扇或第一电动水泵、第二电动水泵工作，既确保了整车冷却系统的良好散热，又确保了电量的有效利用。
关键部件的散热良好，可以提高关键部件的效率，降低热损耗，节约动力电池的电量，延长续驶里程。
本发明采用上述技术方案，提高了车辆布置的紧凑性和安全便利性，减轻了小型车的重量，提高车辆的动力性和续航里程，提升燃油效率，降低综合油耗；同时，还具有整车行驶和充电安全、振动和噪声小的优点，整车的结构布置也比较方便、紧凑，排挡简单，驾驶人操作容易，特别适用于小型电动车。
附图说明
附图所示内容及图中的标记简要说明如下：
图1为本发明增程式电动车整体布置示意图；
图2为本发明增程式电动车整车结构示意图；
图3为增程式电动车前舱总体布置结构示意图。
图中标记为：
1、充电口，2、加油口，3、车载充电机，4、高压配电盒，5、动力电缆，6、供热通风与空气调节系统(HVAC)，7、发动机控制器(ECU)，8、整车控制器(VMS)，9、空气滤清器，10、增程器系统，11、驱动电机散热器，12、空调压缩机，13、冷凝器，14、电机控制器/发电机控制器(MCU/GCU)，15、驱动电机，16、低压配电盒，17、12V低压蓄电池，18、地板下排气系统，19、油箱，20、动力电池包，21、动力电池包支架，22、电池管理系统，23、制动防抱死系统(ABS)，24、电动助力转向系统(EPS)，25、发动机，26、法兰盘，27、发电机，28、第一电动水泵，29、真空罐，30、制动真空泵，31、制动控制器，32、第二电动水泵，33、发动机散热器及风扇，34、直流变换器(DC/DC)，35、减速器，36、充电器安装支架。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1、图2和图3所示的本发明的结构，为一种增程式小型电动车，包括驱动电机15、增程器系统10，所述的增程器系统10设有发动机25。
本发明整体布置方案采用动力系统前置前轮驱动，两厢五门四座，承载式车身。该紧凑型增程式电动汽车，整车采用纯电动和增程工作模式。采用两缸低油耗的发动机与高功率密度/高效率的永磁同步发电机作为增程器系统、高功率密度/高效率的永磁同步电机作为电动汽车的驱动电机，和一个固定减速比的减速器组成电动车的动力总成。采用高能量比的磷酸铁锂电池作为整车动力电池，并设计专门的12V的DC/DC直流变换器给整车低压系统供电。
该车装备额定功率10kW的发动机，额定功率9kW的发电机，额定功率29kW的驱动电机和额定容量45Ah、工作电压336V的锂离子电池，麦弗逊式前独立悬架，纵后拖曳臂式带横拉杆非独立后悬架，前盘后鼓式双回路制动系统。车身为全金属封闭式钢板框架结构，车门为带侧向防撞杆的框架式结构，该整车布置方案的示意图如图1所示。
目前，小型增程式电动车通常采用电驱动系统前置前驱动、电池及管理系统后置的两厢承载式车身的布置方案。
如图1所示，该紧凑型增程式小型电动车的整体布置方案，采用动力系统前置前轮驱动；前舱布置电驱动动力总成、增程器系统、GCU&MCU、DC/DC、低压蓄电池、电动真空制动系统、电动助力转向系统、电动空调系统、电动冷却系统、高低压配电盒等。
在增程式电动汽车中主要有整车控制器(VMS)、增程器系统、电机驱动系统和动力电池系统，整车控制器(VMS)是整车电控单元，负责控制和协调整车其它控制器工作(如发动机控制器ECU、发电机控制器GCU、电机控制器MCU等)，实现增程式电动汽车功能控制。驱动系统由增程器系统或动力电池系统带动驱动电机来驱动。
在增程器系统中，发动机控制单元(ECU)和发电机控制器(GCU)根据VMS指令实时控制发动机和发电机的工作。电机驱动系统包括电机和电机控制器(MCU)，MCU主要是根据VMS的指令实时控制电机的工作。动力电池系统主要包括电池包和电池管理系统(BMS)两大部分，动力电池系统主要是负责给电机提供电能或者吸收电机发出的电能，同时动力电池还要为整车电器系统提供电能。
由于前舱布置的系统及线缆、管路非常多，为了车辆工作的安全性，整车布置的紧凑性就显得非常必要。
为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现整车结构布置更加紧凑，并提高车辆的动力性和续航里程的发明目的，本发明采取的技术方案为：
