CN107662561A - 车辆自发电方法及车辆自发电装置 - Google Patents

车辆自发电方法及车辆自发电装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及车辆发电技术领域，提供一种车辆自发电方法及车辆自发电装置，其中所述车辆自发电方法包括：接收所述车辆的表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号；以及根据表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号控制风阻发电机组中的一个或多个风阻发电机工作以为所述车辆的散热风扇供电，其中所述风阻发电机组设置在散热风扇的框架上所述散热风扇以外的区域。本发明所述的车辆自发电方法能够通过对散热风扇框架上设置的风阻发电机的控制实现对车辆的散热风扇的供电，且无需额外的风能收集装置和分能输送装置。

Description

车辆自发电方法及车辆自发电装置
技术领域
本发明涉及车辆发电技术领域，特别涉及一种车辆自发电方法及车辆自发电装置。
背景技术
在现有技术中，已经存在着各种各样的风能发电装置用于整车应用。例如：1、利用风能收集装置(如集风罩、中网等)，将能风能集中输送给独立发电装置将风能转换为电能，再提供能源供给给整车；2、利用太阳能、燃料动能、风能三种能源装置，将三种能源装置通过并联或串联的方式，按能源稳定提供比重分配能源，实现阶段性能源供给；3、利用风能、太阳能两种能源装置，将两种能源装置通过并联或串联的方式，按能源稳定提供比重分配能源，实现阶段性能源供给；
然而，现有的风能发电装置存在以下缺点：
(1)结构复杂：虽然目前风能发电技术手段已能够稳定的提供能源供给，提升电动汽车行驶里程，但是，风能发电装置需在汽车现有结构上增加一套独立完整的风电装置(风电装置基本上由五大部分组成：风能收集装置、风能输送装置、风能转换装置、电能输送装置、电能控制系统)，这套结构复杂的风电装置无疑在整车设计、整车控制、整车性能、整车安全上增加前期设计难度，提升产品设计周期、提升产品成本。而且整套风电装置需占用大量的机舱、地板空间，对于整车布置空间和整车尺寸上有严格要求。因此，这样的风能发电装置虽然可以提升整车的行驶里程，但是也额外地增加了整车重量，这对于整车动力性、经济型(混动车型)也带来影响。
(2)系统控制复杂：整车采用多能源混合方式进行工作，不仅前期成本投入大，而且为克服不同工况、不同路况汽车行驶稳定，系统控制切换及控制模式复杂，使用过程容易出现问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆自发电方法，以解决上述现有技术中额外设置风能收集装置和风能输送装置带来的结构复杂及控制过程复杂的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车辆自发电方法，所述车辆自发电方法包括：接收所述车辆的表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号；以及
根据表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号控制风阻发电机组中的一个或多个风阻发电机工作以为所述车辆的散热风扇供电，其中所述风阻发电机组设置在散热风扇的框架上所述散热风扇以外的区域。
进一步的，根据表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号控制风阻发电机组中的一个或多个风阻发电机工作包括：在动力总成运行工况为第一工况、所述温度调节阀开度小于或等于第一预定开度且车速处于第一预定速度范围内的情况下，控制风阻发电机组中的第一发电机组工作；
根据表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号控制风阻发电机组中的一个或多个风阻发电机工作包括：在动力总成运行工况为第二工况、所述温度调节阀开度大于第一预定开度且小于或等于第二预定开度以及车速处于第二预定速度范围内的情况下，控制风阻发电机组中的第二发电机组工作。
进一步的，所述第一发电机组和所述第二发电机组分别包括一个或多个风阻发电机，所述第一发电机组的总功率小于所述第二发电机组的总功率。
