CN210526316U - 辅助式充电装置 - Google Patents

Abstract

辅助式充电装置，包括发电单元、控制器RCU、传感器；发电单元由发动机、进气系统、燃油系统、冷却系统、消声器五个系统组成，全部安装一个框架总成上；发动机的驱动轴连接永磁同步发电机，永磁发电机与车辆自带电池包并联接入驱动车辆的电机；传感器包括燃油传感器、温度传感器；控制器RCU与整车控制器VCU通过高速CAN总线接入汽车OBD插口，实现实时数据交互，并根据上述信息经逻辑计算，确定最佳的发动机转速、发电机扭矩、充电功率，以确保安全、高效、低噪声地给整车提供合适的能量补充，解决了原有新能源车电池续航能力有限、充电麻烦、充电桩分布有限，遇到特殊情况需要增加行程，但电池续航不够难以补充、电池损坏后无法应急等问题。

Description

辅助式充电装置

技术领域

本实用新型涉一种充电装置，尤其涉及一种辅助式充电装置，属于新能源汽车充电领域。

背景技术

随着经济技术的发展和技术的不断创新，新能源电动汽车的发展得到了国家各级政府的高度重视，并得以迅速发展。

目前新能源电动汽车的充电主要采取充电桩进行充电，其存在的缺陷：一是电池续航能力有限、充电麻烦；二是充电桩分布有限，遇到特殊情况需要增加行程，但电池续航不够难以补充；三是电池损坏后无法应急。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决背景技术中存在的问题，提供一种辅助式充电装置，下简称REX。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：辅助式充电装置，其包括发电单元、控制器RCU、传感器；所述的发电单元由发动机、进气系统、燃油系统、冷却系统、消声器五个系统组成，这五个系统的零件全部安装一个框架总成上；所述的发动机的驱动轴连接永磁同步发电机，永磁同步发电机外接稳压电路输入端，稳压电路输出端与车辆自带电池包并联接入驱动车辆的电机，发动机在原车自带电池包储备电量不足或原车自带电池包驱动车辆功率不够时启动，带动永磁同步发电机为驱动车辆的电机提供电能；永磁同步发电机与发电机控制器电连接，电机控制器与控制器RCU电连接，控制器RCU通过控制发电机控制器进而控制永磁同步发电机的启停，实现发电和发动机启动；所述的传感器包括燃油传感器、温度传感器，燃油传感器用于监测发动机燃油量，温度传感器用于监测冷却液温度和散热器温度；所述的控制器RCU与整车控制器VCU通过高速CAN总线接入汽车OBD插口，实现实时交互整车及电池、电机的状态信息，实现整车油门、功率、车速信息的监控和交换，电池包电压、电流、温度、SoC的监控和交换，电机的转速、扭矩、温度的数据监控和交换，并根据上述信息经逻辑计算，确定最佳的发动机转速、发电机扭矩、充电功率，以确保安全、高效、低噪声地给整车提供合适的能量补充；框架总成上还设置有暖风机和暖风水泵，暖风机和暖风水泵由控制器RCU控制实现按需向汽车内部供暖；所述的控制器RCU与发动机上的各传感器电连接，并通过设置在控制器RCU的继电器控制发动机的泵油、发动机的水泵、及用于暖风的暖风机和暖风水泵。

进一步的，所述的框架总成包括发动机支撑部分、水箱固定架、控制系统支撑部分、支撑杆、底座、管子架、冷却系统支撑部分，水箱固定架、控制系统支撑部分设置在底座上的撑杆上；发动机设置在发动机支撑部分上；冷却系统设置在冷却系统支撑部分上，并保证发动机充分散热，冷却系统的水箱设置在水箱固定架上；管子架用于固定部分冷却系统的管子；进气系统、燃油系统、消声器分别设置在发动机上；控制器RCU设置在控制系统支撑部分上。

进一步的，暖风水泵的暖风取水口和暖风回水口均接入发动机的冷却系统并实现循环，室外温度低时，利用发动机内的温度，进一步节能，避免低温下电池的大电流放电，延长电池寿命、降低电池低温放电失效的风险。

