CN110667405A - 增程式新能源电动汽车动力系统 - Google Patents

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丁佳
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Abstract

本申请公开了一种增程式新能源电动汽车动力系统，包括：传动机构；驱动电机，用于驱动传动机构工作；驱动电机控制器，与驱动电机电连接；超级电容电池，用于给驱动电机供电；增程器，包括发动机、油箱、与发动机连接受发动机驱动发电的发电机，发电机的输出端与超级电容电池电连接，用于给超级充电，发动机为两杠水平对置发动机。本申请采用超级电容电池作为整车电能存储单位，相比于现有的锂离子电池，能够满足长时间边充边放的要求，使用寿命高，可以更好的作为增程式电动汽车的能量存储单元；本申请以两缸水平对置发动机作为动力输入，该发动机具有排量小，体积小，质量轻、升功率高、NVH性能有等优点，已达到降低整车质量的目的。

Description

增程式新能源电动汽车动力系统
技术领域
本发明涉及汽车领域，具体涉及增程式新能源电动汽车动力系统。
背景技术
能源危机和环境污染问题愈发突出，致使能源消耗较大的汽车行业的发展日益受到限制，因此开发新能源汽车已成为各国汽车公司的共识。国家对新能源车的优惠政策基本以电动车为主，包含纯电动车、増程式电动汽车和插电式混合动力汽车。其中纯电动汽车以零排放、低噪声、结构简单等优点获得了大众的青睐，但受到动力电池技术的限制，其难以达到传统燃油汽车的续航里程，且一般的纯电动汽车电池成本较高，导致整车成本较高，以至于很难较快发展与普及。而插电式混合动力车采用机械动力混合结构，离合器变速箱等，结构复杂，且电池能量很小，只起到辅助驱动和刹车能量回收作用。
增程式电动汽车与纯电动汽车相比增加了续航里程，降低了成本；与插电式混合动力汽车相比，其增程器的工作状态与车辆行驶状态无关，可以始终在最经济工况区间工作，提高燃油经济性，更适合负荷变化频繁的城市路况。
现有的增程式电动汽车增程器体积过大，电池采用锂离子电池或者三元锂电池，由于需要在不同工况之间切换频繁，而且还需满足电池边充边放的要求，所以电池寿命较低。
发明内容
本发明针对上述问题，克服不足，提出了一种增程式新能源电动汽车动力系统。
本发明采取的技术方案如下：
一种增程式新能源电动汽车动力系统，包括：
传动机构；
驱动电机，与所述传动机构配合，用于驱动所述传动机构工作；
驱动电机控制器，与所述驱动电机电连接；
超级电容电池，与所述驱动电机控制器电连接，用于给驱动电机供电；
增程器，所述增程器包括发动机、给发动机提供燃油的油箱、与发动机连接受发动机驱动发电的发电机，所述发电机的输出端与超级电容电池电连接，用于给超级充电，所述发动机为两杠水平对置发动机。
本申请的增程式新能源电动汽车动力系统采用超级电容电池作为整车电能存储单位，相比于现有的锂离子电池，能够满足长时间边充边放的要求，使用寿命高，可以更好的作为增程式电动汽车的能量存储单元；本申请以两缸水平对置发动机作为动力输入，该发动机具有排量小，体积小，质量轻、升功率高、NVH性能有等优点，已达到降低整车质量的目的。
本申请的增程式新能源电动汽车动力系统有两种工作模式，分别为纯电动驱动模式与增程驱动模式。其切换主要通过超级电容电池的荷电状态(State of Charge，SOC)确定。
在纯电动模式下，超级电容电池的SOC值在正常阈值内。此时与纯电动汽车运行原理相同，増程器不工作，超级电容电池通过驱动电机控制器将动力输出给驱动电机，驱动电机控制传动机构工作。
在增程驱动模式下，超级电容电池的SOC值低于最小阈值。此时两缸水平对置发动机启动，使发动机带动发电机发电，产生的电能先输入给超级电容电池，然后超级电容电池将动力输出至驱动电机控制器，进而使驱动电机工作，带动传动机构工作。
于本发明其中一实施例中，还包括差速器，所述传动机构连接所述差速器，所述差速器的两侧安装有车轮。
于本发明其中一实施例中，所述增程器还包括与发动机电连接的发动机控制器。
于本发明其中一实施例中，还包括整车控制接口以及与整车控制接口对接的驾驶信息输入接口，所述增程器还包括与发电机电连接的发电机控制器，所述整车控制接口与发电机控制器电连接。
于本发明其中一实施例中，还包括车身12V接口，所述车身12V接口与整车控制接口连接。
于本发明其中一实施例中，还包括动力控制接口，所述动力控制接口与驱动电机以及驱动电机控制器电连接。
于本发明其中一实施例中，还包括与超级电容电池连接的DC/DC模块以及AC/DC模块，所述DC/DC模块与蓄电池连接。通过AC/DC模块可以为超级电容电池充电。
本发明的有益效果是：采用超级电容电池作为整车电能存储单位，相比于现有的锂离子电池，能够满足长时间边充边放的要求，使用寿命高，可以更好的作为增程式电动汽车的能量存储单元；本申请以两缸水平对置发动机作为动力输入，该发动机具有排量小，体积小，质量轻、升功率高、NVH性能有等优点，已达到降低整车质量的目的。
附图说明：
