CN214607389U - 一种混合动力汽车附件电气化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种混合动力汽车附件电气化系统，包括：发动机、电机、锂电池、第一负载设备、电源转换模块、第二负载设备、第三负载设备，所述发动机与电机连接，所述电机的电源输出端一路与锂电池连接，一路与第一负载设备电连接，另一路与电源转换模块的输入端连接；电源转换模块的直流电压输出端与第二负载设备连接，电源转换模块的交流电压输出端与第三负载设备连接；其中，第三负载设备为生活用电设备，解决了发动机散热风扇、制动气泵、第一空调等部件直接与发动机相连，在不需要工作的情况下无故耗功的问题；同时解决了混合动力汽车驾驶员或乘客过夜时第二空调或取暖设备等车辆生活用电问题，提高车辆能量利用效率。

Description

一种混合动力汽车附件电气化系统

技术领域

本实用新型涉及混合动力汽车领域，尤其是涉及一种混合动力汽车附件电气化系统。

背景技术

近年来随着国家对排放与节能要求越来越高，混合动力越来越多的被应用于乘用车，但是由于受限于电池能量密度，长途物流用的商用车基本采用传统燃油汽车。

传统燃油商用车的发动机风扇、发电机、制动气泵等零部件都是直接与发动机相连接，只要发动机处于工作状态，这些部件就强制运转，损耗了发动机的动力，整体效率较为低下。

长途物流运输过程中，司机会考虑成本原因，较多的时候选在在车上做饭、洗澡、住宿等，这样对车辆用电提出了更高的要求，例如发动机熄火状态下无法使用空调、暖风等，使用逆变器时，传统铅蓄电池电量在驻车条件下无法满足整夜空调运转，同时驻车情况下，蓄电池的频繁放电会导致铅蓄电池寿命大大缩短，增加维修保养费用，不利于提高混合动力汽车的能量利用率。

发明内容

本实用新型为了解决现有技术中存在的问题，创新提出了一种混合动力汽车附件电气化系统，解决了发动机散热风扇、制动气泵、第一空调等部件直接与发动机相连，在不需要工作的情况下无故耗功的问题；同时解决了混合动力汽车司机或乘客过夜时第二空调或取暖设备等车辆生活用电问题，提高车辆能量利用效率。

本实用新型第一方面提供了一种混合动力汽车附件电气化系统，包括：发动机、电机、锂电池、第一负载设备、电源转换模块、第二负载设备、第三负载设备，所述发动机与电机连接，所述电机的电源输出端一路与锂电池连接，一路与第一负载设备电连接，另一路与电源转换模块的输入端连接；电源转换模块的直流电压输出端与第二负载设备连接，电源转换模块的交流电压输出端与第三负载设备连接；其中，第三负载设备为生活用电设备。

可选地，第一负载设备包括发动机散热风扇、第一空调、制动气泵。

可选地，第二负载设备包括蓄电池、发动机启动机、转向油泵。

可选地，第三负载设备包括第二空调、取暖设备、烹饪设备。

可选地，发动机运行状态输出端、锂电池SOC状态输出端、第一负载设备的耗电功率输出端、第二负载设备的耗电功率输出端、第三负载设备的耗电功率输出端均与电机的第一输入端连接。

进一步地，混合动力汽车车速信息输出端、油门踏板状态输出端、制动踏板状态输出端均与电机的第二输入端连接。

可选地，电源转换模块的输入端电压为48V，电源转换模块的直流电压输出端电压为24V，电源转换模块的交流电压输出端电压为220V。

本实用新型采用的技术方案包括以下技术效果：

本实用新型技术方案解决了发动机散热风扇、制动气泵、第一空调等部件直接与发动机相连，在不需要工作的情况下无故耗功的问题；同时解决了混合动力汽车驾驶员或乘客过夜时第二空调或取暖设备等车辆生活用电问题，提高车辆能量利用效率。

本实用新型技术方案通过采用锂电池，增加了电能容量，可以解决驾驶员或乘客夜晚使用取暖、烹饪等生活用电问题，避免了铅蓄电池频繁放电导致的寿命缩减问题。

本实用新型技术方案发动机运行状态输出端、锂电池SOC状态(荷电状态)输出端、第一负载设备的耗电功率输出端、第二负载设备的耗电功率输出端、第三负载设备的耗电功率输出端均与电机的第一输入端连接，使得电机能够实时监控发动机运行状态、锂电池SOC状态、第一负载设备的耗电功率、第二负载设备的耗电功率、第三负载设备的耗电功率，并根据发动机运行状态、锂电池SOC状态、第一负载设备的耗电功率、第二负载设备的耗电功率、第三负载设备的耗电功率调整电机工作，使得电机在发动机工作的高效区发电，使得获得同样的电能消耗的燃油最少，提高了燃油经济性。