进一步的，控制器RCU设置在控制系统支撑部分上，且二者之间设置有橡胶悬置。

进一步的，所述散热器包含两个。

进一步的，所述的发电单元由发动机、进气系统、燃油系统、冷却系统、消声器、控制器RCU与框架总成的接触部位均设置有橡胶悬置。

进一步的，所述的框架总成设置在空气弹簧悬置上；空气弹簧悬置通过十二个自由度的模态解耦设计，使得系统各阶固有频率既能避开发动机激励频率，又避开了汽车固有频率，最终振动结果，使得总隔振效率达到95%以上，完美解决了发动机振动问题。

进一步的，所述的传感器还包括机油压力传感器、机油温度传感器，并均与控制器RCU电连接，能够采集发动机机油压力、机油温度的信息。进一步的，所述的控制器RCU采用电池包进行供电。

进一步的，所述的控制器RCU上还设置有显示屏，显示屏设置在驾驶室内，显示屏的信号接线是通过在整车通信CAN线上并出两根延长线进行连接实现的，显示屏的供电从控制器RCU上的REX上电开关取电。

进一步的，所述的控制器RCU内置通信模块、GPS定位模块，控制器RCU通过与其连接的传感器上采集信号的同时，通过汽车整车控制器VCU的高速CAN总线获取车辆信息，通过通信模块与远程控制器和手持客户端实现远程交互，详细记录充电单元及整车的行驶数据，为数据分析、风险预判提供了很好的手段，并实现车辆信息监测、远程救援等。

进一步的，所述的控制器RCU连接有故障报警灯，故障报警灯在驾驶舱内设置，驾驶员可通过该等闪烁状态，直观了解系统状态。

进一步的，该辅助式充电装置与整车一体化设计，并充分采取了隔振、隔音、降噪手段，驾乘感受优异。

进一步的，设置有功率监测单元对发动机功率以及该辅助式充电装置功率进行监测，功能监测单元包括发动机燃油消耗监测模块和电池充电情况监测模块，二者能实时根据整车功率需求和电池SoC状态，智能调整发电功率。当电池SoC较低时，充电系统增加发电功率，一边驱动电机，一边给电池补电，避免电池过放、欠压，引起突发性断电、停车，避免道路交通风险。

进一步的，充电单元的高压线直接并入原车PDU配电箱，保持原车完整的高压防护状态，高压安全。

进一步的，所述的温度传感器包含有检测发动机周围温度的车厢温度传感器，车厢温度传感器与控制器RCU电连接，当车厢温度高于预设温度（预设温度优选70摄氏度）时，与控制器RCU电连接的显示屏显示故障，同时与控制器RCU电连接故障报警灯报警。

进一步的，设置有监控永磁同步发电机的电压监控装置，电压监控装置与控制器RCU电连接，电压监控装置监测到永磁同步发电机处产生的电压出现异常高压后，控制器RCU控制故障报警灯报警，并在显示屏上显示故障信息。

本发明的有益效果是：（1）通过本实用新型解决了原有新能源车电池续航能力有限、充电麻烦、充电桩分布有限，遇到特殊情况需要增加行程，但电池续航不够难以补充、电池损坏后无法应急等问题；(2)所述的框架总成设置在空气弹簧悬置上；空气弹簧悬置通过十二个自由度的模态解耦设计，使得系统各阶固有频率既能避开发动机激励频率，又避开了汽车固有频率，最终振动结果，使得总隔振效率达到95%以上，完美解决了发动机振动问题；（3）控制器RCU与整车控制器VCU通过高速CAN总线，实时交互整车及电池、电机的状态信息（包括整车油门、功率、车速；电池包电压、电流、温度、SoC；电机的转速、扭矩、温度等），并根据上述信息经逻辑计算，确定最佳的发动机转速、发电机扭矩、充电功率，以确保安全、高效、低噪声地给整车提供合适的能量补充；（4）充电单元的高压线直接并入原车PDU配电箱，保持原车完整的高压防护状态，高压安全；（5）所述的控制器RCU内置通信模块、GPS定位模块，控制器RCU通过与其连接的传感器上采集信号的同时，通过汽车整车控制器VCU的高速CAN总线获取车辆信息，通过通信模块与远程控制器和手持客户端实现远程交互，详细记录充电单元及整车的行驶数据，为数据分析、风险预判提供了很好的手段，并实现车辆信息监测、远程救援等；（6）所述的控制器RCU连接有故障报警灯，故障报警灯在驾驶舱内设置，驾驶员可通过该等闪烁状态，直观了解系统状态（7）该辅助式充电装置与整车一体化设计，并充分采取了隔振、隔音、降噪手段，驾乘感受优异；（8）设置有功率监测单元对发动机功率以及该辅助式充电装置功率进行监测，功能监测单元包括发动机燃油消耗监测模块和电池充电情况监测模块，二者能实时根据整车功率需求和电池SoC状态，智能调整发电功率；（9）所述的框架总成上还设置有暖风机和暖风水泵，暖风机和暖风水泵由控制器RCU控制实现按需向汽车内部供暖。室外温度低时，利用充电系统的热能带动车内暖风，进一步节能，避免低温下电池的大电流放电，延长电池寿命、降低电池低温放电失效的风险。

