CN108093871A - 一种混合动力系统控制方法、混合动力系统及无人割草车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合动力系统控制方法、混合动力系统及无人割草车。所述无人割草车混合动力系统控制方法包括：通过汽油发动机为发电机提供动力，从而使发电机为充电机提供动力，使充电机工作，充电机通过第一输出回路为电池组供电，充电机通过第二输出回路为电动设备供电；在无人割草车工作时，当第一输出回路电压低于第二输出回路电压时为第一状态；当第一输出回路电压高于第二输出回路电压时为第二状态；当处于所述第二状态时，使所述电池组为所述电动设备供电。本申请的无人割草车混合动力系统控制方法中电池组能够吸收割草车能量的回馈，节约能源。

Description

一种混合动力系统控制方法、混合动力系统及无人割草车

技术领域

本发明涉及割草车技术领域，特别是涉及一种无人割草车混合动力系统控制方法、混合动力系统及无人割草车。

背景技术

随着地球化石能源日益枯竭，同时伴随着环境污染的日益严重。国家对汽车的污染物排放的限制越来越严格，同时鼓励使用新能源汽车来减少汽车尾气排放。割草车作为一款专用车辆，伴随着我国经济的快速发展，国民对出行的快速便捷性提出了越来越高的要求，我国的新机场的建设步伐也在加快，对割草车的需求明显提升，但我国目前仍然在使用传统柴汽油动力割草车，其油耗高、噪声大、污染排放大，不符合国家对环保的要求以及未来市场需求。即使有油电混合动力，也通常采用电力为主、油动为辅的方式，这种方式具有动力不足，无法适应大型机械的缺点。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人割草车混合动力系统控制方法来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种无人割草车混合动力系统控制方法，所述无人割草车混合动力系统控制方法包括如下步骤：

通过汽油发动机为发电机提供动力，从而使发电机为充电机提供动力，使充电机工作，充电机通过第一输出回路为电池组供电，充电机通过第二输出回路为电动设备供电；

在所述无人割草车工作时，实时监测第一输出回路电压以及第二输出回路电压，当第一输出回路电压低于第二输出回路电压时，设定为第一状态；当第一输出回路电压高于第二输出回路电压时，设定为第二状态；

当处于所述第二状态时，使所述电池组为所述电动设备供电。

优选地，所述无人割草车混合动力设计方法进一步包括：

当所述无人割草车自所述第二状态转换为第一状态时，电池组停止为所述电动设备供电。

优选地，所述步骤1中的所述第一输出回路电压的电压值低于所述第二输出回路电压5V。

优选地，所述无人割草车混合动力设计方法进一步包括：

当处于所述第一状态时，判断汽油发动机是否由于故障而停止工作，若是，则通过电池组为电动机提供电力，从而使电动机为割台提供动力，使割台以电动方式工作。

优选地，所述无人割草车混合动力设计方法进一步包括：

预设电池组电量保障值，当处于所述第一状态时，判断电池组当前电量是否超过所述电池组电量保障值，若是，则为所述电动机提供电力以及为所述电动设备供电；若否，则仅为所述电动设备供电。

本申请哈提供了一种油电混合系统，用于无人割草车，所述油电混合系统包括：汽油发动机、发电机、充电机、电池组；其中，

所述汽油发动机分别与割台以及发电机连接；

所述发电机与所述充电机连接；

所述充电机通过第一输出回路为电池组供电，所述充电机通过第二输出回路为电动设备供电；其中，

所述汽油发动机用于为割台提供动力以及为发电机提供动力；

所述发电机用于为充电机提供动力；

在所述无人割草车工作时，所述无人割草车具有第一状态或第二状态，当处于所述第二状态时，所述电池组用于为所述电动设备供电。

优选地，所述油电混合系统进一步包括电动机，所述电动机的输出端与割台连接，所述电池组连接所述电动机的输入端。

优选地，所述油电混合系统进一步包括电压检测装置，所述电压检测装置连接所述第一输出回路和所述第二输出回路；所述电压检测装置用于检测所述第一输出回路电压和第二输出回路电压。

优选地，所述油电混合系统进一步包括汽油发动机检测装置，所述汽油发动机检测装置连接所述汽油发动机。

本申请还提供了一种无人割草车，所述无人割草车包括割台以及如上所述的油电混合系统。

本申请的无人割草车混合动力系统控制方法中电池组能够吸收割草车能量的回馈，节约能源。一方面电池组可以作为发电机补充供电起到平衡负载的作用，同时其还能吸收整个割草车的能量回馈，节约能源。另一方面，且当发动机或者发电机无法输出时，能够提供应急供电，确保设备安全运行。