本实用新型技术方案电机混合动力汽车车速信息输出端、油门踏板状态输出端、制动踏板状态输出端均与电机的第二输入端连接，使得电机可以根据驾驶员意图对车辆多余能量进行回收，提高了能量利用效率。

本实用新型技术方案中通过将第二负载设备、第三负载设备(附件)电气化，使得第二负载设备、第三负载设备等可以不依赖于发动机的运转，可以独立运行。

应当理解的是以上的一般描述以及后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

为了更清楚说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见的，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型方案中实施例一系统的一结构示意图；

图2为本实用新型方案中实施例一系统的另一结构示意图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

实施例一

如图1-图2所示，本实用新型提供了一种混合动力汽车附件电气化系统，包括：发动机1、电机2、锂电池3、第一负载设备4、电源转换模块5、第二负载设备6、第三负载设备7，发动机1与电机2连接，电机2的电源输出端一路与锂电池3连接，一路与第一负载设备4电连接，另一路与电源转换模块5的输入端连接；电源转换模块5的直流电压输出端与第二负载设备6连接，电源转换模块5的交流电压输出端与第三负载设备7连接；其中，第三负载设备7为生活用电设备。

其中，第一负载设备4包括发动机散热风扇41、第一空调42、制动气泵43，发动机散热风扇41、第一空调42均用于发动机的散热，制动气泵43主要用于混合动力汽车制动。

第二负载设备6包括蓄电池61、发动机启动机62、转向油泵63，蓄电池61主要用于储存电源，并在电源转换模块5故障或发动机启动机62、转向油泵63异常断电时，为发动机启动机62、转向油泵63提供电源，发动机启动机62输出端与发动机1连接，主要用于启动发动机，将电能转换为机械能；转向油泵63主要用于为混合动力汽车转向提供助力。

第三负载设备7包括第二空调71、取暖设备72、烹饪设备73。第二空调71主要用于混合动力汽车驾驶员或乘客调节车厢内部温度以及空气；取暖设备72主要用于为混合动力汽车驾驶员或乘客取暖，烹饪设备73主要用于混合动力汽车驾驶员或乘客烹饪做饭。

具体地，发动机1可以通过发动机取力口的连接轴(例如发动机取力器的连接轴)与电机2连接，也可以通过其他方式连接，本实用新型在此不做限制。

电源转换模块5的输入端电压为48V，电源转换模块5的直流电压输出端电压为24V，电源转换模块5的交流电压输出端电压为220V，电源转换模块5可以采用深圳核达48S24GDD302M27.5-1M29，也可以选用其他型号的电源转换模块，本实用新型在此不做限制。电源转换模块可以将48V电转换为220V交流电与24V直流电，供给第二负载设备6以及第三负载设备7用电使用，从而实现附件的电气化。经过长距离行驶后驻车，锂电池3中会存储足够的电量保证第二负载设备6以及第三负载设备7的使用，解决驾驶员或乘客夜晚用电问题。本实用新型中锂电池3主要用于第一负载设备4供电，以及通过电源转换模块5为第二负载设备6以及第三负载设备7供电。

电机2可以通过48V高压线束与锂电池3、第一负载设备4、电源转换模块5连接，通过电机2发电供给第一负载设备4运行，切断了第一负载设备4与发动机1的直接连接，解决了第一负载设备4直接与发动机1相连，在不需要工作的情况下无故耗功的问题，使得第一负载设备4可以根据发动机1温度和当前气压等参数决定是否工作，非工作状态不再消耗能量，减少了能量的不必要消耗；同时通过锂电池存储多余电量，并通过电源转换模块5为第二负载设备6以及第三负载设备7供电。