附图说明

附图中相关附图仅为其实施例之一的图例，并不代表本实用新型的全部技术方案，也不能作为限定本实用新型全部技术方案的依据。本实用新型的实施、运用和保护不应完全一一对照附图，而是结合本实用新型整体记载进行。

图1为本实用新型结构正视图；

图2为本实用新型结构俯视图；

图3为本实用新型结构左视图；

图4为本实用新型结构整体视图；

图5为本实用新型中发动机结构示意图；

图6为本实用新型中冷却系统结构示意图；

图7为本实用新型中消声器结构示意图；

图8为本实用新型中框架总成结构示意图；

图9为本实用新型中控制器RCU外部结构示意图；

图10为本实用新型中进气系统结构示意图；

图11为本实用新型中燃油系统结构示意图；

图12为本实用新型中永磁同步发电机结构示意图；

图13为本实用新型中发电机控制器外部结构示意图；

图14为本实用新型中暖风机、暖风水泵设置示意图；

图15为本实用新型橡胶悬置、空气弹簧悬置设置示意图；

图16为本实用新型数据交互示意图；

图17为本实用新型控制器RCU外接电路图。

图中各附图标记依次表示为：发动机(1)、控制器RCU(2) 、进气系统(3)、燃油系统(4)、冷却系统(5)、消声器(6)、框架总成(7)、燃油传感器（8）、温度传感器（9）、发动机的泵油（10）、发动机的水泵（11）、暖风机（12）、暖风水泵（13）、橡胶悬置（14）、空气弹簧悬置（15）、发动机支撑部分（16）、水箱固定架（17）、控制系统支撑部分（18）、支撑杆（19）、底座（20）、管子架（21）、冷却系统支撑部分（22）、发电机控制器（34）。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的围。

本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1和2，本实用新型提供一种技术方案：辅助式充电装置，其包括发电单元、控制器RCU2、传感器；所述的发电单元由发动机1、进气系统3、燃油系统4、冷却系统5、消声器6五个系统组成，这五个系统的零件全部安装一个框架总成7上。

如图2和4所示，所述的发动机1的驱动轴连接永磁同步发电机，永磁同步发电机外接稳压电路输入端，稳压电路输出端与车辆自带电池包并联接入驱动车辆的电机，发动机1在原车自带电池包储备电量不足或原车自带电池包驱动车辆功率不够时启动，带动永磁同步发电机为驱动车辆的电机提供电能，永磁同步发电机与发电机控制器34电连接，电机控制器34与控制器RCU2电连接，控制器RCU2通过控制发电机控制器34进而控制永磁同步发电机的启停，实现发电和发动机1启动。

如图1和2所示，所述的传感器包括燃油传感器8、温度传感器9（见图17），燃油传感器8用于监测发动机1燃油量，温度传感器9（见图17）用于监测冷却液温度和散热器温度；所述的控制器RCU2与整车控制器VCU通过高速CAN总线接入汽车OBD插口，实现实时交互整车及电池、电机的状态信息，实现整车油门、功率、车速信息的监控和交换，电池包电压、电流、温度、SoC的监控和交换，电机的转速、扭矩、温度的数据监控和交换，并根据上述信息经逻辑计算，确定最佳的发动机1转速、发电机扭矩、充电功率，以确保安全、高效、低噪声地给整车提供合适的能量补充。