如图1至图3所示，本发明的增程式小型电动车，所述的发动机25为自然吸气式直列两缸汽油发动机，其排量为0.6L～1L。
从小型电动车对增程器的功率需求来看，大排量发动机将增加布置难度，小排量发动机将达不到功率要求，发动机的排量应位于0.6L～1L之间。缸数多的发动机将额外增加不必要的成本和布置难度，而单缸发动机将带来难以解决的噪声问题，本方案选用自然吸气式直列两缸汽油发动机。
本发明的技术方案可以弥补续驶里程不足的缺点，也可以提升燃油效率，降低综合能耗。同时，还具有整车行驶和充电安全、振动和噪声小的优点，整车的结构布置也比较方便、紧凑，排挡简单，驾驶员操作容易，特别适用于小型电动车。
为了减轻小型车的重量，提高车辆的动力性和续航里程，本发明在以下六个方面进行改进：
1、整车配备电动汽车专用的电动空调、电动助力转向系统、电动真空制动系统；
2、电动汽车取消了原发电机，需要设计专门的12V的DC/DC为低压系统供电；
3、动力系统采用水冷系统，需针对选定的动力系统设计专用的电动冷却系统(电动水冷系统)；
4、为了满足增程式电动车动力匹配的需求，对现有二缸发动机结构进行了改进设计，设计了增程器专用发动机；
5、由于前舱布置的系统及线缆、管路非常多，为了增程器系统工作的安全性和布置的紧凑性，前舱整体布置方案做了改进设计；
6、为了保证电池包及电池充电的安全性，后备箱在布置时做了如下改进：增加了充电器安装支架和电池包安装支架。
所述的两缸汽油发动机设有电子节气门、碳罐和燃油蒸汽管接口。
一、为了满足增程式电动车动力匹配的需求，对现有二缸发动机结构进行了如下改进设计：
1、由于增程器工作仅受控于整车控制器指令，改机械式节流阀体为电子节气门，同时需增加碳罐和燃油蒸汽管接口，实现燃油蒸汽排放控制；
2、增程器系统中，取消发动机飞轮，用电机代替飞轮产生惯量，但应在后端面保留或专门设计用于安装电机的销及螺栓孔；
3、悬置系统重新设计：由于减速器与驱动电机集成布置，悬置系统采用四点悬置，减速器总成上两个(前后各一个)，发动机和驱动电机上各一个。
增程式电动车整车布置方案的结构图如图2所示。
当整车处于纯电动工作模式时，交流电源插入充电口1通过车载充电机3对动力电池包20进行充电，充电结束后，动力电池包存储的电能有三个作用：
1、通过高压配电盒4、动力电缆5、逆变器和电机控制器14把直流电转换为交流电来驱动电机15；
2、通过高压配电盒4驱动电动空调系统；
3、通过DC/DC转换器23将高压电转换为12V的低压电进入低压配电盒16，连接12V的低压蓄电池17，进而给整车的低压系统供电。
二、前舱整体布置方案如图3所示：
增程器系统采用发动机和发电机同轴布置方案，前舱布置电驱动动力总成、增程器系统、GCU&MCU、DC/DC、低压蓄电池、电动真空制动系统、电动助力转向系统、电动空调系统、电动冷却系统、高低压配电盒等。
由于前舱布置的系统及线缆、管路非常多，为了增程器系统工作的安全性和布置的紧凑性，前舱整体布置方案做了如下改进：
1、空滤总成布置在发动机上方，靠下壳体和缸盖固定，限于空滤总成布置，进气软管转弯过急，应考虑进气阻力对发动机输出功率的影响；引气管采用软管，从右纵梁大灯下、右前轮罩上方引气；
2、排气歧管出口所在平面法向方向距离机油滤清器过近，无法布置催化器，排气歧管的开发应考虑催化器布置和机油滤清器位置的协调：为了保证发动机工作的安全性，排气管与机油滤清器距离30mm，机油滤清器外部需加隔热罩；排气管与副车架间隙13mm，与油底壳相距15mm。
所述电动车前舱布置电驱动动力总成、增程器系统10、电机控制器/发电机控制器14、直流变换器34、低压蓄电池17、电动真空制动系统、电动助力转向系统24、电动空调系统、电动冷却系统、高压配电盒4、低压配电盒16。
法兰盘26把两缸发动机25和发电机27连接起来，组成增程器系统10，永磁同步电机作为电动汽车的驱动电机15，和一个固定减速比的减速器35组成电动车的集成式动力总成。
增程式电动车前舱总体布置方案如图3所示，除了电动空调外，整车还配备了电动汽车专用的电动助力转向系统24(EPS)；
整车可以实现纯电动和增程工作模式，无论是纯电动工作模式或是增程工作模式，都是由驱动电机15完成对整车的驱动：纯电动工作模式时由动力电池包20通过逆变器把直流电转换为交流电来驱动电机15，由驱动电机15来完成对整车的驱动；当动力电池的电量较低或耗完时可以打开发动机25，整车进入增程模式，此时发动机25带动发电机27发电，电能可以带动驱动电机15工作或给动力电池包20充电。