进一步的，所述车辆自发电方法还包括接收散热器环境温度信号，在散热器环境温度处于第一预定温度范围、在动力总成运行工况为第三工况、所述温度调节阀开度大于第一预定开度且小于或等于第二预定开度以及车速处于第三预定速度范围内的情况下，控制风阻发电机组中的第三发电机组工作；在散热器环境温度处于第二预定温度范围、动力总成运行工况为第四工况、所述温度调节阀开度大于第二预定开度以及车速处于第四预定速度范围内的情况下，控制风阻发电机组中的第四发电机组工作；在散热器环境温度处于第二预定温度范围、动力总成运行工况为第四工况、所述温度调节阀开度大于第二预定开度以及车速大于第四预定速度范围的上限值的情况下，控制风阻发电机组中的第五发电机组工作。
进一步的，所述第三发电机组、所述第四发电机组和所述第五发电机组分别包括一个或多个风阻发电机，所述第四发电机组的总功率介于第三发电机组的总功率和第五发电机组的总功率之间，其中在所述第三发电机组、所述第四发电机组和所述第五发电机组分别包括多个风阻发电机的情况下，每个发电机组中的多个风阻发电机中的至少一个风阻发电机的叶轮旋转方向与其余风阻发电机的叶轮旋转方向相反。
相对于现有技术，本发明所述的车辆自发电方法具有以下优势：
通过接收车辆运行状态相关参数，能够根据车辆的运行状态(举例来讲，动力总成运行工况、温度调节阀开度和车速)对散热风扇框架上设置的风阻发电机的控制实现对车辆的散热风扇的供电(即，实现通过车辆的自发电对散热风扇的供电)，且无需额外的风能收集装置和分能输送装置。
本发明的另一目的在于提出一种车辆自发电装置，以解决上述现有技术中额外设置风能收集装置和风能输送装置带来的结构复杂及控制过程复杂的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车辆自发电装置，所述车辆自发电装置包括：接收单元，用于接收所述车辆的表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号；控制单元，与所述接收单元连接，用于根据表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号控制风阻发电机组中的一个或多个风阻发电机工作；以及风阻发电机组，在工作状态下为所述车辆的散热风扇供电，且设置在散热风扇的框架上所述散热风扇以外的区域。
进一步的，所述控制单元根据表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号控制风阻发电机组中的一个或多个风阻发电机工作包括：在动力总成运行工况为第一工况、所述温度调节阀开度小于或等于第一预定开度且车速处于第一预定速度范围内的情况下，控制风阻发电机组中的第一发电机组工作；
所述控制单元根据表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号控制风阻发电机组中的一个或多个风阻发电机工作包括：在动力总成运行工况为第二工况、所述温度调节阀开度大于第一预定开度且小于或等于第二预定开度以及车速处于第二预定速度范围内的情况下，控制风阻发电机组中的第二发电机组工作。
进一步的，所述第一发电机组和所述第二发电机组分别包括一个或多个风阻发电机，所述第一发电机组的总功率小于所述第二发电机组的总功率。
进一步的，所述接收单元还用于接收散热器环境温度信号，在散热器环境温度处于第一预定温度范围、在动力总成运行工况为第三工况、所述温度调节阀开度大于第一预定开度且小于或等于第二预定开度以及车速处于第三预定速度范围内的情况下，所述控制单元控制风阻发电机组中的第三发电机组工作；在散热器环境温度处于第二预定温度范围、动力总成运行工况为第四工况、所述温度调节阀开度大于第二预定开度以及车速处于第四预定速度范围内的情况下，所述控制单元控制风阻发电机组中的第四发电机组工作；在散热器环境温度处于第二预定温度范围、动力总成运行工况为第四工况、所述温度调节阀开度大于第二预定开度以及车速大于第四预定速度范围的上限值的情况下，所述控制单元控制风阻发电机组中的第五发电机组工作。
