CN111845381A - 电动汽车动力驱动系统的电池组组合使用系统和增程模式充放电分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动汽车动力驱动系统的电池组组合使用系统和增程模式充放电分离方法，动力驱动系统主要有发电机、发动机、通用动力电池组1、5.通用动力电池组2、通用动力电池组N(N≥2)、动力电机、多路开关控制器1、多路开关控制器2，电池组设计类型和大小根据汽车产品定位设定，本发明的有益效果：使用时利用整车控制器使所述发动机带动发电机发电给其中一组电池组提供电能，另一组电池组给动力电机提供电能，达到充电和放电分开，提升能耗的经济性，同时通过不同类型两组及两组以上电池组的组合，提高安全性、延长使用寿命，加速、爬坡和激烈驾使时放电响应直接更快，发电机发电时发动机在匀速下转化电能效率更高，解决续航里程焦虑和替代燃油汽车动力系统等优点。

Description

电动汽车动力驱动系统的电池组组合使用系统和增程模式充 放电分离方法

技术领域

本发明涉及一种电动汽车动力驱动系统的电池组组合使用系统和增程模式充放电分离方法。

背景技术

电动汽车能够较好的解决石化能源紧缺和环境污染问题，目前电动汽车的模式主要有插电混动模式、增程式电动模式、纯电动模式等三种。从目前市场表现来看，插电混动模式电动车纯电续航短和电量馈电时发动机能耗高并不环保；增程模式电动车使用体验不佳和能耗经济性不高，纯电动汽车有续行理程焦虑和更换电池组成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有集中控制汽车模式不能很解决在电池组馈电状态下各种电动车形式普遍存地问题在电量较低时电动汽车爬坡、高速行使及激烈加速和发电系统无法短时间内达到功率平衡量，发电系统无法在很好的工况下发电，系统综合能耗高，低温时续航里程缩短。

本发明提供了解决上述问题的一种电动汽车动力驱动系统的电池组组合使用系统和增程模式充放电分离方法。

本发明通过下述技术方案实现：

电动汽车动力驱动系统的电池组组合使用系统和增程模式充放电分离方法，动力驱动系统主要有发电机、发动机、通用动力电池组1、通用动力电池组2、通用动力电池组 N(N≥2)、动力电机和其它电器、多路开关控制器1多路开关控制器2，所述发动机带动发电机发电，所述发动机给发电机提供动力发电，所述的发电机连接一个多路开关控制器给部分电池组充电，所述的另外一组电池组连接另一个多路开关控制器控制另一部分电池组给动力电机和其它电器提供电能，剩余部分电池组等待，如此循环交替。

本发明的设计原理为：包括发动机、发电机、多路开关控制器1、通用动力电池组1、通用动力电池组2、通用动力电池组N(N≥2)、多路开关控制器2及动力电机和其它电器连接，形成组合和控制开关的相应的连接关系，这样在需要利用整车控制器对使电池组轮流充电和放电，达到充电和放电分开，达到充分利用发动机带动发电机发电在工况最优的状态下发电，从而实现整车最优的驾使模式。

本发明优选的电动汽车动力驱动系统的电池组组合使用系统和增程模式充放电分离方法，所述电池系统电池组设定电量区：已使用区电量、使用区电量、调节区电量、馈电区电量，利用整车控制器控制两个多路开关控制器切换对应的哪一台设备，当发机电发电量充满使用区电池组时，发动机可暂停工作停止充电，另一组在电池组使用区电量放电，活动区电量作为在充电的电池组未充满活动区时的使电量，作为时间缓充，充电充满使用区的电池组开始切换为放电电池组为动力电机和其它电器提供电能，另一组电池组用完使用区电量开始充电，利用整车控制器根据使用电量的多少来控制发动机发的转速来带动发电机来控制充电速度和充电时间长短，从而控制该设备对应的开或关和工作状态，这样可以达到平均充电功率大于及等于平均放电功率，这样以在整车可以最优的驾感受。

本发明优选的电动汽车动力驱动系统的电池组组合使用系统和增程模式充放电分离方法，所述电池系统的其中一组可以设计为三元锂电池、磷酸铁锂电池、钛酸锂电池、固态电池、石墨稀电池等通用动力电池组，作为大于其电池组的主电池组，其他的电池组可以设计为比较小的钛酸锂电池组作为叠加电池组，同时利用三元锂电池、磷酸铁锂电池、钛酸锂电池、固态电池、石墨稀电池等通用动力电池组的各类组合出来的特性：高倍率的充电放电比，耐宽温大，使用寿命长，从而达到快速充电，大的电流输出，在低温寒冷地区能正常使，补足各类电池的缺点(组合如下：1、一组三元锂电池组和多组钛酸锂电池组并联组合，2、一组磷酸铁锂电池组和多组钛酸锂电池组并联组合，3、一组磷酸铁锂电池组和多组石墨稀电池组并联组合，4、两组及以上的钛酸锂电池组并联组合等。)。

本发明优选的电动汽车动力驱动系统的电池组组合使用系统和增程模式充放电分离方法，所述使用领域为电动汽车。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、本发明优选的电动汽车动力驱动系统的电池组组合使用系统和增程模式充放电分离方法，达到轮流充电放电分开循环交替，使加速、爬坡和激烈驾使时放电响应直接更快，发电机发电时发动机可以在相对匀速状态下动能转化电能效率更高，解决续航里程焦虑，增加电池组的使用寿命，能在天气高温和低温使用，结构简单，解决能效低下和可以代替现有燃油汽车动力系统总成问题等优点。

