CN209650260U - 一种用于汽车的混合驱动的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于汽车的混合驱动的控制系统，包括中央监控系统以及与其相连的驱动控制单元、辅助动力控制单元和电池管理单元，所述驱动控制单元根据中央监控系统获取的驾驶信息和车辆运行情况，调节与其相连的驱动电机运行；所述驱动控制单元与电池管理单元连接，所述辅助动力控制单元包括辅助动力发动机、发电机，辅助动力控制单元根据中央监控系统检测的电池管理单元状态确定是否启动辅助动力发动机，辅助动力发动机连接发电机发电，给电池管理单元充电，通过混合辅助动力技术，有效的解决了当前电动汽车续驶里程短、能量利用效率低等问题。

Description

一种用于汽车的混合驱动的控制系统

技术领域

本实用新型涉及汽车驱动装置技术领域，具体是一种用于汽车的混合驱动的控制系统。

背景技术

电动车与常规燃油汽车相比具有以下特点：(1)效率高，无机器空转损失，电池的80％以上的能量可由电动机转为汽车的动力，即使考虑原油的发电效率、送配电效率、充放电效率等，其最终可得到19％左右的能量效率。另外，电动车比传统的燃料汽车更易实现精确的控制，可以方便的利用电子控制器实现制动能量“再生”，有效提高能量利用效率。(2)环境污染低：电动车在行驶中无废气排出，即使以火力发电来估计，相对于常规汽车其废气排出量也会大幅度减小。(3)可使用多种能源：因电动车使用2次电力能源，其不受石油资源的限制，可利用水能、太阳能、潮汐能、氢能、核能等可再生清洁能源高效地转化为电能，从而实现能量的可靠、均衡和无污染地利用。(4)噪音低：汽车的噪音、振动大小决定于发动机本身和行驶条件。

尽管电动汽车具有上述优点，其仍存在续航距离短、充电时间长等缺点，难以满足人们日常通勤需求，为了解决该问题，目前许多车企采取混合驱动的控制方式，其主要是通过电机和发动机协调工作的方式来实现能量的高效利用，有效延长了续航距离，但仍具有如下缺点：简单的通过速度来分配电机和汽油发动机的工作状态，一方面能量利用效率仍不能满足要求；另一方面驱动电机的蓄电池电量状态不稳定，无法有效管理蓄电池状态，一是影响了蓄电池使用寿命，二是加剧了驱动电机的损耗。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于汽车的混合驱动的控制系统，以解决现有技术中存在的缺陷。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种用于汽车的混合驱动的控制系统，包括中央监控系统以及与其相连的驱动控制单元、辅助动力控制单元和电池管理单元，所述驱动控制单元根据中央监控系统获取的驾驶信息和车辆运行情况，调节与其相连的驱动电机运行；所述驱动控制单元与电池管理单元连接，所述电池管理单元包括水平结构铅酸蓄电池，其根据驱动控制单元的发送的信号进行驱动电机运行所需要的电压电流；所述电池管理单元还包括与其连接的辅助动力控制单元，所述辅助动力控制单元包括辅助动力发动机、发电机，辅助动力控制单元根据中央监控系统检测的电池管理单元状态确定是否启动辅助动力发动机，辅助动力发动机连接发电机发电，给电池管理单元充电；

进一步的，所述辅助动力控制单元还通过辅助动力发动机连接助力泵和空调压缩机，为助力泵和空调压缩机提供能源；

进一步的，所述中央监控系统还包括制动回馈控制单元，所述制动回馈控制单元与驱动控制单元协调工作，通过与其连接的制动系统实现汽车的回馈制动；

本实用新型的有益效果是：提出了混合辅助动力电动汽车技术方案，有效的解决了当前电动汽车续驶里程短、能量利用效率低等问题。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种用于汽车的混合驱动的控制系统，包括中央监控系统以及与其相连的驱动控制单元、辅助动力控制单元和电池管理单元，所述驱动控制单元根据中央监控系统获取的驾驶信息和车辆运行情况，调节与其相连的驱动电机运行；所述驱动控制单元与电池管理单元连接，所述电池管理单元包括水平结构铅酸蓄电池，其根据驱动控制单元的发送的信号进行驱动电机运行所需要的电压电流；所述电池管理单元还包括与其连接的辅助动力控制单元，所述辅助动力控制单元包括辅助动力发动机、发电机，辅助动力控制单元根据中央监控系统检测的电池管理单元状态确定是否启动辅助动力发动机，辅助动力发动机连接发电机发电，给电池管理单元充电；