所述的低压蓄电池17向整车控制器8、电机控制器/发电机控制器14、电池管理系统22、仪表及其控制器、启动开关、制动灯、倒车灯、传感器、制动真空泵30，冷却水泵、冷却风扇供电。
低压蓄电池17即车载蓄电池。由低压蓄电池供电的相关设备主要包括各个控制器模块，其他一些附件设备等。具体来说有整车控制器8，电机控制器/发电机控制器14(MCU&GCU)，电池管理系统22，仪表及其控制器，启动开关，制动灯，倒车灯，传感器，制动真空泵30，第一冷却水泵28，第二冷却水泵32，冷却风扇等。
低压蓄电池17工作时必须保证其工作电压在一定的范围内。当低压蓄电池17的工作电压低于下限值时，相关设备停止工作。这时，需要高压动力电池包20通过DC/DC直流变换器23给低压蓄电池17充电。
所述的电动助力转向系统24包括信号传感装置(包括扭矩传感器、转角传感器和车速传感器)，转向助力机构(电机、离合器、减速传动机构)及电子控制装置EPS控制器三大部分所组成。电动助力转向系统仅在驾驶员进行转向操作时工作，以便提供助力辅助转向。
电动助力转向系统仅在驾驶员进行转向操作时工作，以便提供助力辅助转向。动力系统采用水冷系统，需针对选定的动力系统设计了专用的电动冷却系统。
所述的电动冷却系统由第一电动水泵(28)、驱动电机散热器11、发动机散热器及风扇33、第二电动水泵(32)等零部件所组成。
所述的电动冷却系统该电动系统有以下两条独立的冷却回路：
第一冷却回路：第一电动水泵28、驱动电机散热器11，用于对发热部件，包括驱动电机15、电机控制器/发电机控制器14、发动机控制器7、整车控制器8进行冷却；
第二冷却回路：第二电动水泵32、发动机散热器及风扇33，用于对发动机25进行冷却。
三、动力电池包、电池管理系统及车载充电机布置在后备箱。
动力电池包20、电池管理系统22及车载充电机3布置在后备箱。为了保证电池包及电池充电的安全性和布置的紧凑性，后备箱在布置时做了如下改进：
1、将充电机3转移到后备箱，增加充电器安装支架36和充电口1，保证充电的方便性；
2、为了避免电池包20与车身横梁支架发生碰撞，增加了电池包安装支架21，对电池包进行限位和位置固定；
3、为了汽油箱19布置的紧凑型，同时降低后备箱的重心高度，动力电池总成采用两块电池包20一前一后的布置方案，前一块电池包布置的重心较低，后一块电池包布置在汽油箱19的上方。
所述的电动车后备箱布置动力电池包20、电池管理系统22及车载充电机3。
所述的后备箱还设置充电器安装支架36和电池包安装支架动力电池包支架21。
所述电动空调系统包括冷凝器13、空调压缩机12、供热通风与空气调节系统6；所述的空调压缩机由动力电池包20进行供电。
电动空调系统由冷凝器13、空调压缩机12、HVAC供热通风与空气调节系统6(含PTC加热器)三大部分所组成。电动汽车的空调设备工作时，需要驱动空调压缩机12，空调压缩机是由动力电池包20进行供电的。该空调设备的工作情况是由驾驶室里面的空调开关按钮进行手动选择。另外，整车控制器8也会根据动力电池20的电量对空调的工作进行使能限制。
所述的电动车的真空制动系统包括真空罐29、制动真空泵30、制动控制器31和制动防抱死系统23(ABS)。
当制动真空压力值不满足要求时，整车控制器8使制动真空泵30工作，前轮采用盘式制动器，后轮采用鼓式制动器，整车采用前盘后鼓式双回路制动系统。
为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的增程式小型电动车的控制方法，其技术方案是：
低压蓄电池17工作时，必须保证其工作电压在设定值的范围内；当低压蓄电池17的工作电压低于设定值的下限值时，相关设备停止工作；这时，需要高压动力电池包20通过直流变换器23给低压蓄电池17充电；
当整车进入增程工作模式时，燃油由加油口2进入油箱19，通过增程器系统10中的发电机27启动发动机25，此时发动机25带动发电机27发电，其电能驱动电机15，或给动力电池包20充电；
增程器系统10中的发电机25除发电外，还能作为发动机25的启动电机，避免发动机25启动时在低效率区间工作；
