CN2728830Y - 混合动力电动汽车控制装置 - Google Patents

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吴森
张树森
王琛
曹正策
彭国祥
段海涛
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Abstract

本实用新型涉及一种混合动力电动汽车控制装置，由柴油发动机、发电机、蓄电池、电动机控制器、电动机、减速机构、后桥、加速踏板和制动踏板构成，其特点是：加速踏板与电动机控制器之间还连接有一个多能源管理系统控制器，多能源管理系统控制器接收加速踏板和制动踏板的控制信号，并输出控制信号给电动机控制器。本实用新型由于采用多能源管理系统控制器通过检测混合动力电动汽车所需要的工作参数，控制混合动力电动汽车发动机、发电机和蓄电池工作模式，即纯电动工作模式或发动机、蓄电池联合工作下的发动机最佳经济区工作的工作模式，从而达到既充分利用能源，又能够节约能源的目的。

Description

混合动力电动汽车控制装置
                      技术领域
本实用新型属于汽车控制装置，具体地是一种混合动力电动汽车控制装置。
                      背景技术
混合动力电动汽车在世界许多发达国家都得到了发展，在美国和日本已经有混合动力轿车和大客车的产品。混合动力系统可分为：串联式混合动力系统、并联式混合动力系统和混联式混合动力系统。各种方式各有优劣，并且出现了不同的控制方式。
                      发明内容
本实用新型的目的是提供一种能够依据混合动力电动汽车运行状况，而实行不同工作模式的混合动力电动汽车控制装置。
为了实现上述目的，本实用新型由柴油发动机、发电机、蓄电池、电动机控制器、电动机、减速机构、后桥、加速踏板和制动踏板构成，其中柴油发动机通过发电机以电能的方式提供功率输出，蓄电池通过电动机控制器向电动机提供功率供给，电动机通过减速机构和后桥驱动电动汽车运行，加速踏板与电动机控制器连接用于控制电动机的功率输出，制动踏板与电动汽车制动系统连接，用于电动汽车的制动，其特点是：加速踏板与电动机控制器之间还连接有一个多能源管理系统控制器，多能源管理系统控制器接收加速踏板和制动踏板的控制信号，进行处理后输出控制信号给电动机控制器。
上述发电机与蓄电池之间还连接有一个发电机控制器，发电机控制器接收多能源管理系统控制器的控制信号，用于控制发电机的工作。
上述发电机与蓄电池之间安置有一个电流传感器CC1，用于检测充电电流，电流传感器CC1的输出信号与多能源管理系统控制器相连接。
上述蓄电池与电动机控制器之间安置有一个电流传感器CC2，用于检测蓄电池输入输出的工作电流，电流传感器CC2的输出信号与多能源管理系统控制器相连接。
上述蓄电池输出端还设置有一个电压传感器VC，用于检测蓄电池输出的工作电压，电压传感器VC的输出信号与多能源管理系统控制器相连接。
上述柴油发动机还连接有一个电子油门执行器，电子油门执行器接收多能源管理系统控制器的控制信号，用于控制柴油发动机油门。
上述多能源管理系统控制器由中心控制单元MCU、触摸屏、可编程控制器PLC和模拟量输入输出模块连接构成，其中可编程控制器PLC通过放大电路接收电动汽车的报站器信号、车辆速度信号、发动机转速信号和车辆制动踏板信号，并通过光电耦合器和继电器输出发动机断油阀信号、发动机启动信号、发电机控制器的控制信号和电动机控制器的控制信号；
模拟量输入输出模块通过放大电路和RC滤波电路接收蓄电池电压信号、蓄电池充放电电流信号、发电机发电电流信号、加速踏板信号和蓄电池温度信号，并输出发动机电子油门执行器的控制信号和发电机控制器的控制信号。
本实用新型由于采用多能源管理系统控制器通过检测混合动力电动汽车所需要的工作参数，控制混合动力电动汽车发动机、发电机和蓄电池工作模式，即纯电动工作模式或发动机、蓄电池联合工作下的发动机最佳经济区工作的工作模式，从而达到既充分利用能源，又能够节约能源的目的。
                      附图说明
图1为本实用新型(串联式混合动力汽车)结构原理图。
图中：
-------信号线
Figure Y20042007593700051
机械连接    ——电连接    →执行机构功率流向VC：电压传感器    CC1：电流传感器1    CC2：电流传感器2
