CN117104031A - 一种lpg动力源增程式电动系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LPG动力源增程式电动系统，涉及到LPG动力源增程式电动系统领域，包括燃气供应系统、燃油供应系统、增程器、发电机、电池组和驱动电机。本发明中的LPG动力源增程式电动系统在燃气供量一致的情况下，续航里程远超现有的纯燃气车，无需使用发动机和变速箱，配重小，提高了汽车的行程，体现了本发明中LPG动力源增程式电动系统在同等里程下节能性更好的优点；燃气的主要成分为丙烷，属于清洁能源，相比纯燃油车污染物排放少；稳定性好，燃气相比较燃油，在抗爆性好，故车辆的静音效果更好；使用LPG经济性好，LPG的价格远远低于燃油价格。
Description
技术领域
本发明涉及LPG动力源增程式电动系统领域，特别涉及一种LPG动力源增程式电动系统。
背景技术
增程式电动车既拥有新能源车路权又解决了里程焦虑的问题，能够满足城市冷链运输多种应用场景，通常情况下，增程式电动车的百公里综合油耗都在5升以下，有些车的油耗甚至可以更低。增程式新能源电动汽车其实是一种混合动力汽车，也有燃气轮机。但是燃气轮机不是用来驱动车轮的，而是用来驱动发电机的，这样就可以给电池持续充电。给电池充电后，马达可以驱动车轮。电动混合动力汽车是目前比较可靠的选择。它的续航里程比新能源汽车长，油耗比纯汽油车低。
但是现有的电动混合动力汽车通常是将燃油加入发动机，发动机再通过变速箱带动车轮运转，或者发动机带动发电机发电后，再使用电动机带动车轮运转，整体系统中包括发动机、发电机、变速箱和电动机，配重大，降低了汽车的行程。
因此，提出一种LPG动力源增程式电动系统来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LPG动力源增程式电动系统，以解决现有的电动混合动力汽车通常是将燃油加入发动机，发动机再通过变速箱带动车轮运转，或者发动机带动发电机发电后，再使用电动机带动车轮运转，整体系统中包括发动机、发电机、变速箱和电动机，配重大，降低了汽车的行程的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种LPG动力源增程式电动系统，包括燃气供应系统、燃油供应系统、增程器、发电机、电池组和驱动电机，所述燃气供应系统、燃油供应系统供应动力源给增程器，增程器的输出端与发电机连接，发电机与驱动电机连接，驱动电机的驱动端与车轮的轴连接，所述电池组的输出端与驱动电机的输入端连接，所述电池组的输入端与发电机的输出端连接，发电机产生的一部分电能提供给驱动电机，另一部分电能存储至电池组中；
所述燃气供应系统包括钢瓶，所述钢瓶上连接有加气阀，所述加气阀的一端与组合阀连接，所述组合阀的输出端与蒸发器连接，所述蒸发器和组合阀之间设置有液位传感器，所述液位传感器安装在蒸发器上，所述蒸发器的一端连接有喷轨，所述喷轨与蒸发器之间设置有温度传感器，所述喷轨上连接有气体压力传感器；
所述钢瓶中存储的LPG为液态，且压力值在22MPa，LPG通过蒸发器利用水箱的水路进行液态汽化，压力减至0.1MPa-0.15MPa，ECU控制喷轨将低压燃气喷入增程器中；
所述燃油供应系统包括油箱。
优选的，所述喷轨与蒸发器之间设置有温度传感器，温度传感器置于水箱中，所述温度传感器检测的温度超过设定的阈值时，通过ECU启动燃气供应系统，并启动燃气喷轨开始给增程器供气，同时ECU断开燃油供应系统。
优选的，所述燃气供应系统、燃油供应系统和电池组通过驾驶员手动切换。
优选的，所述油箱的内部设置有液位传感器，所述钢瓶上的内部设置有压力传感器。
优选的，所述组合阀、液位传感器、蒸发器、喷轨均通过ECU进行控制，所述ECU上设置有开关。
优选的，所述加气阀为三位两通阀，加燃气时利用加气阀向钢瓶中输入燃气。
优选的，所述电池组为可充电的电池组。