进一步的，所述第三发电机组、所述第四发电机组和所述第五发电机组分别包括一个或多个风阻发电机，所述第四发电机组的总功率介于第三发电机组的总功率和第五发电机组的总功率之间，其中在所述第三发电机组、所述第四发电机组和所述第五发电机组分别包括多个风阻发电机的情况下，每个发电机组中的多个风阻发电机中的至少一个风阻发电机的叶轮旋转方向与其余风阻发电机的叶轮旋转方向相反。
所述车辆自发电装置与上述车辆自发电方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的车辆自发电方法的流程图；
图2为本发明实施例所述的车辆自发电装置的方框图；以及
图3为本发明实施例所述的车辆自发电装置的风阻发电机的安装位置示意图。
附图标记说明：
1-接收单元，2-控制单元，3-风阻发电机组，4-散热风扇，5-散热风扇的框架，30-第一风阻发电机，32-第二风阻发电机，34-第三风阻发电机，36-第四风阻发电机，38-第五风阻发电机。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1为本发明实施例所述的车辆自发电方法的流程图。该车辆自发电方法可以应用于各种车辆，例如电动车辆，混合动力车辆等等，本发明不对此进行限定。
如图1所示，本发明一种实施例提供的车辆自发电方法所述车辆自发电方法包括：
S100，接收所述车辆的表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号；以及
S102，根据表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号控制风阻发电机组中的一个或多个风阻发电机工作以为所述车辆的散热风扇供电，其中所述风阻发电机组设置在散热风扇的框架上所述散热风扇以外的区域。
通过接收车辆运行状态相关参数，能够根据车辆的运行状态(举例来讲，动力总成运行工况、温度调节阀开度和车速)对散热风扇框架上设置的风阻发电机的控制实现对车辆的散热风扇的供电(即，实现通过车辆的自发电对散热风扇的供电)，且无需额外的风能收集装置和分能输送装置。
由此，在通过车辆自发电实现对散热风扇的供电的同时，可以减少对整车蓄电池的电能的消耗，从而提升例如电动汽车的行驶里程。
根据本发明一种实施例，步骤S102可以包括：
在动力总成运行工况为第一工况、所述温度调节阀开度小于或等于第一预定开度且车速处于第一预定速度范围内的情况下，控制风阻发电机组中的第一发电机组工作。
其中，第一发电机组可以包括一个或多个风阻发电机。对于第一发电机组，无论是包括一个风阻发电机还是包括多个风阻发电机，第一发电机组的总功率保持不变(换言之，只要保持第一发电机组的总功率不变，第一发电机组可以包括任意数量的风阻发电机)。
例如，以本发明中风阻发电机组包括五个风阻发电机为例，第一发电机组可以包括一个风阻发电机。
其中，第一工况例如可以指的是动力总成处于怠速；温度调节阀开度小于或等于第一预定开度例如可以对应于发动机散热循环为小循环；而第一预定速度范围例如可以对应于车速较低的情况，本领域技术人员可以根据实际情况对该第一预定速度范围进行设定。举例来讲，车速为15Km/h可以认为处于该第一预定速度范围内，但本发明不对第一预定速度范围进行具体限定。
举例来讲，在车辆(整车)处于上述运行状态的情况下，散热风扇的电机此时转速低且用电量少，所以可以仅控制一个功率较小的风阻发电机工作就可以满足散热风扇电机低速运转的需求(例如，风阻发电机组中叶轮转动阻力系数低的那个风阻发电机)。
根据本发明一种实施例，步骤S102可以包括：
在动力总成运行工况为第二工况、所述温度调节阀开度大于第一预定开度且小于或等于第二预定开度以及车速处于第二预定速度范围内的情况下，控制风阻发电机组中的第二发电机组工作。
其中，第二发电机组可以包括一个或多个风阻发电机。对于第二发电机组，无论是包括一个风阻发电机还是包括多个风阻发电机，第二发电机组的总功率保持不变(换言之，只要保持第二发电机组的总功率不变，第二发电机组可以包括任意数量的风阻发电机)。并且，第二发电机组与第一发电机组可以包括相同的风阻发电机(也就是，风阻发电机组中的某个风阻发电机既可以作为第一发电机组的成员，也可以作为第二发电机组的成员)。
例如，以本发明中风阻发电机组包括五个风阻发电机为例，第二发电机组可以包括二个风阻发电机。
根据本发明一种实施例，所述第一发电机组的总功率小于所述第二发电机组的总功率。
