CN108790846A - 车辆油/电混合动力的供电系统 - Google Patents

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Abstract

一种车辆油/电混合动力的供电系统，由一超级电容、一启动电池、一副电池、一发电机、一整流滤波单元、一处理单元及一降压限流单元组成，其中，发电机是油/电混合动力车辆的车载发电机，副电池系可卸式二次电池，用于对超级电容及启动电池提供回充电力，处理单元包含DC‑DC升压模块、稳压模块及限流模块，超级电容与副电池耦接成为主要充放电单元，超级电容与处理单元及油/电混合动力机车驱动车轮旋转的动力马达分别耦接，超级电容对动力马达提供电力，据使动力马达运转，降压限流单元与超级电容耦接，降压限流单元包含DC‑DC降压模块及限流模块，启动电池与降压限流单元耦接，据使超级电容对启动电池充电。

Description

车辆油/电混合动力的供电系统
技术领域
本发明涉及油/电混合动力车辆，详而言之，尤指一种车辆油/电混合动力的供电系统。
背景技术
油/电混合动力车辆利用燃油引擎及动力马达分别提供动力驱动车辆。
油/电混合动力车辆设有启动电池及动力电池，其中，启动电池的电压低于动力电池的电压，启动电池对启动马达提供电力，使启动马达得以启动燃油引擎运转，燃油引擎并驱动车载发电机发电，车载发电机对动力电池供应回充电力，再由动力电池经过降压模块对启动电池充电，使启动电池及动力电池的蓄电不致耗尽，燃油引擎及动力马达即可提供动力，油/电混合动力车辆行驶的动力输出，可在引擎动力模式或马达动力模式或引擎动力及马达动力混合模式等不同的动力模式之间转换。
动力电池对动力马达提供大电流输出，而油/电混合动力车辆作为都会地区的短程代步工具时，较少持续地以引擎动力模式长途行驶，车载发电机对动力电池提供的回充电力，往往不易使动力电池蓄电饱满，若利用二次锂电池作为油/电混合动力机车的动力电池，容易由于动力电池经常性处在充电不足的状态或是瞬间大电流回充，导致动力电池容易损坏。
发明内容
本发明主要目的在于提供一种车辆油/电混合动力的供电系统，藉由超级电容作为动力马达的瞬间电力来源，并由对启动电池充电，提高启动电池对启动马达提供电力使燃油引擎运转的可靠度，且超级电容作为动力马达运转所需电力的来源，不会产生经常性处在充电不足的状态的问题。
本发明提出的一种车辆油/电混合动力的供电系统，包括一超级电容、一启动电池、一副电池、一发电机、一整流滤波单元、一处理单元及一降压限流单元，其中，发电机是油/电混合动力机车的车载发电机，发电机与整流滤波单元耦接，处理单元与整流滤波单元及副电池分别耦接，副电池系可卸式二次电池，副电池与超级电容耦接，用于对超级电容提供回充电力，处理单元包含DC-DC升压模块、稳压模块及限流模块，超级电容与处理单元及油/电混合动力机车驱动车轮旋转的动力马达分别耦接，超级电容对动力马达提供电力，据使动力马达运转，降压限流单元与超级电容耦接，降压限流单元包含DC-DC降压模块及限流模块，启动电池与降压限流单元及油/电混合动力机车的启动马达分别耦接耦接，且超级电容的电压值高于启动电池的电压值，副电池的电压值高于启动电池的电压值，据使超级电容对启动电池充电。
如前所述的车辆油/电混合动力的供电系统，其中，发电机向整流滤波单元输出交流电，整流滤波单元将交流电整流后滤波向处理单元输出直流电，副电池向处理单元输出直流电，处理单元将来自于整流滤波单元及/或副电池的直流电升压并稳压限流向超级电容输出直流电，据使超级电容充电，超级电容对降压限流单元输出直流电，降压限流单元将来自于超级电容的直流电降压并限流向启动电池输出直流电，据使启动电池充电。
附图说明
图1为本发明实施例的电路方块图。
附图标记说明：1-发电机；2-整流滤波单元；3-处理单元；4-超级电容；5-降压限流单元；6-启动电池；7-副电池。
具体实施方式