本发明的技术效果和优点：
1、减少污染物排放，LPG的主要成分是丙烷，均属于清洁能源，相比纯燃油车污染物排放少；
2、相比较现有的纯燃气车，在燃气供量一致的情况下，续航里程远超现有的纯燃气车，一般在纯燃气车的3-5倍，节能性更好；
3、在燃气或燃油耗尽或低速或优选纯电工况的情况下，电池组将存储的电能直接提供给驱动电机，驱动电机将电能转化为动能传递给车轮等动力执行装置；
4、本发明为三能源动力车，通过不同的形式产生电能驱动车的行驶，摒弃了原来燃油、燃气车变速箱的传动比限制，速度调节范围更广，适合多种路况。
附图说明
图1为本发明LPG动力源增程式电动系统结构示意图。
图2为本发明LPG动力源增程式电动系统硬件模块结构示意图。
图3为本发明钢瓶、加气阀和组合阀集成结构示意图。
图中：1、钢瓶；2、加气阀；3、组合阀；4、液位传感器；5、蒸发器；6、ECU；7、开关；8、温度传感器；9、喷轨；10、气体压力传感器。
具体实施方式
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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明为了解决现有的电动混合动力汽车通常是将燃油加入发动机，发动机再通过变速箱带动车轮运转，或者发动机带动发电机发电后，再使用电动机带动车轮运转，整体系统中包括发动机、发电机、变速箱和电动机，配重大，降低了汽车的行程的问题；提供了如图1-图3所示的一种LPG动力源增程式电动系统，包括燃气供应系统、增程器、发电机、电池组和驱动电机，所述燃气供应系统供应动力源给增程器，增程器的输出端与发电机连接，发电机与驱动电机连接，驱动电机的驱动端与车轮的轴连接，所述电池组的输出端与驱动电机的输入端连接，所述电池组的输入端与发电机的输出端连接；工作时，燃气供应系统直接向增程器中添加燃气作为能源，将燃气燃烧后产生的热能转换为动能，动能传递给发电机用于发电，发电机产生的一部分电能提供给驱动电机，另一部分电能存储至电池组中驱动电机将电能转化为动能传递给车轮等动力执行装置，代替了现有技术中使用发动机、发电机、变速箱和电动机的方式，无需使用发动机和变速箱，配重小，提高了汽车的行程。
且燃气的主要成分为丙烷，属于清洁能源，相比纯燃油车污染物排放少；较现有的纯燃气车，在燃气供量一致的情况下，续航里程远超现有的纯燃气车，一般在纯燃气车的3-5倍；体现了本发明中LPG动力源增程式电动系统在同等里程下节能性更好的优点。
本发明中的LPG即为燃气，稳定性好，燃气相比较燃油，在抗爆性好，故车辆的静音效果更好；使用LPG经济性好，LPG的价格远远低于燃油价格。
燃气供应系统具体包括钢瓶1，钢瓶1上连接有加气阀2，加气阀2的一端与组合阀3连接，组合阀3使用组合阀。组合阀3的输出端与蒸发器5连接，蒸发器5和组合阀3之间设置有液位传感器4，液位传感器4使用液位传感器。液位传感器4安装在蒸发器5上，蒸发器5的一端连接有喷轨9，喷轨9上连接有气体压力传感器10；工作时，钢瓶1中存储有液态的燃气，可利用加气阀2可向钢瓶1中输送燃气，钢瓶1中的燃气还可依次经过加气阀2、组合阀3、蒸发器5、喷轨9、气体压力传感器10后供应给增程器使用，其中，气体压力传感器10是安装在增程器上的。
其中，组合阀3、液位传感器4、蒸发器5、喷轨9均通过ECU6进行控制，ECU6用于控制组合阀3、蒸发器5、喷轨9的开关，ECU6上设置有开关7，开关7为ECU6的开关键。
钢瓶1中存储的LPG是液态，一般在22MPa，LPG通过蒸发器5利用水箱的水路进行加温液态汽化，将LPG的压力减至0.1MPa-0.15MPa，符合增程器要求，ECU6控制喷轨9将低压燃气喷入增程器，组合阀3提供安全保障，加气阀2采用三位两通阀，三位两通阀具有单向截止的作用，三位两通阀为现有常见技术，在此不做赘述。加气时通过加气阀2向钢瓶1中输入燃气。
燃油供应系统包括油箱，油箱加油为现有常见技术，在此不做赘述。