更具体的，所述辅助动力控制单元还通过辅助动力发动机连接助力泵和空调压缩机，为助力泵和空调压缩机提供能源；

更具体的，所述中央监控系统还包括制动回馈控制单元，所述制动回馈控制单元与驱动控制单元协调工作，通过与其连接的制动系统实现汽车的回馈制动；

具体工作原理：

本实用新型由五部分组成：动力驱动系统、辅助动力系统、制动系统、能源管理系统以及中央监控系统，结构如图1所示。其中，动力驱动系统由驱动控制单元和驱动电机构成，驱动控制单元根据当驾驶员前的驾驶信息和车辆的运行状态，调节驱动电机的运行；辅助动力系统由辅助动力控制单元、辅助动力发动机、发电机、空调压缩机、助力泵组成，辅助动力控制单元通过电子油门系统控制发动机工作在最优状态，为空调压缩机、发电机、助力泵提供能源(也可由主能源-电池为空调压缩机及助力泵提供能源)，利用发电机可以实现主能源的在线(汽车处于行驶状态)能量补充；制动系统通过制动回馈控制单元将机械制动单元和电机能量回馈系统有机结合，在正常刹车状态下，与驱动控制单元协调工作，实现电动车的回馈制动，有效地将行驶中的动能转化为电能回馈到电池系统中，而在紧急制动状态下，将ABS系统与能量回馈相结合，实现电动车快速有效制动；能源管理系统根据电池的运行特性曲线进行优化，实现对主能源--水平结构铅酸蓄电池充、放电有效管理，包括电池的一致性优化，能量预测等；中央监控单元负责电动车系统的整体优化、各个子系统之间的通讯控制、仪表显示以及人机交互等功能。这五大部分分别由不同的微处理器控制，通过CANopen总线协议实现系统间的协调工作。

在电池组系统中，各个电池的均衡性(蓄电池放电深度的相似性)也是影响电池组使用的关键因素，由于各蓄电池性能存在微小差异，长期使用将使差异不断放大。在汽车运行过程中，不均衡的电池组将极大影响使用，导致部分性能差的电池较长时间工作在深度放电状态，从而导致整个电池组使用寿命下降。能量管理系统除了控制电动车工作过程中电池按照特性曲线进行充、放电，还在线监测各个电池的工作状态，与辅助动力单元协调工作，有效提高整个电池组的均衡性。能量管理系统利用辅助动力单元的小电流对电池组实行涓流充电，能够有效提高电池组的充电效果，有利于实现电池的均衡性。辅助动力系统能够有效降低电动汽车整体的使用成本。

混合辅助动力能量结构形式辅助动力控制系统监测电动车的工作状态和电池组的荷电状态，并通过CAN总线与电动车中央监控系统协调工作。根据中央监控的命令，控制一台运行在最优工况的小型内燃机，带动发电机，给电池组充电，或带动空调运转。通过辅助动力系统与整车的能量匹配和协调工作，增加电动车的续驶里程。而辅助动力发动机的冷却水损失则给车内供暖，提高了其整体热效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于汽车的混合驱动的控制系统，其特征在于：包括中央监控系统以及与其相连的驱动控制单元、辅助动力控制单元和电池管理单元，所述驱动控制单元根据中央监控系统获取的驾驶信息和车辆运行情况，调节与其相连的驱动电机运行；所述驱动控制单元与电池管理单元连接，所述电池管理单元包括水平结构铅酸蓄电池，其根据驱动控制单元的发送的信号进行驱动电机运行所需要的电压电流；所述电池管理单元还包括与其连接的辅助动力控制单元，所述辅助动力控制单元包括辅助动力发动机、发电机，辅助动力控制单元根据中央监控系统检测的电池管理单元状态确定是否启动辅助动力发动机，辅助动力发动机连接发电机发电，给电池管理单元充电。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车的混合驱动的控制系统，其特征在于：所述辅助动力控制单元还通过辅助动力发动机连接助力泵和空调压缩机，为助力泵和空调压缩机提供能源。

3.根据权利要求2所述的一种用于汽车的混合驱动的控制系统，其特征在于：所述中央监控系统还包括制动回馈控制单元，所述制动回馈控制单元与驱动控制单元协调工作，通过与其连接的制动系统实现汽车的回馈制动。