驱动电机15除驱动整车外，还能作为发电机25回收整车减速时的制动能量，来为动力电池包20充电；
当电池电量不足时，可使用车载充电机3对电池进行充电，或者使用增程器系统10来充电；当使用低功率的车载充电机3时，满足6-8小时的车载充电需求；根据客户需要及电网基础设施建设情况，可以选择快速充电，快速充电时间小于30分钟。
设散热器出口温度为T3，散热器进口温度为T4；
当整车长时间处于高速工况时，整个电驱动系统产生的热量很大，散热器的散热不能很快地降低第一电动水泵28、第二电动水泵32进口冷却液的温度，当T3－T4≤5℃时，发动机散热器及风扇33开启，加快散热器冷却；当T3－T4≥8℃时，发动机散热器及风扇33关闭，依靠散热器的冷却液冷却；
发动机散热器及风扇33和第一电动水泵28、第二电动水泵32由整车控制器8进行控制；当驱动电机15或逆变器的温度高于一定值时，整车控制器8将使发动机散热器及风扇33或第一电动水泵28、第二电动水泵32工作，既确保了整车冷却系统的良好散热，又确保了电量的有效利用。
关键部件的散热良好，可以提高关键部件的效率，降低热损耗，节约动力电池的电量，延长续驶里程。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种增程式小型电动车，包括驱动电机(15)、增程器系统(10)，所述的增程器系统(10)设有发动机(25)，所述的发动机(25)为自然吸气式直列两缸汽油发动机，其排量为0.6～1.0L；
其特征在于：
所述电动车前舱布置电驱动动力总成、增程器系统(10)、电机控制器/发电机控制器(14)、直流变换器(34)、低压蓄电池(17)、电动真空制动系统、电动助力转向系统(24)、电动空调系统、电动冷却系统、高压配电盒(4)、低压配电盒(16)。
2.按照权利要求1所述的增程式小型电动车，其特征在于：所述的两缸汽油发动机设有电子节气门、碳罐和燃油蒸汽管接口。
3.按照权利要求1所述的增程式小型电动车，其特征在于：所述的低压蓄电池(17)向整车控制器(8)、电机控制器/发电机控制器(14)、电池管理系统(22)、仪表及其控制器、启动开关、制动灯、倒车灯、传感器、制动真空泵(30)，冷却水泵、冷却风扇供电。
4.按照权利要求1所述的增程式小型电动车，其特征在于：所述的电动助力转向系统(24)包括信号传感装置、转向助力机构及电子控制装置EPS控制器。
5.按照权利要求1所述的增程式小型电动车，其特征在于：所述的电动冷却系统设有第一电动水泵(28)、驱动电机散热器(11)、发动机散热器及风扇(33)、第二电动水泵(32)。
6.按照权利要求5所述的增程式小型电动车，其特征在于：所述的电动冷却系统设有以下两条独立的冷却回路：
第一冷却回路：第一电动水泵(28)、驱动电机散热器(11)，用于对发热部件，包括驱动电机(15)、电机控制器/发电机控制器(14)、发动机控制器(7)、整车控制器(8)进行冷却；
第二冷却回路：第二电动水泵(32)、发动机散热器及风扇(33)，用于对发动机(25)进行冷却。
7.按照权利要求1所述的增程式小型电动车，其特征在于：所述的电动车后备箱布置动力电池包(20)、电池管理系统(22)及车载充电机(3)。
8.按照权利要求7所述的增程式小型电动车，其特征在于：所述的后备箱还设置充电器安装支架(36)和动力电池包支架(21)。
9.按照权利要求1所述的增程式小型电动车，其特征在于：所述电动空调系统包括冷凝器(13)、空调压缩机(12)、供热通风与空气调节系统(6)；所述的空调压缩机由动力电池包(20)进行供电。
10.按照权利要求1所述的增程式小型电动车，其特征在于：所述的电动车的真空制动系统包括真空罐(29)、制动真空泵(30)、制动控制器(31)和制动防抱死系统(23)。
11.按照权利要求1至10中任一项所述的增程式小型电动车的控制方法，其特征在于：
低压蓄电池(17)工作时，必须保证其工作电压在设定值的范围内；当低压蓄电池(17)的工作电压低于设定值的下限值时，相关设备停止工作；这时，需要高压动力电池包(20)通过直流变换器(23)给低压蓄电池(17)充电；
当整车进入增程工作模式时，燃油由加油口(2)进入油箱(19)，通过增程器系统(10)中的发电机(27)启动发动机(25)，此时发动机(25)带动发电机(27)发电，其电能驱动电机(15)，或给动力电池包(20)充电；