如图1所示，本发明车辆油/电混合动力的供电系统的实施例，是由一发电机1、一整流滤波单元2、一处理单元3、一超级电容4、一降压限流单元5、一启动电池6及一副电池7组成，其中，发电机1是油/电混合动力机车的车载发电机，发电机1与整流滤波单元2耦接，处理单元3与整流滤波单元2及副电池7分别耦接，副电池7为可卸式二次电池，副电池7与超级电容4耦接成为车辆的主要充放电单元，副电池7的电压值高于启动电池6的电压值，副电池7的电压值为48V，启动电池6的电压值为12V，副电池7用于对超级电容4提供回充电力，且副电池7可视需要自油/电混合动力机车卸除，副电池7卸除后可携回家中利用市电系统的交流电源透过充电器对副电池7充电，处理单元3包含DC-DC升压模块、稳压模块及限流模块，超级电容4与处理单元3及一动力马达图中未示分别耦接，动力马达是油/电混合动力机车驱动车轮旋转的直流马达，超级电容4对动力马达提供电力，据使动力马达运转，降压限流单元5与超级电容4耦接，降压限流单元5包含DC-DC降压模块及限流模块，启动电池6与降压限流单元5及油/电混合动力机车的启动马达图中未示分别耦接，超级电容4的电压值高于启动电池6的电压值，超级电容4的电压值为48V，启动电池6的电压值为12V，据使超级电容4对启动电池6充电，启动电池6为二次电池，用于对启动马达提供电力，使启动马达得以启动油/电混合动力机车的燃油引擎图中未示运转，进而藉由燃油引擎驱动发电机1运转发电，使发电机1对超级电容4供应回充电力。
发电机1受燃油引擎驱动运转发电，向整流滤波单元2输出交流电，整流滤波单元2将输入的交流电整流为直流电后滤波减少涟波ripple向处理单元3输出直流电，副电池7向处理单元3输出直流电，处理单元3藉由升压模块将来自于整流滤波单元2及/或副电池7的直流电升压，稳压模块使升压后的直流电的电压值高/低变化保持在控制范围，限流模块对稳压处理后的直流电执行限流，并向超级电容4输出直流电，使超级电容4充电，处理单元3将来自于整流滤波单元2及/或副电池7的直流电升压、稳压及限流处理，提高超级电容4充电的可靠度及充电效率，并使输入超级电容4的直流电的电流强度不致过高，避免超级电容4由于充电电流强度过高而损坏。
超级电容4对动力马达及降压限流单元5输出直流电，使得动力马达得以驱动油/电混合动力机车的车轮旋转，降压限流单元5将来自于超级电容4的直流电降压，并限制电流强度向启动电池6输出直流电，使启动电池6充电。
当启动电池6的蓄电量下降时，超级电容4对启动电池6充电，使得启动电池6能够对油/电混合动力机车的启动马达供应电力，提高启动燃油引擎运转的可靠度，而超级电容4的蓄电量下降时，若发电机1未运转发电，副电池7对超级电容4提供稳定可靠的充电电力，若发电机1运转发电，发电机1及副电池7均对超级电容4充电，超级电容4的蓄电不致耗尽，只要超级电容4能够对启动电池6有效充电，启动电池6即可对启动马达供应电力，使燃油引擎能够被启动运转，并可藉由副电池7对超级电容4充电。
由于超级电容4具有充/放电快速的特性，超级电容4作为动力马达运转所需电力的来源，不会产生经常性处在充电不足的状态的问题，相较于利用二次锂电池作为动力马达运转所需电力的来源而言，超级电容4没有二次锂电池的电池芯cell无法平衡修复的问题，使得超级电容4的使用寿命优于二次锂电池。
由于副电池7为可视需要卸除的可卸式二次电池，平日即可将副电池7自油/电混合动力机车卸离后，利用外部的交流电源例如：一般住家的市电电源透过充电器对副电池7充电，且由于副电池7透过处理单元3对超级电容4充电，副电池7的电池种类及放电电压不需要特别限制。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种车辆油/电混合动力的供电系统，包括一超级电容、一启动电池、一副电池、一发电机、一整流滤波单元、一处理单元及一降压限流单元，其特征在于：
所述发电机是油/电混合动力机车的车载发电机，发电机与整流滤波单元耦接，处理单元与整流滤波单元及副电池分别耦接，副电池为可卸式二次电池，副电池与超级电容耦接，用于对超级电容提供回充电力；
所述处理单元包含DC-DC升压模块、稳压模块及限流模块，超级电容与处理单元及油/电混合动力机车驱动车轮旋转的动力马达分别耦接，超级电容对动力马达提供电力，据使动力马达运转；
所述降压限流单元与超级电容耦接，降压限流单元包含DC-DC降压模块及限流模块，启动电池与降压限流单元及油/电混合动力机车的启动马达分别耦接耦接，且超级电容的电压值高于启动电池的电压值，副电池的电压值高于启动电池的电压值，据使超级电容对启动电池充电。
2.根据权利要求1所述的车辆油/电混合动力的供电系统，其特征在于，发电机向整流滤波单元输出交流电，整流滤波单元将交流电整流后滤波向处理单元输出直流电，副电池向处理单元输出直流电，处理单元将来自于整流滤波单元及/或副电池的直流电升压并稳压限流向超级电容输出直流电，据使超级电容充电，超级电容对降压限流单元输出直流电，降压限流单元将来自于超级电容的直流电降压并限流向启动电池输出直流电，据使启动电池充电。
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