其中，第二工况例如可以指的是动力总成处于60kph；温度调节阀开度大于第一预定开度且小于或等于第二预定开度例如可以对应于发动机散热循环为中循环(混合循环)；而第二预定速度范围可以为下限值大于第一预定速度范围的上限值的情况，本领域技术人员同样可以根据实际情况对该第二预定速度范围进行设定。举例来讲，车速为25Km/h可以认为处于该第二预定速度范围内，但本发明不对第二预定速度范围进行具体限定。
举例来讲，在车辆(整车)处于上述运行状态的情况下，散热风扇的电机此时转速相对提高，其用电量也相应地增加，所以可以控制两个风阻发电机共同工作产生电能来满足散热风扇电机高速运转的需求(例如，风阻发电机组中叶轮转动阻力系数低的一个风阻发电机以及叶轮旋转方向与该转动阻力系数低的风阻发电机相反的一个风阻发电机)。
根据本发明一种实施例，步骤S102可以包括：，所述车辆自发电方法还包括接收散热器环境温度信号，
在散热器环境温度处于第一预定温度范围、在动力总成运行工况为第三工况、所述温度调节阀开度大于第一预定开度且小于或等于第二预定开度以及车速处于第三预定速度范围内的情况下，控制风阻发电机组中的第三发电机组工作；
其中，第三发电机组可以包括一个或多个风阻发电机。对于第三发电机组，无论是包括一个风阻发电机还是包括多个风阻发电机，第三发电机组的总功率保持不变(换言之，只要保持第三发电机组的总功率不变，第三发电机组可以包括任意数量的风阻发电机)。并且，第三发电机组与第一发电机组和第二发电机组可以包括相同的风阻发电机。
例如，以本发明中风阻发电机组包括五个风阻发电机为例，第三发电机组可以包括三个风阻发电机。
根据本发明一种实施例，所述第二发电机组的总功率小于所述第三发电机组的总功率。
其中，第一预定温度范围例如可以为(30±3)℃，但本发明不限于此；第三工况例如可以指的是动力总成处于120kph；温度调节阀开度大于第一预定开度且小于或等于第二预定开度例如可以对应于发动机散热循环为中循环(混合循环)；而第三预定速度范围可以为下限值大于第二预定速度范围的上限值的情况，本领域技术人员同样可以根据实际情况对该第三预定速度范围进行设定。举例来讲，车速为45Km/h可以认为处于该第三预定速度范围内，但本发明不对第三预定速度范围进行具体限定。
举例来讲，在车辆(整车)处于上述运行状态的情况下，可以控制例如三个风阻发电机共同工作产生电能，此时产生的电能在满足散热风扇的电机用电需求的同时，能向周边小额用电量附件提供电能(在这种情况下，在控制三个风阻发电机共同工作的同时，控制断开至周边小额用电量附件的电源连接，以使周边小额用电量附件由风阻发电机供电，减少整车电能消耗)。
此外，在三个风阻发电机共同工作下，机舱风速流场得以改变，从而提升了散热器散热性能。
在散热器环境温度处于第二预定温度范围、动力总成运行工况为第四工况、所述温度调节阀开度大于第二预定开度以及车速处于第四预定速度范围内的情况下，控制风阻发电机组中的第四发电机组工作；
其中，第四发电机组可以包括一个或多个风阻发电机。对于第四发电机组，无论是包括一个风阻发电机还是包括多个风阻发电机，第四发电机组的总功率保持不变(换言之，只要保持第四发电机组的总功率不变，第四发电机组可以包括任意数量的风阻发电机)。并且，第四发电机组与第一发电机组至第三发电机组可以包括相同的风阻发电机。
例如，以本发明中风阻发电机组包括五个风阻发电机为例，第四发电机组可以包括四个风阻发电机。
根据本发明一种实施例，所述第三发电机组的总功率小于所述第四发电机组的总功率。
其中，第二预定温度范围例如可以为(40±3)℃，但本发明不限于此；第四工况例如可以指的是动力总成处于180kph；温度调节阀开度大于第二预定开度例如可以对应于发动机散热循环为大循环；而第四预定速度范围可以为下限值大于第三预定速度范围的上限值的情况，本领域技术人员同样可以根据实际情况对该第四预定速度范围进行设定。举例来讲，车速为65Km/h可以认为处于该第四预定速度范围内，但本发明不对第四预定速度范围进行具体限定。
举例来讲，在车辆(整车)处于上述运行状态的情况下，可以控制例如四个风阻发电机共同工作产生电能，此时产生的电能在满足散热风扇的电机用电需求的同时，能向周边大额用电量附件提供电能(在这种情况下，在控制四个风阻发电机共同工作的同时，控制断开至周边大额用电量附件的电源连接，以使周边大额用电量附件由风阻发电机供电，减少整车电能消耗)。
