CN203339767U - 一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构 - Google Patents

一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构。一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构，包括内燃机、发电机，蓄电池、根据蓄电池的剩余电量和内燃机的运行工况给蓄电池提供高或中或低充电电压的智能充电变压电路；内燃机连接发电机，发电机连接智能充电变压电路，智能充电变压电路连接蓄电池。蓄电池电量低于设定值时，内燃机提供行驶动力，同时给发电机提供能量发电，电能通过智能充电变压电路传递给蓄电池；智能充电变压电路根据蓄电池的剩余电量和内燃机在低速、高速行驶状态等不同运行工况提供高或中或低充电电压，使得蓄电池可尽快的完成充电过程，同时兼顾能量回收和内燃机的高速、高效运转。

Description

一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构
技术领域
本实用新型涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构。
背景技术
电动汽车是近年来崛起的汽车制造领域的新技术，带有革命性，其宗旨是要达到大幅度节能、减排。
由于蓄电池的成本高，蓄电量有限，导致目前的电动汽车多数采用油电混合的方案提供动力。当前的油电混合动力方案中，蓄电池主要充当两个角色：蓄积从充电站等装置中蓄积的电能供行驶使用；在汽车刹车、转弯等阶段进行能量回收，蓄电池电量充满后再次进行能量利用；由于能量回收是一个缓慢的过程，使得现有技术方案中蓄电池的作用没有得到充分发挥、内燃机运行效率不佳。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种蓄电池的作用得到充分发挥的，兼顾能量回收和内燃机的高速、高效运转的电动汽车的车载发电机组智能化充电结构。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构，包括内燃机、发电机，蓄电池，还包括用于根据蓄电池的剩余电量和内燃机的运行工况给蓄电池提供高压、中压或低压的充电电压的智能充电变压电路；内燃机连接发电机，发电机连接智能充电变压电路，智能充电变压电路连接蓄电池。
其中，还包括充电选择电路、剩余电量检测电路，蓄电池包括低压组蓄电池、中压组蓄电池、高压组蓄电池；智能充电变压电路通过充电选择电路连接蓄电池中的一组；剩余电量检测电路一端连接蓄电池，另一端连接智能充电变压电路的电量信息采集端。
内燃机的运行工况包括内燃机以最佳转速运转；此时，智能充电变压电路在检测到蓄电池的剩余电量低于设定的下限值后，优先给高压组蓄电池充电，其次给中压组蓄电池充电，最后给低压组蓄电池充电。内燃机的运行工况还包括内燃机以低速行驶状态运转；此时，智能充电变压电路在检测到蓄电池的剩余电量低于设定的下限值后，优先给低压组蓄电池充电，其次给中压组蓄电池充电，最后给高压组蓄电池充电。低压组蓄电池、高压组蓄电池均包括第一上限值、第二上限值，第一上限值低于第二上限值。内燃机以最佳转速运转给高压组蓄电池充电的上限值为第二上限值，给低压组蓄电池充电的上限值为第一上限值；内燃机以低速行驶状态运转时给高压组蓄电池充电的上限值为第一上限值，给低压组蓄电池充电的上限值为第二上限值。
内燃机优选的运行工况为内燃机以最佳转速运转。
其中，还包括多组用于输出不同占空比充电电压的PWM-Pulse WidthModulation-脉冲宽度调制电路；多组脉冲宽度调制电路的电流输入端连接充电选择电路的电流输出端；多组脉冲宽度调制电路的电流输出端对应连接低压组蓄电池、中压组蓄电池、高压组蓄电池的电流输入端。
低压组蓄电池的充电电压小于等于60V；中压组蓄电池的充电电压大于60V且小于等于120V；高压组蓄电池的充电电压大于120V且小于400V。
其中，还包括电动机；电动机的第一电源输入端连接发电机的电源输出端；电动机的第二电源输入端连接智能充电变压电路的电源输出端；电动机的第三电源输入端蓄电池的电源输出端。
优选的，还包括用于将发电机的输出的电能分配给电动机或智能充电变压电路的智能功率分配电路；智能功率分配电路的电源输入端连接发电机的电源输出端；智能功率分配电路的第一电源输出端连接智能充电变压电路的电源输入端，智能功率分配电路的第二电源输出端连接电动机的电源输入端。
还包括将内燃机的输出功分配给电动机或发电机的智能功率分配电路。智能功率分配电路的第一电源输出端连接蓄电池的电源输入端，智能功率分配电路的第二电源输出端连接电动机的电源输入端。