如图2、14和17所示，框架总成7上还设置有暖风机12和暖风水泵13，暖风机12和暖风水泵13由控制器RCU2控制实现按需向汽车内部供暖；所述的控制器RCU2与发动机1上的各传感器电连接，并通过设置在控制器RCU2的继电器控制发动机的泵油10、发动机的水泵11、及用于暖风的暖风机12和暖风水泵13。

如图2和8所示，所述的框架总成7包括发动机支撑部分16、水箱固定架17、控制系统支撑部分18、支撑杆19、底座20、管子架21、冷却系统支撑部分22，水箱固定架17、控制系统支撑部分18设置在底座20上的撑杆19上；发动机1设置在发动机支撑部分16上；冷却系统5设置在冷却系统支撑部分22上，并保证发动机1充分散热，冷却系统5的水箱设置在水箱固定架17上；管子架21用于固定部分冷却系统5的管子；进气系统3、燃油系统4、消声器6分别设置在发动机1上；控制器RCU2设置在控制系统支撑部分18上。

如图14所示，暖风水泵13的暖风取水口和暖风回水口均接入发动机1的冷却系统5并实现循环，室外温度低时，利用发动机1内的温度，进一步节能，避免低温下电池的大电流放电，延长电池寿命、降低电池低温放电失效的风险。

如图1所示，冷却系统5包括两个散热器。

如图1和2所示，所述的发动机1、进气系统3、燃油系统4、冷却系统5、消声器6（见图6）、控制器RCU2与框架总成7的接触部位均设置有橡胶悬置14（见图15）。

如图2和15所示，所述的框架总成7设置在空气弹簧悬置15上；空气弹簧悬置15通过十二个自由度的模态解耦设计，使得系统各阶固有频率既能避开发动机1激励频率，又避开了汽车固有频率，最终振动结果，使得总隔振效率达到95%以上，完美解决了发动机1振动问题。

如图1和17所示，所述的传感器还包括机油压力传感器、机油温度传感器9，并均与控制器RCU2电连接，能够采集发动机1机油压力、机油温度的信息。

如图4所示，所述的控制器RCU2和电机控制器34采用电池包进行供电。

所述的控制器RCU2上还设置有显示屏，显示屏设置在驾驶室内，显示屏的信号接线是通过在整车通信CAN线上并出两根延长线进行连接实现的，显示屏的供电从控制器RCU2上的REX上电开关取电。

所述的控制器RCU2内置通信模块、GPS定位模块，控制器RCU2通过与其连接的传感器上采集信号的同时，通过汽车整车控制器VCU的高速CAN总线获取车辆信息，通过通信模块与远程控制器和手持客户端实现远程交互，详细记录充电单元及整车的行驶数据，为数据分析、风险预判提供了很好的手段，并实现车辆信息监测、远程救援等。

所述的控制器RCU2连接有故障报警灯，故障报警灯在驾驶舱内设置，驾驶员可通过该等闪烁状态，直观了解系统状态。

该辅助式充电装置与整车一体化设计，并充分采取了隔振、隔音、降噪手段，驾乘感受优异。

设置有功率监测单元对发动机1功率以及该辅助式充电装置功率进行监测，功能监测单元包括发动机1燃油消耗监测模块和电池充电情况监测模块，二者能实时根据整车功率需求和电池SoC状态，智能调整发电功率。当电池SoC较低时，充电系统增加发电功率，一边驱动电机，一边给电池补电，避免电池过放、欠压，引起突发性断电、停车，避免道路交通风险。

充电单元的高压线直接并入原车PDU配电箱，保持原车完整的高压防护状态，高压安全。

所述的温度传感器9包含有检测发动机1周围的温度的车厢温度传感器，车厢温度传感器与控制器RCU2电连接，当车厢温度高于预设温度优选70摄氏度时，与控制器RCU2电连接的显示屏显示故障，同时与控制器RCU2电连接故障报警灯报警。

设置有监控永磁同步发电机的电压监控装置，电压监控装置与控制器RCU2电连接，电压监控装置监测到永磁同步发电机处产生的电压出现异常高压后，控制器RCU2控制故障报警灯报警，并在显示屏上显示故障信息。