喷轨9与蒸发器5之间设置有温度传感器8，温度传感器8置于水箱中，温度传感器8检测的温度超过设定的阈值时，通过ECU6启动燃气供应系统，并启动燃气喷轨9开始给增程器供气，同时ECU6断开燃油供应系统。实现燃气供应系统与燃油供应系统之间的切换。
此外，油箱的内部设置有液位传感器，钢瓶1上的内部设置有压力传感器，还可使用液位传感器，根据具体使用情况调整。当液位传感器检测到油箱内部的燃油低于设定的阈值后，燃油供应系统关闭，同时燃气供应系统启动，而压力传感器检测到钢瓶1内部的燃气压力低于设定的阈值后，燃气供应系统关闭同时电池组启动，通过不同的形式产生电能驱动车的行驶，摒弃了原来燃油、燃气车变速箱的传动比限制，速度调节范围更广，适合多种路况。
同时，燃气供应系统、燃油供应系统和电池组还可以通过驾驶员手动切换，提高操控的灵活性。
由于发电机将另一部分电能存储至电池组中，在燃气耗尽或低速工况的情况下，电池组将存储的电能直接提供给驱动电机，驱动电机将电能转化为动能传递给车轮等动力执行装置；电池组为可充电的电池组。
需要说明的是，钢瓶1、加气阀2和组合阀3可分开安装，同时也可以将加气阀2和组合阀3集成在安全智能盒中，作为一个整体结构安装钢瓶1上，以上两种安装方式可根据具体使用情况选择。安全智能盒的具体结构可参考专利申请号为：CN202220812346.1，名为：车用LPG钢瓶安全智能控制盒的专利中，在此不做赘述。
Claims (7)
1.一种LPG动力源增程式电动系统，包括燃气供应系统、燃油供应系统、增程器、发电机、电池组和驱动电机，其特征在于：所述燃气供应系统、燃油供应系统供应动力源给增程器，增程器的输出端与发电机连接，发电机与驱动电机连接，驱动电机的驱动端与车轮的轴连接，所述电池组的输出端与驱动电机的输入端连接，所述电池组的输入端与发电机的输出端连接，发电机产生的一部分电能提供给驱动电机，另一部分电能存储至电池组中；
所述燃气供应系统包括钢瓶(1)，所述钢瓶(1)上连接有加气阀(2)，所述加气阀(2)的一端与组合阀(3)连接，所述组合阀(3)的输出端与蒸发器(5)连接，所述蒸发器(5)和组合阀(3)之间设置有液位传感器(4)，所述液位传感器(4)安装在蒸发器(5)上，所述蒸发器(5)的一端连接有喷轨(9)，所述喷轨(9)上连接有气体压力传感器(10)；
所述钢瓶(1)中存储的LPG为液态，且压力值在22MPa，LPG通过蒸发器(5)利用水箱的水路进行液态汽化，压力减至0.1MPa-0.15MPa，ECU(6)控制喷轨(9)将低压燃气喷入增程器中；
所述燃油供应系统包括油箱。
2.根据权利要求1所述的一种LPG动力源增程式电动系统，其特征在于：所述喷轨(9)与蒸发器(5)之间设置有温度传感器(8)，温度传感器(8)置于水箱中，所述温度传感器(8)检测的温度超过设定的阈值时，通过ECU(6)启动燃气供应系统，并启动燃气喷轨(9)开始给增程器供气，同时ECU(6)断开燃油供应系统。
3.根据权利要求1所述的一种LPG动力源增程式电动系统，其特征在于：所述燃气供应系统、燃油供应系统和电池组通过驾驶员手动切换。
4.根据权利要求1所述的一种LPG动力源增程式电动系统，其特征在于：所述油箱的内部设置有液位传感器，所述钢瓶上(1)的内部设置有压力传感器。
5.根据权利要求1所述的一种LPG动力源增程式电动系统，其特征在于：所述组合阀(3)、液位传感器(4)、蒸发器(5)、喷轨(9)均通过ECU(6)进行控制，所述ECU(6)上设置有开关(7)。
6.根据权利要求1所述的一种LPG动力源增程式电动系统，其特征在于：所述加气阀(2)为三位两通阀，加燃气时利用加气阀(2)向钢瓶(1)中输入燃气。
7.根据权利要求1所述的一种LPG动力源增程式电动系统，其特征在于：所述电池组为可充电的电池组。
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