图1是本发明增程式新能源电动汽车动力系统的示意图。
图中各附图标记为：
1、传动机构；2、驱动电机；3、驱动电机控制器；4、超级电容电池；5、增程器；6、发动机；7、油箱；8、发电机；9、发动机控制器；10、发电机控制器；11、差速器；12、车轮；13、整车控制接口；14、驾驶信息输入接口；15、车身12V接口；16、动力控制接口；17、DC/DC模块；18、AC/DC模块；19、蓄电池。
具体实施方式：
下面结合各附图，对本发明做详细描述。
如图1所示，一种增程式新能源电动汽车动力系统，包括：
传动机构1；
驱动电机2，与传动机构1配合，用于驱动传动机构1工作；
驱动电机控制器3，与驱动电机2电连接；
超级电容电池4，与驱动电机控制器3电连接，用于给驱动电机2供电；
增程器5，增程器5包括发动机6、给发动机6提供燃油的油箱7、与发动机6连接受发动机6驱动发电的发电机8，发电机8的输出端与超级电容电池4电连接，用于给超级充电，发动机6为两杠水平对置发动机。
本申请的增程式新能源电动汽车动力系统采用超级电容电池4作为整车电能存储单位，相比于现有的锂离子电池，能够满足长时间边充边放的要求，使用寿命高，可以更好的作为增程式电动汽车的能量存储单元；本申请以两缸水平对置发动机6作为动力输入，该发动机6具有排量小，体积小，质量轻、升功率高、NVH性能有等优点，已达到降低整车质量的目的。
于本实施例中，还包括差速器11，传动机构1连接差速器11，差速器11的两侧安装有车轮12。
于本实施例中，增程器5还包括与发动机6电连接的发动机控制器9；还包括整车控制接口13以及与整车控制接口13对接的驾驶信息输入接口14，增程器5还包括与发电机8电连接的发电机控制器10，整车控制接口13与发电机控制器10电连接。
于本实施例中，还包括车身12V接口15，车身12V接口15与整车控制接口13连接；还包括动力控制接口16，动力控制接口16与驱动电机2以及驱动电机控制器3电连接。
于本实施例中，还包括与超级电容电池4连接的DC/DC模块17以及AC/DC模块18，DC/DC模块17与蓄电池19连接。通过AC/DC模块18可以为超级电容电池4充电。
本实施例的增程式新能源电动汽车动力系统有两种工作模式，分别为纯电动驱动模式与增程驱动模式。其切换主要通过超级电容电池4的荷电状态(State of Charge，SOC)确定。
在纯电动模式下，超级电容电池4的SOC值在正常阈值内。此时与纯电动汽车运行原理相同，増程器不工作，通过外接220V低压充电可以为超级电容电池4充电，根据整车标定以及驾驶信息控制接口将信息输入，超级电容电池4通过驱动电机控制器3将动力输出给驱动电机，驱动电机2控制传动机构1工作，传动机构1通过差速器11带动车轮12转动，驱动车辆行驶。
在增程驱动模式下，超级电容电池4的SOC值低于最小阈值。此时发动机控制器9控制两缸水平对置发动机6启动，使发动机6带动发电机8发电，产生的电能先输入给超级电容电池4，然后超级电容电池4将动力输出至驱动电机控制器3，进而使驱动电机2工作，带动传动机构1工作，传动机构1通过差速器11带动车轮12转动，驱动车辆行驶。增程模式下，发动机6一直工作在最佳转速区间，且无频繁启动，效率高，有效达到节能目的。
实际运用时，还可以设置能量回收结构，整车在制动时刻，使车轮可以将能量返回给驱动电机，进而可以实现部分能量回收的效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种增程式新能源电动汽车动力系统，其特征在于，包括：
传动机构；
驱动电机，与所述传动机构配合，用于驱动所述传动机构工作；
驱动电机控制器，与所述驱动电机电连接；
超级电容电池，与所述驱动电机控制器电连接，用于给驱动电机供电；
增程器，所述增程器包括发动机、给发动机提供燃油的油箱、与发动机连接受发动机驱动发电的发电机，所述发电机的输出端与超级电容电池电连接，用于给超级充电，所述发动机为两杠水平对置发动机。
2.如权利要求1所述的增程式新能源电动汽车动力系统，其特征在于，还包括差速器，所述传动机构连接所述差速器，所述差速器的两侧安装有车轮。
3.如权利要求1所述的增程式新能源电动汽车动力系统，其特征在于，所述增程器还包括与发动机电连接的发动机控制器。
4.如权利要求3所述的增程式新能源电动汽车动力系统，其特征在于，还包括整车控制接口以及与整车控制接口对接的驾驶信息输入接口，所述增程器还包括与发电机电连接的发电机控制器，所述整车控制接口与发电机控制器电连接。
5.如权利要求4所述的增程式新能源电动汽车动力系统，其特征在于，还包括车身12V接口，所述车身12V接口与整车控制接口连接。
6.如权利要求1所述的增程式新能源电动汽车动力系统，其特征在于，还包括动力控制接口，所述动力控制接口与驱动电机以及驱动电机控制器电连接。
7.如权利要求1所述的增程式新能源电动汽车动力系统，其特征在于，还包括与超级电容电池连接的DC/DC模块以及AC/DC模块，所述DC/DC模块与蓄电池连接。
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