图2为本实用新型多能源管理系统控制器结构原理图。
                      具体实施方式
下面结合附图进一步说明本实用新型。
本实用新型主要是针对串联式混合动力电动汽车而设计的控制装置。其工作过程为：在蓄电池组电量充足时，多能源管理系统关闭发动机，车辆完全由蓄电池以电能的方式提供功率输出，通过驱动电动机来驱动车辆；而在蓄电池电量不足或是车辆有持续大功率输出时，多能源管理系统则起动发动机/发电机系统通过一定的控制策略按照特定的工作模式工作，与蓄电池共同以电能的方式向驱动电动机提供功率输出；在蓄电池组电量不足时，发动机/发电机系统按照一定的模式工作，一方面向蓄电池充电以补充蓄电池电量损失，另一方面向驱动电动机输出功率以驱动车辆前进。
本实用新型的工作原理是：电流传感器CC1用于监测发电机发电电流；电流传感器CC2用于监测蓄电池充放电电流；电压传感器VC用于监测蓄电池电压。这三个传感器将监测的信号传输到多能源管理系统。多能源管理系统控制器根据蓄电池的荷电状态(剩余电量)以及车辆预期功率需求向电子油门控制器发送指令来驱动直流伺服电机从而控制柴油发动机转速工作区间。多能源管理系统控制器实时采集加速踏板和制动踏板位置信息，直接向驱动电动机控制器发送指令，驱动时实现驱动电动机正常运转；制动时实现驱动电动机的制动能量回收。多能源管理系统控制器实时采集两个电流传感器信号和电压传感器信号，计算出车辆瞬间功率需求，从而按照设定模式来控制发动机/发电机系统的功率输出。制动踏板首先向多能源管理系统控制器发送制动踏板位置信号，在制动前期，多能源管理系统控制器发送制动信号给驱动电动机控制器，然后通过驱动电动机回收车辆动能；制动后期则通过传统的制动系统实现车辆的制动。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1、一种混合动力电动汽车控制装置，由柴油发动机、发电机、蓄电池、电动机控制器、电动机、减速机构、后桥、加速踏板和制动踏板构成，其中柴油发动机通过发电机以电能的方式提供功率输出，蓄电池通过电动机控制器向电动机提供功率供给，电动机通过减速机构和后桥驱动电动汽车运行，加速踏板与电动机控制器连接用于控制电动机的功率输出，制动踏板与电动汽车制动系统连接，用于电动汽车的制动，其特点是：加速踏板与电动机控制器之间还连接有一个多能源管理系统控制器，多能源管理系统控制器接收加速踏板和制动踏板的控制信号，进行处理后输出控制信号给电动机控制器。
2、如权利要求1所述的混合动力电动汽车控制装置，其特征在于：发电机与蓄电池之间还连接有一个发电机控制器，发电机控制器接收多能源管理系统控制器的控制信号，用于控制发电机的工作。
3、如权利要求1所述的混合动力电动汽车控制装置，其特征在于：发电机与蓄电池之间安置有一个电流传感器(CC1)，用于检测电流，电流传感器(CC1)的输出信号与多能源管理系统控制器相连接。
4、如权利要求1所述的混合动力电动汽车控制装置，其特征在于：蓄电池与电动机控制器之间安置有一个电流传感器(CC2)，用于检测蓄电池充放电电流，电流传感器(CC2)的输出信号与多能源管理系统控制器相连接。
5、如权利要求1所述的混合动力电动汽车控制装置，其特征在于：蓄电池输出端还设置有一个电压传感器(VC)，用于检测蓄电池输出的工作电压，电压传感器(VC)的输出信号与多能源管理系统控制器相连接。
6、如权利要求1所述的混合动力电动汽车控制装置，其特征在于：柴油发动机还连接有一个电子油门执行器，电子油门执行器接收多能源管理系统控制器的控制信号，用于控制柴油发动机油门。
7、如权利要求1所述的混合动力电动汽车控制装置，其特征在于：多能源管理系统控制器由中心控制单元(MCU)、触摸屏、可编程控制器(PLC)和模拟量输入输出模块连接构成，其中可编程控制器(PLC)通过放大电路接收电动汽车的报站器信号、车辆速度信号、发动机转速信号和车辆制动踏板信号，并通过光电耦合器和继电器输出发动机断油阀信号、发动机启动信号、发电机控制器的控制信号和电动机控制器的控制信号；
模拟量输入输出模块通过放大电路和RC滤波电路接收蓄电池电压信号、蓄电池充放电电流信号、发电机发电电流信号、加速踏板信号和蓄电池温度信号，并输出发动机电子油门执行器的控制信号和发电机控制器的控制信号。
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