增程器系统(10)中的发电机(25)除发电外，还能作为发动机(25)的启动电机，避免发动机(25)启动时在低效率区间工作；
驱动电机(15)除驱动整车外，还能作为发电机(25)回收整车减速时的制动能量，来为动力电池包(20)充电；
当电池电量不足时，可使用车载充电机(3)对电池进行充电，或者使用增程器系统(10)来充电；当使用低功率的车载充电机(3)时，满足6-8小时的车载充电需求；根据客户需要及电网基础设施建设情况，可以选择快速充电，快速充电时间小于30分钟。
12.按照权利要求11所述的增程式小型电动车的控制方法，其特征在于：
设散热器出口温度为T3，散热器进口温度为T4；
当整车长时间处于高速工况时，整个电驱动系统产生的热量很大，散热器的散热不能很快地降低第一电动水泵(28)、第二电动水泵(32)进口冷却液的温度，当T3－T4≤5℃时，发动机散热器及风扇(33)开启，加快散热器冷却；当T3－T4≥8℃时，发动机散热器及风扇(33)关闭，依靠散热器时冷却液冷却；
发动机散热器及风扇(33)和第一电动水泵(28)、第二电动水泵(32)由整车控制器(8)进行控制；当驱动电机(15)或逆变器的温度高于一定值时，整车控制器(8)将使发动机散热器及风扇(33)或第一电动水泵(28)、第二电动水泵(32)工作，既保证整车冷却系统的良好散热，又保证电量的有效利用。
13.一种增程式小型电动车的控制方法，所述的增程式小型电动车，包括驱动电机(15)、增程器系统(10)，所述的增程器系统(10)设有发动机(25)，所述的发动机(25)为自然吸气式直列两缸汽油发动机，其排量为0.6～1.0L；
其特征在于：
低压蓄电池(17)工作时，必须保证其工作电压在设定值的范围内；当低压蓄电池(17)的工作电压低于设定值的下限值时，相关设备停止工作；这时，需要高压动力电池包(20)通过直流变换器(23)给低压蓄电池(17)充电；
当整车进入增程工作模式时，燃油由加油口(2)进入油箱(19)，通过增程器系统(10)中的发电机(27)启动发动机(25)，此时发动机(25)带动发电机(27)发电，其电能驱动电机(15)，或给动力电池包(20)充电；
增程器系统(10)中的发电机(25)除发电外，还能作为发动机(25)的启动电机，避免发动机(25)启动时在低效率区间工作；
驱动电机(15)除驱动整车外，还能作为发电机(25)回收整车减速时的制动能量，来为动力电池包(20)充电；
当电池电量不足时，可使用车载充电机(3)对电池进行充电，或者使用增程器系统(10)来充电；当使用低功率的车载充电机(3)时，满足6-8小时的车载充电需求；根据客户需要及电网基础设施建设情况，可以选择快速充电，快速充电时间小于30分钟。
14.按照权利要求13所述的增程式小型电动车的控制方法，其特征在于：所述的两缸汽油发动机设有电子节气门、碳罐和燃油蒸汽管接口。
15.按照权利要求13或14所述的增程式小型电动车的控制方法，其特征在于：
设散热器出口温度为T3，散热器进口温度为T4；
当整车长时间处于高速工况时，整个电驱动系统产生的热量很大，散热器的散热不能很快地降低第一电动水泵(28)、第二电动水泵(32)进口冷却液的温度，当T3－T4≤5℃时，发动机散热器及风扇(33)开启，加快散热器冷却；当T3－T4≥8℃时，发动机散热器及风扇(33)关闭，依靠散热器时冷却液冷却；
发动机散热器及风扇(33)和第一电动水泵(28)、第二电动水泵(32)由整车控制器(8)进行控制；当驱动电机(15)或逆变器的温度高于一定值时，整车控制器(8)将使发动机散热器及风扇(33)或第一电动水泵(28)、第二电动水泵(32)工作，既保证整车冷却系统的良好散热，又保证电量的有效利用。
16.一种增程式小型电动车的控制方法，所述的增程式小型电动车，包括驱动电机(15)、增程器系统(10)，所述的增程器系统(10)设有发动机(25)，所述的发动机(25)为自然吸气式直列两缸汽油发动机，其排量为0.6～1.0L；
所述的电动车后备箱布置动力电池包(20)、电池管理系统(22)及车载充电机(3)；
其特征在于：
低压蓄电池(17)工作时，必须保证其工作电压在设定值的范围内；当低压蓄电池(17)的工作电压低于设定值的下限值时，相关设备停止工作；这时，需要高压动力电池包(20)通过直流变换器(23)给低压蓄电池(17)充电；