此外，在四个风阻发电机共同工作下，机舱风速流场得以改变，从而提升了散热器散热性能。
在散热器环境温度处于第二预定温度范围、动力总成运行工况为第四工况、所述温度调节阀开度大于第二预定开度以及车速大于第四预定速度范围的上限值的情况下，控制风阻发电机组中的第五发电机组工作。
其中，第五发电机组可以包括一个或多个风阻发电机。对于第五发电机组，无论是包括一个风阻发电机还是包括多个风阻发电机，第五发电机组的总功率保持不变(换言之，只要保持第五发电机组的总功率不变，第五发电机组可以包括任意数量的风阻发电机)。并且，第五发电机组与第一发电机组至第四发电机组可以包括相同的风阻发电机。
例如，以本发明中风阻发电机组包括五个风阻发电机为例，第五发电机组可以包括五个风阻发电机。
根据本发明一种实施例，所述第四发电机组的总功率小于所述第五发电机组的总功率。
其中，第二预定温度范围例如可以为(40±3)℃，但本发明不限于此；第四工况例如可以指的是动力总成处于180kph；温度调节阀开度大于第二预定开度例如可以对应于发动机散热循环为大循环；而第四预定速度范围可以为下限值大于第三预定速度范围的上限值的情况，本领域技术人员同样可以根据实际情况对该第四预定速度范围进行设定。
举例而言，在车辆(整车)处于上述运行状态的情况下，可以控制例如五个风阻发电机共同工作产生电能，此时产生的电能在满足散热风扇的电机用电需求的同时，能向周边所有用电量附件提供电能(在这种情况下，在控制五个风阻发电机共同工作的同时，控制断开至周边所有用电量附件的电源连接，以使周边所有用电量附件由风阻发电机供电，减少整车电能消耗)。由此可以实现在大负荷工况下向周边用电设备的供电。
此外，在五个风阻发电机共同工作下，机舱风速流场得以改变，从而提升了散热器散热性能。
从上述实施例可以看出，根据车辆运行状态的变化改变发电形式，可以有针对性的进行供电，无需向蓄电池充电，且避免了能源的浪费。
根据本发明一种实施例，在所述第三发电机组、所述第四发电机组和所述第五发电机组分别包括多个风阻发电机的情况下，每个发电机组中的多个风阻发电机中的至少一个风阻发电机的叶轮旋转方向与其余风阻发电机的叶轮旋转方向相反。
举例而言：
在第三发电机组包括三个风阻发电机的情况下，三个风阻发电机中的一个风阻发电机的叶轮旋转方向与另外两个风阻发电机的叶轮旋转方向相反。例如，风阻发电机组中叶轮转动阻力系数低的一个风阻发电机、叶轮旋转方向与该转动阻力系数低的风阻发电机相反的一个风阻发电机、叶轮旋转方向与该转动阻力系数低的风阻发电机相同的一个风阻发电机(其中，该风阻发电机的叶轮数量可以比该转动阻力系数低的风阻发电机的叶轮数量少一个)。
在第四发电机组包括四个风阻发电机的情况下，四个风阻发电机中的一个风阻发电机的叶轮旋转方向与另外三个风阻发电机的叶轮旋转方向相反。例如，风阻发电机组中叶轮转动阻力系数低的一个风阻发电机、叶轮旋转方向与该转动阻力系数低的风阻发电机相反的一个风阻发电机、叶轮旋转方向与该转动阻力系数低的风阻发电机相同的两个风阻发电机(这两个中的一个风阻发电机的叶轮数量可以比该转动阻力系数低的风阻发电机的叶轮数量少一个)。
在第五发电机组包括五个风阻发电机工作的情况下，五个风阻发电机中的两个风阻发电机的叶轮旋转方向与另外三个风阻发电机的叶轮旋转方向相反。例如，风阻发电机组中叶轮转动阻力系数低的一个风阻发电机、叶轮旋转方向与该转动阻力系数低的风阻发电机相反的两个风阻发电机、叶轮旋转方向与该转动阻力系数低的风阻发电机相同的两个风阻发电机(这两个中的一个风阻发电机的叶轮数量可以比该转动阻力系数低的风阻发电机的叶轮数量少一个)。
对于第一至第五发电机组中风阻发电机的配置，可以根据不同的车辆运行状态(例如，动力总成运行工况、温度调节阀开度、车速和散热器环境温度等)预先进行设置。例如，可以将不同的车辆运行状态与多个发电机组以映射表的方式对应起来存储在存储器中，以供需要时使用。
图2为本发明实施例所述的车辆自发电装置的方框图。该车辆自发电装置可以应用于各种车辆，例如电动车辆，混合动力车辆等等，本发明不对此进行限定。
如图2所示，本发明一种实施例提供的车辆自发电装置包括：