附图说明

图1是本申请第一实施例的无人割草车混合动力系统控制方法的流程示意图。

图2是本申请第一实施例的油电混合系统的系统示意图。

图3是图2所示的油电混合系统的连接关系示意图。

附图标记：

1	汽油发动机	4	电池组
				2	发电机	5	电动设备
3	充电机

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

图1是本申请第一实施例的无人割草车混合动力系统控制方法的流程示意图。图2是本申请第一实施例的油电混合系统的系统示意图。图3是图2所示的油电混合系统的连接关系示意图。

在本实施例中，电动设备指的是所有无人割草车中需要电能工作的设备，而不特指某一设备。例如，无人割草车上的行走电机、各个传感器设备。

如图1所示的无人割草车混合动力系统控制方法包括：

步骤1：通过汽油发动机为发电机提供动力，从而使发电机为充电机提供动力，使充电机工作，充电机通过第一输出回路为电池组供电，充电机通过第二输出回路为电动设备供电；

步骤2：在所述无人割草车工作时，实时监测第一输出回路电压以及第二输出回路电压，当第一输出回路电压低于第二输出回路电压时，设定为第一状态；当第一输出回路电压高于第二输出回路电压时，设定为第二状态；

步骤3：判断无人割草车处于第一状态还是处于第二状态，当处于第二状态时，使电池组为电动设备供电。

在本实施例中，无人割草车混合动力设计方法进一步包括：

步骤4：在所述无人割草车处于第二状态时，实时进行判断无人割草车处于第一状态还是处于第二状态，当所述无人割草车自所述第二状态转换为第一状态时，电池组停止为所述电动设备供电。

在本实施例中，步骤1中的第一输出回路电压的电压值低于第二输出回路电压5V左右。

在本实施例中，无人割草车混合动力设计方法进一步包括：

当处于第一状态时，判断汽油发动机是否由于故障而停止工作，若是，则通过电池组为电动机提供电力，从而使电动机为割台提供动力，使割台以电动方式工作。

采用这种方式，可以保证无人割草车的割台正常工作。

可以理解的是，如果使割台正常工作会非常耗费电池组电力，因此，有利的是，无人割草车混合动力设计方法进一步包括：

预设电池组电量保障值，当处于第一状态时，判断电池组当前电量是否超过电池组电量保障值，若是，则为所述电动机提供电力以及为所述电动设备供电；若否，则仅为所述电动设备供电。采用这种方式，可以在无人割草车割台工作与无人割草车行走之间首先保证无人割草车的行走，防止无人割草车没有动力无法开回预定地点。

如图2及图3所示的油电混合系统，用于无人割草车，该油电混合系统包括：汽油发动机1、发电机2、充电机3、电池组4；其中，

汽油发动机1分别与割台以及发电机2连接；

发电机2与充电机3连接；

充电机2通过第一输出回路为电池组4供电，充电机通过第二输出回路为电动设备5供电；其中，

汽油发动机1用于为割台提供动力以及为发电机2提供动力；

发电机2用于为充电机提供动力；

在无人割草车工作时，无人割草车具有第一状态或第二状态，当处于第二状态时，电池组用于为电动设备供电。

在一个备选实施例中，油电混合系统进一步包括电动机，电动机的输出端与割台连接，电池组连接所述电动机的输入端。

在本实施例中，油电混合系统进一步包括电压检测装置，电压检测装置连接所述第一输出回路和第二输出回路；电压检测装置用于检测第一输出回路电压和第二输出回路电压。

在一个备选实施例中，油电混合系统进一步包括汽油发动机检测装置，汽油发动机检测装置连接汽油发动机。

本申请还提供了一种无人割草车，所述无人割草车包括割台以及如上所述的油电混合系统。

在本实施例中，根据总功率(按额定功率取)需求选定发动机，主要选取原则是(割台功率+发电机功率)*1.1；

选定发电机功率以及发电机类型，一般综合考虑经济性，选择220V输入的交流发电机，然后依据系统需求确定发电机的功率，一般按照系统需求的1.3倍选择；

根据油电混合系统需求选取智能充电机的功率、电压平台。智能充电机有两路输出，第一路给锂电池组充电，第二路给无人割草车行走电机及其大功率平台供电；需综合考虑二者的电压；