当整车进入增程工作模式时，燃油由加油口(2)进入油箱(19)，通过增程器系统(10)中的发电机(27)启动发动机(25)，此时发动机(25)带动发电机(27)发电，其电能驱动电机(15)，或给动力电池包(20)充电；
增程器系统(10)中的发电机(25)除发电外，还能作为发动机(25)的启动电机，避免发动机(25)启动时在低效率区间工作；
驱动电机(15)除驱动整车外，还能作为发电机(25)回收整车减速时的制动能量，来为动力电池包(20)充电；
当电池电量不足时，可使用车载充电机(3)对电池进行充电，或者使用增程器系统(10)来充电；当使用低功率的车载充电机(3)时，满足6-8小时的车载充电需求；根据客户需要及电网基础设施建设情况，可以选择快速充电，快速充电时间小于30分钟。
17.按照权利要求16所述的增程式小型电动车的控制方法，其特征在于：所述的后备箱还设置充电器安装支架(36)和动力电池包支架(21)。
18.按照权利要求16或17所述的增程式小型电动车的控制方法，其特征在于：
设散热器出口温度为T3，散热器进口温度为T4；
当整车长时间处于高速工况时，整个电驱动系统产生的热量很大，散热器的散热不能很快地降低第一电动水泵(28)、第二电动水泵(32)进口冷却液的温度，当T3－T4≤5℃时，发动机散热器及风扇(33)开启，加快散热器冷却；当T3－T4≥8℃时，发动机散热器及风扇(33)关闭，依靠散热器时冷却液冷却；
发动机散热器及风扇(33)和第一电动水泵(28)、第二电动水泵(32)由整车控制器(8)进行控制；当驱动电机(15)或逆变器的温度高于一定值时，整车控制器(8)将使发动机散热器及风扇(33)或第一电动水泵(28)、第二电动水泵(32)工作，既保证整车冷却系统的良好散热，又保证电量的有效利用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510903798.5A CN105459840B (zh) | 2015-12-07 | 2015-12-07 | 一种增程式小型电动车及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510903798.5A CN105459840B (zh) | 2015-12-07 | 2015-12-07 | 一种增程式小型电动车及其控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105459840A CN105459840A (zh) | 2016-04-06 |
| CN105459840B true CN105459840B (zh) | 2017-12-12 |
Family
ID=55598155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510903798.5A Active CN105459840B (zh) | 2015-12-07 | 2015-12-07 | 一种增程式小型电动车及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105459840B (zh) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105857298A (zh) * | 2016-04-18 | 2016-08-17 | 东莞市瑞达电瓶车科技有限公司 | 一种用于电动车的控制系统 |
| JP2018012397A (ja) * | 2016-07-20 | 2018-01-25 | 本田技研工業株式会社 | 車載電源装置 |
| US10220830B2 (en) * | 2016-12-14 | 2019-03-05 | Bendix Commercial Vehicle Systems | Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method |