本实用新型的有益效果为：一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构，包括内燃机、发电机，蓄电池，还包括用于根据蓄电池的剩余电量和内燃机的运行工况给蓄电池提供高压、中压或低压的充电电压的智能充电变压电路；内燃机连接发电机，发电机连接智能充电变压电路，智能充电变压电路连接蓄电池。在蓄电池电量低于设定值后，通过内燃机提供行驶动力，同时内燃机给发电机提供能量供发电机发电，发电机所产生的电能通过智能充电变压电路给蓄电池充电，智能充电变压电路能够根据蓄电池的剩余电量和内燃机在低速行驶状态、高速行驶状态等不同运行工况提供高压、中压或低压充电电压，使得蓄电池可尽快的完成充电过程，同时兼顾能量回收和内燃机的高速、高效运转。
附图说明
为了更清楚、有效地说明本实用新型实施例的技术方案，将实施例中所需要使用的附图作简单介绍，不言自明的是，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域中的普通技术人员来讲，无需付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图做出其它附图。
图1是本实用新型一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构的第一实施例结构示意图。
图2是本实用新型一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构的第二实施例结构示意图。
图3是本实用新型一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构的第三实施例结构示意图。
图4是本实用新型一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构的第四实施例的一个结构的结构示意图。
图5是本实用新型一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构的第四实施例的另一结构的结构示意图。
图6是本实用新型一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构的第四实施例的又一个结构的结构示意图。
图中：
1-内燃机；2-发电机；3-蓄电池；31-低压组蓄电池；32-中压组蓄电池；33-高压组蓄电池；4-智能充电变压电路；5-脉冲宽度调制电路；6-电动机；7-剩余电量检测电路；8-智能功率分配电路；9-充电选择电路。
具体实施方式
本实用新型提供了一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构，为了使本领域中的技术人员更清楚的理解本实用新型方案，并使本实用新型上述的目的、特征、有益效果能够更加明白、易懂，下面结合附图1-6和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
实施例一
一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构，包括内燃机1、发电机2，蓄电池3，还包括用于根据蓄电池3的剩余电量和内燃机1的运行工况给蓄电池3提供高压、中压或低压的充电电压的智能充电变压电路4；内燃机1连接发电机2，发电机2连接智能充电变压电路4，智能充电变压电路4连接蓄电池3。
在蓄电池3的电量低于设定值后，通过内燃机1提供行驶动力，同时内燃机1给发电机2提供能量供发电机2发电，发电机2所产生的电能通过智能充电变压电路4给蓄电池3充电，智能充电变压电路4能够根据蓄电池的剩余电量和内燃机1在低速行驶状态、高速行驶状态等不同运行工况提供高压、中压或低压充电电压，使得蓄电池3可尽快的完成充电过程，同时兼顾能量回收和内燃机的高速、高效运转。
实施例二
一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构，包括内燃机1、发电机2，蓄电池3，还包括用于根据蓄电池3的剩余电量和内燃机1的运行工况给蓄电池3提供高压、中压或低压的充电电压的智能充电变压电路4；内燃机1连接发电机2，发电机2连接智能充电变压电路4，智能充电变压电路4连接蓄电池3。
本实施例中，还包括充电选择电路9，蓄电池3包括低压组蓄电池31、中压组蓄电池32、高压组蓄电池33；智能充电变压电路4通过充电选择电路9连接蓄电池3中的一组。
还包括剩余电量检测电路7，剩余电量检测电路7的一端连接蓄电池3，剩余电量检测电路7的另一端连接智能充电变压电路4的电量信息采集端。
本实施例中，内燃机1以最佳转速运转；智能充电变压电路4在检测到蓄电池3的剩余电量低于设定的下限值后，首先给高压组蓄电池33充电，然后给中压组蓄电池32充电，最后给低压组蓄电池31充电。
低压组蓄电池31、高压组蓄电池33均包括第一上限值、第二上限值，第一上限值低于第二上限值；内燃机1以最佳转速运转给高压组蓄电池33充电的上限值为第二上限值，给低压组蓄电池31充电的上限值为第一上限值。在低压组蓄电池31的电量达到第一上限值后，转为依靠蓄电池驱动行驶，驱动电能优先选用高压电池组33、中压组蓄电池32的电能；在行驶过程中的刹车等可进行能量回收的阶段，通过发电机2继续给低压组蓄电池31充电。该方案可以最快的速度为蓄电池充电，发挥蓄电池的作用，同时兼顾了同时兼顾能量回收和内燃机的高速、高效运转。