发动机1、进气系统3、燃油系统4、冷却系统5、消声器6五个系统的具体连接属于现有技术，且附图中也有图例，故不赘述；充电电路将永磁电发电机产生的电能充给电池包的技术为现有技术故不赘述；传感器的连接和运用属于现有技术，故也不赘述；控制器RCU2与整车控制器VCU通过高速CAN总线与汽车OBD接口实时数据交换也为现有技术，故也不赘述；其它现有技术这里也不在赘述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.辅助式充电装置，其特征在于：包括发电单元、控制器RCU(2)、传感器；所述的发电单元由发动机(1)、进气系统(3)、燃油系统(4)、冷却系统(5)、消声器(6)五个系统组成，这五个系统的零件全部安装一个框架总成(7)上；所述的发动机(1)的驱动轴连接永磁同步发电机，永磁同步发电机外接车辆自带电池包并联接入车辆的电机；永磁同步发电机与发电机控制器（34）电连接，电机控制器（34）与控制器RCU(2)电连接，控制器RCU(2)通过控制发电机控制器（34）进而控制永磁同步发电机的启停，实现发电和发动机(1)启动；所述的传感器包括燃油传感器（8）、温度传感器（9），燃油传感器（8）用于监测发动机(1)燃油量；所述的控制器RCU(2)与整车控制器VCU通过CAN总线接入车辆OBD插口；框架总成(7)上还设置有暖风机（12）和暖风水泵（13）；所述的控制器RCU(2)与发动机(1)上的各传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的辅助式充电装置，其特征在于：所述的框架总成(7)包括发动机支撑部分（16）、水箱固定架（17）、控制系统支撑部分（18）、支撑杆（19）、底座（20）、管子架（21）、冷却系统支撑部分（22），水箱固定架（17），控制系统支撑部分（18）设置在底座（20）上的撑杆（19）上；发动机(1)设置在发动机支撑部分（16）上；冷却系统(5)设置在冷却系统支撑部分（22）上，冷却系统(5)的水箱设置在水箱固定架（17）上；管子架（21）用于固定部分冷却系统(5)的管子；进气系统(3)、燃油系统(4)、消声器(6)分别设置在发动机（1）上；控制器RCU(2)设置在控制系统支撑部分（18）上。

3.根据权利要求1所述的辅助式充电装置，其特征在于：所述暖风水泵（13）的暖风取水口和暖风回水口均接入发动机(1)的冷却系统(5)并实现循环。

4.根据权利要求1所述的辅助式充电装置，其特征在于：所述的发动机(1)、进气系统(3)、燃油系统(4)、冷却系统(5)、消声器(6)、控制器RCU(2)与框架总成(7)的接触部位均设置有橡胶悬置（14）。

5.根据权利要求1所述的辅助式充电装置，其特征在于：所述的传感器还包括机油压力传感器、机油温度传感器（9），并均与控制器RCU(2)电连接，采集发动机(1)机油压力、机油温度的信息。

6.根据权利要求1所述的辅助式充电装置，其特征在于：所述的控制器RCU(2)内置通信模块、GPS定位模块，控制器RCU(2)通过与其连接的传感器上采集信号，通过汽车整车控制器VCU的高速CAN总线获取车辆信息，通过通信模块与远程控制器和手持客户端实现远程交互。

7.根据权利要求1所述的辅助式充电装置，其特征在于：所述的控制器RCU(2)连接有故障报警灯，故障报警灯在驾驶舱内设置。

8.根据权利要求1所述的辅助式充电装置，其特征在于：设置有功率监测单元对发动机(1)功率以及该辅助式充电装置功率进行监测，功能监测单元包括发动机(1)燃油消耗监测模块和电池充电情况监测模块，二者能实时根据整车功率需求和电池SoC状态，智能调整发电功率。

9.根据权利要求1所述的辅助式充电装置，其特征在于：所述的温度传感器（9）包含有检测发动机(1)周围的温度的车厢温度传感器，车厢温度传感器与控制器RCU(2)电连接。

10.根据权利要求1所述的辅助式充电装置，其特征在于：设置有监控永磁同步发电机的电压监控装置，电压监控装置与控制器RCU(2)电连接，电压监控装置监测永磁同步发电机处产生的电压。

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