| US11807112B2 (en) | 2016-12-14 | 2023-11-07 | Bendix Commercial Vehicle Systems Llc | Front end motor-generator system and hybrid electric vehicle operating method |
| CN108248397A (zh) * | 2016-12-29 | 2018-07-06 | 比亚迪股份有限公司 | 发电控制方法、装置、增程器系统及电动汽车 |
| CN106740056A (zh) * | 2017-01-03 | 2017-05-31 | 风度（常州）汽车研发院有限公司 | 一种插电式混合动力结构 |
| CN106671798A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-05-17 | 风度（常州）汽车研发院有限公司 | 一种插电式混合动力装置以及新能源汽车 |
| CN108808815B (zh) * | 2018-06-01 | 2020-09-29 | 北京车和家信息技术有限公司 | 一种车辆的充电控制方法、装置和车辆 |
| CN109515215A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-03-26 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 增程器系统 |
| CN113847140B (zh) * | 2021-09-08 | 2023-03-03 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种增程器润滑冷却系统、混动汽车和控制方法 |
| CN116766963A (zh) * | 2023-06-29 | 2023-09-19 | 玉柴芯蓝新能源动力科技有限公司 | 用于发电的燃氢发动机增程器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008130492A (ja) * | 2006-11-24 | 2008-06-05 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システムおよび燃料電池車両 |
| CN102358201A (zh) * | 2011-08-08 | 2012-02-22 | 武汉理工大学 | 基于燃料电池的增程式电动汽车动力系统及控制方法 |
| CN203358313U (zh) * | 2013-06-04 | 2013-12-25 | 韩群山 | 电混汽车机舱组件、电池组、油箱布局安装结构 |
-
2015
- 2015-12-07 CN CN201510903798.5A patent/CN105459840B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008130492A (ja) * | 2006-11-24 | 2008-06-05 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システムおよび燃料電池車両 |
| CN102358201A (zh) * | 2011-08-08 | 2012-02-22 | 武汉理工大学 | 基于燃料电池的增程式电动汽车动力系统及控制方法 |
| CN203358313U (zh) * | 2013-06-04 | 2013-12-25 | 韩群山 | 电混汽车机舱组件、电池组、油箱布局安装结构 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 增程式电动汽车动力总成参数匹配设计;孙奎洲，王凯，范鑫，冯俊萍;《计算机测量与控制》;20141025;第22卷(第10期);全文 * |
| 增程式纯电动汽车动力系统参数匹配与优化研究;呼和;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20120331;正文第24页、35页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105459840A (zh) | 2016-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105459840B (zh) | 一种增程式小型电动车及其控制方法 | |