实施例三
一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构，包括内燃机1、发电机2，蓄电池3，还包括用于根据蓄电池3的剩余电量和内燃机1的运行工况给蓄电池3提供高压、中压或低压的充电电压的智能充电变压电路4；内燃机1连接发电机2，发电机2连接智能充电变压电路4，智能充电变压电路4连接蓄电池3。
还包括剩余电量检测电路7，剩余电量检测电路7的一端连接蓄电池3，剩余电量检测电路7的另一端连接智能充电变压电路4的电量信息采集端。
本实施例中，还包括充电选择电路9、三组用于输出不同占空比充电电压的PWM-Pulse Width Modulation-脉冲宽度调制电路5，脉冲宽度调制电路5包括高压脉冲宽度调制电路、中压脉冲宽度调制电路、低压脉冲宽度调制电路。蓄电池3包括低压组蓄电池31、中压组蓄电池32、高压组蓄电池33；智能充电变压电路4通过充电选择电路9连接脉冲宽度调制电路5中的高压脉冲宽度调制电路、中压脉冲宽度调制电路、低压脉冲宽度调制电路；高压脉冲宽度调制电路、中压脉冲宽度调制电路、低压脉冲宽度调制电路分别连接蓄电池3中的高压组蓄电池33、中压组蓄电池32、低压组蓄电池31。低压、中压、高压脉冲宽度调制电路5的电流输出端对应连接低压组蓄电池31、中压组蓄电池32、高压组蓄电池33的电流输入端。脉冲宽度调制电路5可以根据蓄电池的剩余电量和充电量实时调整充电电压的占空比，以求尽快的给蓄电池充电。
本实施例中，智能充电变压电路4在检测到蓄电池3的剩余电量低于设定的下限值后，内燃机1以低速行驶状态运转同时带动发电机2发电；首先给高压组蓄电池33充电，然后给中压组蓄电池32充电，最后给低压组蓄电池31充电。优先给低压组蓄电池31充电，其次给中压组蓄电池32充电，最后给高压组蓄电池33充电。
低压组蓄电池31、高压组蓄电池33均包括第一上限值、第二上限值，第一上限值低于第二上限值；给高压组蓄电池33充电的上限值为第一上限值，给低压组蓄电池31充电的上限值为第二上限值。汽车在低速状态下行驶，内燃机1将行驶外所需能量给低压组蓄电池31充电可以使得蓄电池获得平稳的充电电压，大大延长蓄电池的使用寿命。
本实施例中，低压组蓄电池31的充电电压小于等于60V；中压组蓄电池32的充电电压大于60V且小于等于120V；高压组蓄电池33的充电电压大于120V且小于400V。
实施例四
一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构，包括内燃机1、发电机2，蓄电池3，还包括用于根据蓄电池3的剩余电量和内燃机1的运行工况给蓄电池3提供高压、中压或低压的充电电压的智能充电变压电路4；内燃机1连接发电机2，发电机2连接智能充电变压电路4，智能充电变压电路4连接蓄电池3。
本实施例中，还包括充电选择电路9，蓄电池3包括低压组蓄电池31、中压组蓄电池32、高压组蓄电池33；智能充电变压电路4通过充电选择电路9连接蓄电池3中的一组。
还包括剩余电量检测电路7，剩余电量检测电路7的一端连接蓄电池3，剩余电量检测电路7的另一端连接智能充电变压电路4的电量信息采集端。
本实施例中，内燃机1以最佳转速运转；智能充电变压电路4在检测到蓄电池3的剩余电量低于设定的下限值后，首先给高压组蓄电池33充电，然后给中压组蓄电池32充电，最后给低压组蓄电池31充电。
低压组蓄电池31、高压组蓄电池33均包括第一上限值、第二上限值，第一上限值低于第二上限值；内燃机1以最佳转速运转给高压组蓄电池33充电的上限值为第二上限值，给低压组蓄电池31充电的上限值为第一上限值。在低压组蓄电池31的电量达到第一上限值后，转为依靠蓄电池驱动行驶，驱动电能优先选用高压电池组33、中压组蓄电池32的电能；在行驶过程中的刹车等可进行能量回收的阶段，通过发电机2继续给低压组蓄电池31充电。该方案可以最快的速度为蓄电池充电，发挥蓄电池的作用，同时兼顾了同时兼顾能量回收和内燃机的高速、高效运转。
本实施例中，还包括电动机6；电动机6的第一电源输入端连接发电机2的电源输出端；电动机6的第二电源输入端连接智能充电变压电路4的电源输出端；电动机6的第三电源输入端连接蓄电池3的电源输出端。电动机6可以直接依靠发电机2输出的电能，使得电动车的动力驱动变的灵活，不再依赖内燃机1的转速调节行驶速度。内燃机1可以在最佳转速下运转，不需要经历常规汽车的低速行驶的高污染排放、高能源消耗阶段。
10.如权利要求9所述一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构，其特征在于，还包括用于将所述发电机（2）的输出的电能分配给电动机（6）或智能充电变压电路（4）的智能功率分配电路（8）；