接收单元1，用于接收所述车辆的表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号；控制单元2，与所述接收单元1连接，用于根据表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号控制风阻发电机组中的一个或多个风阻发电机工作；以及风阻发电机组3，在工作状态下为所述车辆的散热风扇供电，且设置在散热风扇的框架上所述散热风扇以外的区域。
通过接收车辆运行状态相关参数，能够根据车辆的运行状态(举例来讲，动力总成运行工况、温度调节阀开度和车速)对散热风扇框架上设置的风阻发电机的控制实现对车辆的散热风扇的供电(即，实现通过车辆的自发电对散热风扇的供电)，且无需额外的风能收集装置和分能输送装置。
由此，在通过车辆自发电实现对散热风扇的供电的同时，可以减少对整车蓄电池的电能的消耗，从而提升例如电动汽车的行驶里程。并且，由于可以避免不必要的部件的设置(例如，整流器、信号放大器、风能收集装置和分能输送装置等等)，可以简化系统结构和机舱线束，使得系统更稳定，机舱更简洁。
此外，由于风阻发电机组直接设置在散热风扇的框架上，所以能够节省空间、简化结构。
其中，控制单元2可以为车辆的ECU。
根据本发明一种实施例，所述控制单元2根据表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号控制风阻发电机组3中的一个或多个风阻发电机工作可以包括：在动力总成运行工况为第一工况、所述温度调节阀开度小于或等于第一预定开度且车速处于第一预定速度范围内的情况下，控制风阻发电机组3中的第一发电机组工作。
根据本发明一种实施例，所述控制单元2根据表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号控制风阻发电机组3中的一个或多个风阻发电机工作包括：在动力总成运行工况为第二工况、所述温度调节阀开度大于第一预定开度且小于或等于第二预定开度以及车速处于第二预定速度范围内的情况下，控制风阻发电机组3中的第二发电机组工作。
根据本发明一种实施例，所述接收单元1还用于接收散热器环境温度信号，在散热器环境温度处于第一预定温度范围、在动力总成运行工况为第三工况、所述温度调节阀开度大于第一预定开度且小于或等于第二预定开度以及车速处于第三预定速度范围内的情况下，所述控制单元2控制风阻发电机组3中的第三发电机组工作；
在散热器环境温度处于第二预定温度范围、动力总成运行工况为第四工况、所述温度调节阀开度大于第二预定开度以及车速处于第四预定速度范围内的情况下，所述控制单元2控制风阻发电机组3中的第四发电机组工作；
在散热器环境温度处于第二预定温度范围、动力总成运行工况为第四工况、所述温度调节阀开度大于第二预定开度以及车速大于第四预定速度范围的上限值的情况下，所述控制单元2控制风阻发电机组3中的第四发电机组工作。
根据本发明一种实施例，所述第三发电机组、所述第四发电机组和所述第五发电机组分别包括一个或多个风阻发电机，所述第二发电机组的总功率小于第三发电机组的总功率，所述第四发电机组的总功率介于第三发电机组的总功率和第五发电机组的总功率之间，其中在所述第三发电机组、所述第四发电机组和所述第五发电机组分别包括多个风阻发电机的情况下，每个发电机组中的多个风阻发电机中的至少一个风阻发电机的叶轮旋转方向与其余风阻发电机的叶轮旋转方向相反。
举例而言，以本发明中风阻发电机组包括五个风阻发电机为例，在第三发电机组包括三个风阻发电机工作的情况下，三个风阻发电机中的一个风阻发电机的叶轮旋转方向与另外两个风阻发电机的叶轮旋转方向相反；在第四发电机组包括四个风阻发电机工作的情况下，四个风阻发电机中的一个风阻发电机的叶轮旋转方向与另外三个风阻发电机的叶轮旋转方向相反；在第五发电机组包括五个风阻发电机工作的情况下，五个风阻发电机中的两个风阻发电机的叶轮旋转方向与另外三个风阻发电机的叶轮旋转方向相反。
上述的车辆自发电装置与上述的车辆自发电方法相对应，具体的示例的描述可以参照上述关于车辆自发电方法的描述，在此不再赘述。
图3为本发明实施例所述的车辆自发电装置的风阻发电机的安装位置示意图。利用本发明所述的车辆自发电装置，可以最大化利用上车体45％的风阻能量。