锂电池组选择按照油电混合系统的要求进行选择，选择的原则有电压、持续电流、供电时间；

油电混合系统通信根据通信环境来选择即可；

锂电池组的BMS要求具有电压、电流、温度检测功能，并且具有过压、过流、欠压、短路保护功能。

下面以举例的方式对本申请进行进一步阐述。可以理解的是，该举例并不构成对本申请的任何限制。

参见图1及图2。汽油发动机给割台提供动力，同时带动交流发电机发电。发电机输出AC220V。智能充电机通过交直流转换成可变直流电。智能充电机有两路输出，一路输出作为锂电池组充电回路(称第一输出回路)。一路输出作为行走电机及其其他电气部件供电(称第二输出回路)。一方面锂电池组可以作为发电机补充供电起到平衡负载的作用，同时其还能吸收整个割草车的能量回馈，节约能源。另一方面，当发动机或者发电机无法输出时，能够提供应急供电，确保设备安全运行。另外，锂电池组输出多种平台电压给系统各种传感器设备供电。

智能充电机与锂电池组工作机制如下：智能充电机第一路输出给锂电池组充电，电压一般比第二输出回路略低，保证形成一定压差。第二输出回路在正常工作的情况下，锂电池组处于浮充状态。当第二输出回路动力不足时，电压会被拉低，当电压拉低到低于第一输出回路电压时，锂电池组补充供电。锂电池组可提供短时大功率供电，保证系统正常。当恢复到一般工作状态时，锂电池组停止给行走电机及其其他大功率电气设备供电。若锂电池组低于设定电压，第一输出回路给锂电池组充电。需要注意的是，这里的设定电压并非电池组电量保障值，而是决定是否为电池组充电的设定电压。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种无人割草车混合动力系统控制方法，其特征在于，所述无人割草车混合动力系统控制方法包括：

通过汽油发动机为发电机提供动力，从而使发电机为充电机提供动力，使充电机工作，充电机通过第一输出回路为电池组供电，充电机通过第二输出回路为电动设备供电；

在所述无人割草车工作时，实时监测第一输出回路电压以及第二输出回路电压，当第一输出回路电压低于第二输出回路电压时，设定为第一状态；当第一输出回路电压高于第二输出回路电压时，设定为第二状态；

判断所述无人割草车处于第一状态还是处于第二状态，当处于所述第二状态时，使所述电池组为所述电动设备供电。

2.如权利要求1所述的无人割草车混合动力系统控制方法，其特征在于，所述无人割草车混合动力系统控制方法进一步包括：

在所述无人割草车处于第二状态时，实时进行判断无人割草车处于第一状态还是处于第二状态，当所述无人割草车自所述第二状态转换为第一状态时，电池组停止为所述电动设备供电。

3.如权利要求2所述的无人割草车混合动力系统控制方法，其特征在于，所述步骤1中的所述第一输出回路电压的电压值低于所述第二输出回路电压5V。

4.如权利要求1所述的无人割草车混合动力系统控制方法，其特征在于，所述无人割草车混合动力系统控制方法进一步包括：

当处于所述第一状态时，判断汽油发动机是否由于故障而停止工作，若是，则通过电池组为电动机提供电力，从而使电动机为割台提供动力，使割台以电动方式工作。

5.如权利要求4所述的无人割草车混合动力系统控制方法，其特征在于，所述无人割草车混合动力系统控制方法进一步包括：

预设电池组电量保障值，当处于所述第一状态时，判断电池组当前电量是否超过所述电池组电量保障值，若是，则为所述电动机提供电力以及为所述电动设备供电；若否，则仅为所述电动设备供电。

6.一种油电混合系统，用于无人割草车，其特征在于，所述油电混合系统包括：汽油发动机(1)、发电机(2)、充电机(3)、电池组(4)；其中，

所述汽油发动机(1)分别与割台以及发电机(2)连接；

所述发电机(2)与所述充电机(3)连接；

所述充电机(2)通过第一输出回路为电池组(4)供电，所述充电机通过第二输出回路为电动设备(5)供电；其中，

所述汽油发动机(1)用于为割台提供动力以及为发电机(2)提供动力；

所述发电机(2)用于为充电机提供动力；

在所述无人割草车工作时，所述无人割草车具有第一状态或第二状态，当处于所述第二状态时，所述电池组用于为所述电动设备供电。

7.如权利要求6所述的油电混合系统，其特征在于，所述油电混合系统进一步包括电动机，所述电动机的输出端与割台连接，所述电池组连接所述电动机的输入端。

8.如权利要求7所述的油电混合系统，其特征在于，所述油电混合系统进一步包括电压检测装置，所述电压检测装置连接所述第一输出回路和所述第二输出回路；所述电压检测装置用于检测所述第一输出回路电压和第二输出回路电压。

9.如权利要求8所述的油电混合系统，其特征在于，所述油电混合系统进一步包括汽油发动机检测装置，所述汽油发动机检测装置连接所述汽油发动机。

10.一种无人割草车，其特征在于，所述无人割草车包括割台以及如权利要求6或9中任意一项所述的油电混合系统。