2、本发明优选的电动汽车动力驱动系统的电池组组合使用系统和增程模式充放电分离方法，有利于达到提高电池组的安全性，延长电池组的使用寿命。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明外接插电充电结构示意图。

图3为本发明充放电分离电池组组合结构示意图一。

图4为本发明充放电分离电池组组合结构示意图二。

图5为本发明充放电分离电池组组合结构示意图三。

图6为本发明充放电分离电池组组合结构示意图四。

图7为本发明充放电功率时间坐标图。

图8为本发明电池组设定的电量区间图。

附图标记说明：

1-发动机；

2-发电机；

3-电路开关集中控制器1；

4-通用动力电池组1；

5-通用动力电池组2；

6-通用动力电池组N(N≥2)；

7-电路开关集中控制器2；

8-动力电机和其它电器；

T-时间；

T1-切换时间点一；

T2-切换时间点一；

P-功率；

PL1平均充电功率；

PL2平均放电功率；

PL3移动放电功率；

Q1-已使用区电量；

Q2-使用区电量；

Q3-活动区电量；

Q4-馈电区电量；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1-2所示，电动汽车动力驱动系统的动力电池组组合使用，包括1.发动机、 2.发电机、3.多路开关控制器1、4.通用动力电池组1、5.通用动力电池组2、6.通用动力电池组N(N≥2)、7.多路开关控制器2、8.动力电机和其它电器，所述的发动机连接发电机发电通过多路开关控制器连接并列电池系统的电池组充电，后端通过多路开关控制器连接动力电机和其它电器提供电能，给汽车提供动力，所述的多路开关控制器1和多路开关控制器2通过整车控制器控制连接对应的设备，从达到充电放电分开，具体方法：电池系统的电池组为两组时，发动机带动发电机发电给其中的一组电池组充电，另一组电池给动力电机和其它电器供电，当其中的一组电池组充电到设定电量值时切换到给电机提供电能，另外一组给电机供电的电池组切换到充电，如此循环。当电池组为三组及以上时发动机带动发电机发电给其中的一部分电池组充电，另一部分的电池组按设制电量值单独或并联给电机供电，当在驱动电机的另一部分电池组减少到设定电量值时切换到充电，充到设定一定电量的其中一组电池组和通用电池组按设制的时长单独和并联给电机供电，剩下的部分电池组等待，如此循环。

如图3-4所示，电动汽车动力驱动系统的电池组组合使用系统和增程模式充放电分离方法，所述的1.发动机和2.发电机发电机通整车控制器控制发电功率，发电功率要大于等于放电功率：PL1≥PL2，通过整车控制器控制多出来的电量充入电池组，同时也可以发电功率和放电功率达到平衡后也可以关闭发机等待，所述的电池组设制四个电量分区：已使用区电量Q1、使用区电量Q2、调节区电量Q3、馈电区电量Q4，所述电使用电量区Q2就是放电用的电量和充电所充的电量，当的发电机发电所充的电量没有充满其中一组使用区电量Q2 时，另一组电池已使用完使用区电量Q2时可以使调节区电量Q3，还没充满给使用区电量Q2 的电池组将通过整车控制器控制发动机加速带动发电机增大发电量充电，加快充满，从而达到电量平衡后进行充电放电电池组切换。

在本实施例中，为了满足车辆低速爬坡大扭矩和高速高功率的动力需求，在满足动力需求通过整车控制器控制将发动机设制在转速在1500转到2500转之间最优的工况下带动发电机发电，发动机均速状态下达到能耗最优，电池组在充到一定电量值时发动机可以停止工作，利用整车控制器根据使用电量的多少来控制发动机发的转速来带动发电机来控制充电速度和充电时间长短，从而控制该设备对应的开或关和工作状态，这样可以达到平均充电功率PL1大于及等于平均放电功率PL2。

本发明优选的电动汽车动力驱动系统的电池组组合使用系统和增程模式充放电分离方法，所述使用领域为电动汽车。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电动汽车动力驱动系统的电池组组合使用系统和增程模式充放电分离方法，动力驱动系统主要有发电机、发动机、通用动力电池组1、5.通用动力电池组2、通用动力电池组N(N≥2)、动力电机和开关控制器1、动力电机和开关控制器2，所述发动机给发电机提供动力发电，所述的发电机连接一个多路开关控制器给部分电池组充电，所述的另外一部分电池组连接另一个多路开关控制器控制另一部分电池组给动力电机提供电能，剩余部分电池组等待，如此循环往复。

2.根据权利要求1所述的纯电汽动车，其特征是：电池系统的电池组为三元锂电池、磷酸铁锂电池、钛酸锂电池、固态电池、石墨稀电池等通用动力电池组。

3.根据权利要求1所述的纯电汽动车，其特征是：通过不同类型两组及以上电池组合及大小不限的两组及以上电池组并联组合使用，组合如下：1、一组三元锂电池组和多组钛酸锂电池组并联组合，2、一组磷酸铁锂电池组和多组钛酸锂电池组并联组合，3、一组磷酸铁锂电池组和多组石墨稀电池组并联组合，4、两组及以上的钛酸锂电池组并联组合等。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：两个开关控制器利用整车控制器使电池组轮流充电和放电，达到电池系统的电池组同时充电和放电分开。

5.根据权利要求1所述的控制方-法，其特征在于：充分利用发动机带动发电机发电在工况最优的状态下发电。

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