如图3所示，在不影响发动机冷却性能要求的前提下，可以根据中网进气量将风阻发电机组3(在图3中，以风阻发电机组3包括第一风阻发电机30、第二风阻发电机32、第三风阻发电机34、第四风阻发电机36和第五风阻发电机38为例)布置在散热风扇4所在的散热风扇的框架5的空余面积上(如，散热风扇的框架5的总面积的30％～35％)，以提升风扇总成表面积利用率。为了提升风阻发电机组的电能转换效率，可以将风阻发电机组分成第一组和第二组。根据中网进风面积计算，将能经过35％～45％进风量分布区域，由第一组占用：将散热风扇的框架5上25％～40％空间面积布置1个直径65mm～75mm第一风阻发电机30作为第一组。将能经过55％～65％进风量分布区域，由第二组占用：将散热风扇的框架5上60％～75％空间面积布置4个直径50mm第二至第四风阻发电机32，34，36，38作为第二组。为了满足NVH(噪声、振动、声振粗糙度)噪声需求第一组发电机与第二组发电机间隔可以控制在40～35mm，第二组中的第二风阻发电机32和第三风阻发电机34叶轮旋转方向与第四风阻发电机36和第五风阻发电机38叶轮旋转方向相反，第一组中的第一风阻发电机30叶轮旋转方向与第四风阻发电机36和第五风阻发电机38一致，且叶轮数多1叶。
举例而言，在控制一个风阻发电机工作的情况下，可以仅控制第一风阻发电机30；在控制两个风阻发电机工作的情况下，可以控制第一风阻发电机30和第二风阻发电机32工作，此时风速能克服第二风阻发电机32的叶轮转动阻力；在控制三个风阻发电机工作的情况下，可以控制第一风阻发电机30、第二风阻发电机32和第五风阻发电机38工作，此时风速能克服第五风阻发电机38的叶轮转动阻力；在控制四个风阻发电机工作的情况下，可以控制第一风阻发电机30、第二风阻发电机32、第五风阻发电机38和第四风阻发电机36工作，此时风速能克服第四风阻发电机36的叶轮转动阻力；在控制五个风阻发电机工作的情况下，可以控制第一风阻发电机30、第二风阻发电机32、第五风阻发电机38、第四风阻发电机36和第三风阻发电机34工作，此时风速能克服第三风阻发电机34的叶轮转动阻力。
其中通过对中网尺寸的合理设定，可以满足风能发电风量需求。
此外，通过对风阻发电机组3中的风阻发电机的启动顺序的控制，可以进一步提升散热性能。举例而言，在图3中的五个风阻发电机均要工作的情况下，可以按照第一风阻发电机30、第二风阻发电机32、第五风阻发电机38、第四风阻发电机36、第三风阻发电机34的顺序启动。
图3所示的安装位置及风阻发电机的数量仅仅是示例性的，并非用于限定本发明。
表1示出了以图3所示的安装位置安装风阻发电机组3的车辆自发电装置的电能转化率对照表。
表1
以图3所示的安装位置安装风阻发电机组3，电能转化率、散热性能、散热风扇轻量化、风能利用率均可以提升而整车成本得以下降。并且，通过上述的风阻发电机间的距离控制以及叶轮旋转方向的控制，散热风扇噪音得以降低。
本领域技术人员应当理解，上述实施例中关于数量、参数的数值以及数值范围的描述仅仅是示例性的，并非用于限定本发明。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆自发电方法，其特征在于，所述车辆自发电方法包括：
接收所述车辆的表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号；以及
根据表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号控制风阻发电机组中的一个或多个风阻发电机工作以为所述车辆的散热风扇供电，其中所述风阻发电机组设置在散热风扇的框架上所述散热风扇以外的区域。
2.根据权利要求1所述的车辆自发电方法，其特征在于，根据表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号控制风阻发电机组中的一个或多个风阻发电机工作包括：
在动力总成运行工况为第一工况、所述温度调节阀开度小于或等于第一预定开度且车速处于第一预定速度范围内的情况下，控制风阻发电机组中的第一发电机组工作；
在动力总成运行工况为第二工况、所述温度调节阀开度大于第一预定开度且小于或等于第二预定开度以及车速处于第二预定速度范围内的情况下，控制风阻发电机组中的第二发电机组工作。
3.根据权利要求2所述的车辆自发电方法，其特征在于，所述第一发电机组和所述第二发电机组分别包括一个或多个风阻发电机，所述第一发电机组的总功率小于所述第二发电机组的总功率。
4.根据权利要求1所述的车辆自发电方法，其特征在于，所述车辆自发电方法还包括接收散热器环境温度信号，
在散热器环境温度处于第一预定温度范围、在动力总成运行工况为第三工况、所述温度调节阀开度大于第一预定开度且小于或等于第二预定开度以及车速处于第三预定速度范围内的情况下，控制风阻发电机组中的第三发电机组工作；
在散热器环境温度处于第二预定温度范围、动力总成运行工况为第四工况、所述温度调节阀开度大于第二预定开度以及车速处于第四预定速度范围内的情况下，控制风阻发电机组中的第四发电机组工作；
在散热器环境温度处于第二预定温度范围、动力总成运行工况为第四工况、所述温度调节阀开度大于第二预定开度以及车速大于第四预定速度范围的上限值的情况下，控制风阻发电机组中的第五发电机组工作。
5.根据权利要求4所述的车辆自发电方法，其特征在于，所述第三发电机组、所述第四发电机组和所述第五发电机组分别包括一个或多个风阻发电机，所述第四发电机组的总功率介于第三发电机组的总功率和第五发电机组的总功率之间，其中在所述第三发电机组、所述第四发电机组和所述第五发电机组分别包括多个风阻发电机的情况下，每个发电机组中的多个风阻发电机中的至少一个风阻发电机的叶轮旋转方向与其余风阻发电机的叶轮旋转方向相反。
6.一种车辆自发电装置，其特征在于，所述车辆自发电装置包括：
接收单元(1)，用于接收所述车辆的表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号；
控制单元(2)，与所述接收单元(1)连接，用于根据表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号控制风阻发电机组中的一个或多个风阻发电机工作；以及
风阻发电机组(3)，在工作状态下为所述车辆的散热风扇供电，且设置在散热风扇的框架上所述散热风扇以外的区域。
7.根据权利要求6所述的车辆自发电装置，其特征在于，所述控制单元(2)根据表示动力总成运行工况的信号、温度调节阀开度信号和车速信号控制风阻发电机组(3)中的一个或多个风阻发电机工作包括：
在动力总成运行工况为第一工况、所述温度调节阀开度小于或等于第一预定开度且车速处于第一预定速度范围内的情况下，控制风阻发电机组(3)中的第一发电机组工作；
在动力总成运行工况为第二工况、所述温度调节阀开度大于第一预定开度且小于或等于第二预定开度以及车速处于第二预定速度范围内的情况下，控制风阻发电机组(3)中的第二发电机组工作。
8.根据权利要求7所述的车辆自发电装置，其特征在于，所述第一发电机组和所述第二发电机组分别包括一个或多个风阻发电机，所述第一发电机组的总功率小于所述第二发电机组的总功率。
9.根据权利要求6所述的车辆自发电装置，其特征在于，
所述接收单元(1)还用于接收散热器环境温度信号，
在散热器环境温度处于第一预定温度范围、在动力总成运行工况为第三工况、所述温度调节阀开度大于第一预定开度且小于或等于第二预定开度以及车速处于第三预定速度范围内的情况下，所述控制单元(2)控制风阻发电机组(3)中的第三发电机组工作；
在散热器环境温度处于第二预定温度范围、动力总成运行工况为第四工况、所述温度调节阀开度大于第二预定开度以及车速处于第四预定速度范围内的情况下，所述控制单元(2)控制风阻发电机组(3)中的第四发电机组工作；
在散热器环境温度处于第二预定温度范围、动力总成运行工况为第四工况、所述温度调节阀开度大于第二预定开度以及车速大于第四预定速度范围的上限值的情况下，所述控制单元(2)控制风阻发电机组(3)中的第五发电机组工作。
10.根据权利要求9所述的车辆自发电装置，其特征在于，所述第三发电机组、所述第四发电机组和所述第五发电机组分别包括一个或多个风阻发电机，所述第四发电机组的总功率介于第三发电机组的总功率和第五发电机组的总功率之间，其中在所述第三发电机组、所述第四发电机组和所述第五发电机组分别包括多个风阻发电机的情况下，每个发电机组中的多个风阻发电机中的至少一个风阻发电机的叶轮旋转方向与其余风阻发电机的叶轮旋转方向相反。
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