电源转换模块5可以通过24V低压线束与第二负载设备6连接，通过电源转换模块5供给第二负载设备6运行。

电源转换模块5可以通过220V高压线束与第三负载设备7连接，通过电源转换模块5供给第三负载设备7运行。

优选的，发动机1运行状态输出端、锂电池3的SOC状态输出端、第一负载设备4的耗电功率输出端、第二负载设备6的耗电功率输出端、第三负载设备7的耗电功率输出端均与电机2的第一输入端连接。具体地，电机2通过监测发动机1运行状态、锂电池的SOC状态和当前负载设备的耗电功率综合获得电机的发电功率，使电机尽可能在发动机高效区发电，避免发动机低效区发电和怠速发电，提高发动机燃油经济性。

优选地，混合动力汽车车速信息输出端、油门踏板状态输出端、制动踏板状态输出端均与电机2的第二输入端连接。具体地，电机2通过监测车速、油门踏板和制动踏板状态，采用能量回收策略，保障正常行驶的前提下回收多余能量，增加能量利用效率，减少电机主动发电量。举例说明：当判断驾驶员踩下机动踏板后，进入制动能量回收模式，电机2施加负扭矩回收能量，当驾驶员松开制动踏板时制动能量回收模式转换成滑行能量回收模式继续回收能量；当检测到驾驶员同时松开油门踏板和制动踏板，车速依然增加，则进入滑行能量回收模式，维持车速不增加来保证安全性。

本实用新型技术方案解决了发动机散热风扇、制动气泵、第一空调等部件直接与发动机相连，在不需要工作的情况下无故耗功的问题；同时解决了混合动力汽车驾驶员或乘客过夜时第二空调或取暖设备等车辆生活用电问题，提高车辆能量利用效率。

本实用新型技术方案通过采用锂电池，增加了电能容量，可以解决驾驶员或乘客夜晚使用取暖、烹饪等生活用电问题，避免了铅蓄电池频繁放电导致的寿命缩减问题。

本实用新型技术方案发动机运行状态输出端、锂电池SOC状态输出端、第一负载设备的耗电功率输出端、第二负载设备的耗电功率输出端、第三负载设备的耗电功率输出端均与电机的第一输入端连接，使得电机能够实时监控发动机运行状态、锂电池SOC状态、第一负载设备的耗电功率、第二负载设备的耗电功率、第三负载设备的耗电功率，并根据发动机运行状态、锂电池SOC状态、第一负载设备的耗电功率、第二负载设备的耗电功率、第三负载设备的耗电功率调整电机工作，使得电机在发动机工作的高效区发电，使得获得同样的电能消耗的燃油最少，提高了燃油经济性。

本实用新型技术方案电机混合动力汽车车速信息输出端、油门踏板状态输出端、制动踏板状态输出端均与电机的第二输入端连接，使得电机可以根据驾驶员意图对车辆多余能量进行回收，提高了能量利用效率。

本实用新型技术方案中通过将第二负载设备、第三负载设备(附件)电气化，使得第二负载设备、第三负载设备等可以不依赖于发动机的运转，可以独立运行。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种混合动力汽车附件电气化系统，其特征是，包括：发动机、电机、锂电池、第一负载设备、电源转换模块、第二负载设备、第三负载设备，所述发动机与电机连接，所述电机的电源输出端一路与锂电池连接，一路与第一负载设备电连接，另一路与电源转换模块的输入端连接；电源转换模块的直流电压输出端与第二负载设备连接，电源转换模块的交流电压输出端与第三负载设备连接；其中，第三负载设备为生活用电设备。

2.根据权利要求1所述的混合动力汽车附件电气化系统，其特征是，第一负载设备包括发动机散热风扇、第一空调、制动气泵。

3.根据权利要求1所述的混合动力汽车附件电气化系统，其特征是，第二负载设备包括蓄电池、发动机启动机、转向油泵。

4.根据权利要求1所述的混合动力汽车附件电气化系统，其特征是，第三负载设备包括第二空调、取暖设备、烹饪设备。

5.根据权利要求1所述的混合动力汽车附件电气化系统，其特征是，发动机运行状态输出端、锂电池SOC状态输出端、第一负载设备的耗电功率输出端、第二负载设备的耗电功率输出端、第三负载设备的耗电功率输出端均与电机的第一输入端连接。

6.根据权利要求5所述的混合动力汽车附件电气化系统，其特征是，混合动力汽车车速信息输出端、油门踏板状态输出端、制动踏板状态输出端均与电机的第二输入端连接。

7.根据权利要求1所述的混合动力汽车附件电气化系统，其特征是，电源转换模块的输入端电压为48V，电源转换模块的直流电压输出端电压为24V，电源转换模块的交流电压输出端电压为220V。

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