本实施例中，还包括用于将内燃机1的输出功分配给电动机6或智能充电变压电路4的智能功率分配电路8；智能功率分配电路8的电源输入端连接发电机2的电源输出端；智能功率分配电路8的第一电源输出端连接智能充电变压电路4的电源输入端，智能功率分配电路8的第二电源输出端连接电动机6的电源输入端。智能功率分配电路8根据行驶需求将电能优先分配给电动机6；将多余的电能发送给蓄电池3。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构，包括内燃机（1）、发电机（2），蓄电池（3），其特征在于，还包括用于根据蓄电池（3）的剩余电量和内燃机（1）的运行工况给蓄电池（3）提供高压、中压或低压的充电电压的智能充电变压电路（4）；内燃机（1）连接发电机（2），发电机（2）连接智能充电变压电路（4），智能充电变压电路（4）连接蓄电池（3）。
2.如权利要求1所述一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构，其特征在于，还包括充电选择电路（9），所述蓄电池（3）包括低压组蓄电池（31）、中压组蓄电池（32）、高压组蓄电池（33）；所述智能充电变压电路（4）通过所述充电选择电路（9）连接所述蓄电池（3）中的一组。
3.如权利要求2所述一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构，其特征在于，还包括剩余电量检测电路（7），所述剩余电量检测电路（7）一端连接蓄电池（3），另一端连接所述智能充电变压电路（4）的电量信息采集端。
4.如权利要求3所述一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构，其特征在于，所述内燃机（1）的运行工况包括内燃机（1）以最佳转速运转；当所述内燃机（1）以最佳转速运转时，所述智能充电变压电路（4）在检测到蓄电池（3）的剩余电量低于设定的下限值后，优先给高压组蓄电池（33）充电，其次给中压组蓄电池（32）充电，最后给低压组蓄电池（31）充电。
5.如权利要求4所述一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构，其特征在于，所述内燃机（1）的运行工况还包括内燃机（1）以低速行驶状态运转；当所述内燃机（1）以低速行驶状态运转时，所述智能充电变压电路（4）在检测到蓄电池（3）的剩余电量低于设定的下限值后，优先给低压组蓄电池（31）充电，其次给中压组蓄电池（32）充电，最后给高压组蓄电池（33）充电。
6.如权利要求5所述一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构，其特征在于，所述低压组蓄电池（31）、高压组蓄电池（33）均包括第一上限值、第二上限值，第一上限值低于第二上限值；所述内燃机（1）以最佳转速运转给高压组蓄电池（33）充电的上限值为第二上限值，给低压组蓄电池（31）充电的上限值为第一上限值；所述内燃机（1）以低速行驶状态运转时给高压组蓄电池（33）充电的上限值为第一上限值，给低压组蓄电池（31）充电的上限值为第二上限值。
7.如权利要求6所述一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构，其特征在于，还包括多组用于输出不同占空比充电电压的脉冲宽度调制电路（5）；所述多组脉冲宽度调制电路（5）的电流输入端连接所述充电选择电路（9）的电流输出端；所述多组脉冲宽度调制电路（5）的电流输出端对应连接低压组蓄电池（31）、中压组蓄电池（32）、高压组蓄电池（33）的电流输入端。
8.如权利要求7所述一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构，其特征在于，所述低压组蓄电池（31）的充电电压小于等于60V；所述中压组蓄电池（32）的充电电压大于60V且小于等于120V；所述高压组蓄电池（33）的充电电压大于120V且小于400V。
9.如权利要求1所述一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构，其特征在于，还包括电动机（6）；所述电动机（6）的第一电源输入端连接所述发电机（2）的电源输出端；所述电动机（6）的第二电源输入端连接智能充电变压电路（4）的电源输出端；所述电动机（6）的第三电源输入端所述蓄电池（3）的电源输出端。
10.如权利要求9所述一种电动汽车的车载发电机组智能化充电结构，其特征在于，还包括用于将所述发电机（2）的输出的电能分配给电动机（6）或智能充电变压电路（4）的智能功率分配电路（8）；智能功率分配电路（8）的电源输入端连接发电机（2）的电源输出端；智能功率分配电路（8）的第一电源输出端连接智能充电变压电路（4）的电源输入端，智能功率分配电路（8）的第二电源输出端连接电动机（6）的电源输入端。
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