| KR101973710B1 (ko) | 중앙부에 엔진을 배치한 항속거리 연장형 전기자동차 | |
| CN102991331B (zh) | 插电式混合动力电动车辆 | |
| CN102735303B (zh) | 一种增程式电动汽车能量消耗量实验计算方法 | |
| CN201511806U (zh) | 同轴并联式油电/气电混合动力客车三类底盘 | |
| CN101412377A (zh) | 电子控制混合能源储能式电动汽车 | |
| CN101624007A (zh) | 一种可插电式混合动力汽车 | |
| CN213261985U (zh) | 增程式纯电动矿用宽体车 | |
| CN201544892U (zh) | 电动汽车控制系统 | |
| CN113147321A (zh) | 一种车载空调与可再生制动协调控制方法 | |
| CN202806334U (zh) | 双发动机汽车 | |
| CN104005836B (zh) | 可回收制动能量的进气增压机构 | |
| CN202782642U (zh) | 一种混合动力系统及汽车 | |
| CN102358137B (zh) | 增程式电动车的空调系统及其控制方法 | |
| CN101554863A (zh) | 电动汽车控制系统 | |
| CN208498178U (zh) | 一种工程车用太阳能电动空调控制系统 | |
| CN201240247Y (zh) | 气电混合动力客车 | |
| CN105711430A (zh) | 太阳能混合动力汽车续航能力增强系统 | |
| CN215244296U (zh) | 一种柴油增程式电动轻卡总体布置结构 | |
| CN202463544U (zh) | 插电式混联混合动力客车动力装置 | |
| CN206545535U (zh) | 用于车辆的尾气发电装置及具有其的车辆 | |
| CN206900227U (zh) | 纯电动冷藏车三电系统结构布置 | |
| CN201792906U (zh) | 具有电池组的电动轿车车架 | |
| CN205344508U (zh) | 增程式混合动力驱动装置 | |
| CN114475671A (zh) | 一种动车组混合动力集成系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180507 Address after: 241000 Huajing South Road, Yijiang high tech Industrial Development Zone, Wuhu, Anhui, 226 Patentee after: New-energy automobile Technology Co., Ltd. of Cherry Address before: 241009 Changchun Road, Wuhu economic and Technological Development Zone, Anhui 8 Patentee before: Saic Chery Automobile Co., Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 241000 No. 226 Jin Hua Nan Road, Yijiang hi tech Industrial Development Zone, Anhui, Wuhu Patentee after: Chery New Energy Automobile Co.,Ltd. Address before: 241000 No. 226 Jin Hua Nan Road, Yijiang hi tech Industrial Development Zone, Anhui, Wuhu Patentee before: CHERY NEW ENERGY AUTOMOBILE TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |