油电混合动力系统的制作方法

本实用新型属于动力系统技术领域，具体地来说，是一种油电混合动力系统。

背景技术：

动力系统是指为设备提供动力的动力部分的总和，被广泛应用于各个领域，是机械设备不可或缺的部分。传统的动力系统主要依赖于内燃机，即通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。随着人们环保意识的增强，以内燃机为主体的传统动力系统污染严重的问题日益突出。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种油电混合动力系统，可以自动调节油电动力的配比，功耗理想、节能环保。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种油电混合动力系统，包括燃油动力单元、电力动力单元、输出单元、采集单元与控制单元：

所述燃油动力单元与所述电力动力单元分别与所述输出单元连接，所述输出单元用于驱动外部执行件；

所述采集单元用于采集所述燃油动力单元和/或所述电力动力单元的状态参数，并将所述状态参数以可传输的信号输出至所述控制单元；

所述控制单元用于根据接收到的信号进行分析，根据分析结果调节所述燃油动力单元与所述电力动力单元的运行状态。

作为上述技术方案的改进，所述燃油动力单元包括发动机与离合器，所述发动机通过所述离合器与所述输出单元连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述燃油动力单元还包括连接于所述发动机的曲轴轴端的启动电机。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电力动力单元包括电池组、驱动电机与离合器，所述电池组用于为所述驱动电机供电，所述驱动电机通过所述离合器与所述输出单元连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述输出单元包括无级变速箱，所述无级变速箱的输入端与所述燃油动力单元的输出端连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述采集单元包括转速传感器，所述转速传感器用于采集所述输出单元和/或所述燃油动力单元和/或所述电力动力单元的输出转速。

作为上述技术方案的进一步改进，所述采集单元包括模式切换输入器，所述模式切换输入器用于采集用户输入的模式选择信号；

和/或油门转把，所述油门转把用于采集用户输入的转速调节信号。

作为上述技术方案的进一步改进，所述控制单元包括燃油驱动控制器与电力驱动控制器：

所述燃油驱动控制器用于控制所述燃油动力单元的运行状态和/或所述燃油动力单元与所述输出单元的分离/接合。

所述电力驱动控制器用于控制所述电力动力单元的运行状态和/或所述电力动力单元与所述输出单元的分离/接合。

作为上述技术方案的进一步改进，所述油电混合动力系统还包括无线通信模块，所述无线通信模块用于实现所述控制单元与外部设备的数据传输。

作为上述技术方案的进一步改进，所述油电混合动力系统还包括用于市电直接充电的充电插头。

本实用新型的有益效果是：通过设置燃油动力单元、电力动力单元、输出单元、采集单元与控制单元，采集单元采集燃油动力单元和/或电力动力单元的状态参数，控制单元根据接收到的状态参数进行分析，调节燃油动力单元与电力动力单元的运行状态，使功耗维持在理想状态，提供了一种功耗理想、节能环保的油电混合动力系统。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1是本实用新型实施例1提供的油电混合动力系统的第一示意图；

图2是本实用新型实施例1提供的油电混合动力系统的第二示意图；

图3是本实用新型实施例1提供的油电混合动力系统的第三示意图；

图4是本实用新型实施例1提供的油电混合动力系统的第四示意图；

图5是本实用新型实施例1提供的油电混合动力系统的第五示意图。

主要元件符号说明：

1000-油电混合动力系统，0100-燃油动力单元，0110-发动机，0120-油端离合器，0130-启动电机，0200-电力动力单元，0210-电池组，0220-驱动电机，0230-电端离合器，0300-输出单元，0310-无级变速箱，0400-采集单元，0410-转速传感器，0420-模式切换输入器，0430-油门转把，0500-控制单元，0510-燃油驱动控制器，0520-电力驱动控制器，0530-输出单元控制器，0600-充电模块。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对油电混合动力系统进行更全面的描述。附图中给出了油电混合动力系统的优选实施例。但是，油电混合动力系统可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对油电混合动力系统的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在油电混合动力系统的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参阅图1，油电混合动力系统1000包括燃油动力单元0100、电力动力单元0200、输出单元0300、采集单元0400与控制单元0500：

燃油动力单元0100与电力动力单元0200分别与输出单元0300连接，输出单元0300用于驱动外部执行件。

具体而言，燃油动力单元0100与电力动力单元0200均用于驱动输出单元0300旋转。输出单元0300设有输出轴，输出轴连接于外部执行件上，从而带动外部执行件随输出单元0300共同旋转，实现动力输出。

优选地，燃油动力单元0100包括发动机0110与离合器(亦即油端离合器0120)，发动机0110通过油端离合器0120与输出单元0300连接。

具体而言，发动机0110主要包括气缸与曲柄连杆机构。曲柄连杆机构包括活塞组、连杆组和曲轴，连杆组两端分别连接活塞组和曲轴，活塞组设于气缸内部。

运转时，燃油在气缸内燃烧，产生高温高压的燃气，迫使活塞组往复运动。连杆组将活塞组的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞组上的力转变为曲轴对外输出的转矩。曲轴与输出单元0300连接，带动输出单元0300运动。

优选地，燃油动力单元0100还包括连接于发动机0110的曲轴轴端的启动电机0130。

具体而言，发动机0110由静止状态过渡到工作状态时，必须先用外力转动发动机0110的曲轴，使活塞组做往复运动。气缸内的可燃混合气燃烧膨胀做功，推动活塞组运动而使曲轴旋转，发动机0110才能自行运转，进入工作循环。

启动电机0130正是起到使发动机0110自静止状态起动的作用。启动电机0130连接于曲轴轴端，通过自身的旋转而带动曲轴旋转，进而驱动发动机0110进行正常的工作循环。

进一步优选，当发动机0110进入正常工作循环后，启动电机0130继续旋转。此时，曲轴为主动端，启动电机0130为被动端。启动电机0130在曲轴的驱动下旋转，其定子与转子转而起到发电机的作用，将来自曲轴的机械能转换成电能而用于为油电混合动力系统1000的其他各单元供电。

由此，燃油动力单元0100的能量转换率得以进一步提高，避免能量浪费，更为符合高效环保的要求。

油端离合器0120用于使发动机0110与输出单元0300保持分离或接合状态，以切断或传递发动机0110向输出单元0300输入的动力。

具体而言，当发动机0110与输出单元0300保持分离时，发动机0110与输出单元0300之间不发生动力传递，防止反转损害风险。

当发动机0110与输出单元0300保持接合时，发动机0110向输出单元0300输入动力，输出单元0300进而向外部执行件输出动力。

优选地，电力动力单元0200包括电池组0210、驱动电机0220与离合器(电端离合器0230)，电池组0210用于为驱动电机0220供电，驱动电机0220通过电端离合器0230与输出单元0300连接。

优选地，油电混合动力系统1000上还包括用于市电直接充电的充电模块0600。具体而言，充电模块0600包括充电插头及与充电插头电性连接的三相恒压恒流镇流器。

由此，充电模块0600可直接插接于市电线路上，直接对电池组0210进行充电或对驱动电机0220进行直接供电，无需外设充电器即可进行充电，进一步改善油电混合动力系统1000的充能便利性。

此外，电池组0210亦可由处于发电状态的启动电机0130予以充电。

电端离合器0230用于使驱动电机0220与输出单元0300保持分离或接合状态，以切断或传递驱动电机0220向输出单元0300输入的动力。

优选地，输出单元0300包括变速箱。变速箱优选为无级变速箱0310，无级变速箱0310的输入端与燃油动力单元0100的输出端连接。进一步优选，无级变速箱0310的输入端与发动机0110的输出端连接。

具体而言，无级变速箱0310采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配，进一步提高发动机0110的工作能效。

优选地，变速箱，优选为无级变速箱0310，其输入端与电力动力单元0200的输出端连接。进一步优选，无级变速箱0310的输入端与驱动电机0220的输出端连接。

具体而言，变速箱/无级变速箱0310可实现传动比的改变，得到传动系与驱动电机0220工况的最佳匹配，降低需要匹配的驱动电机0220的额定功率。

由此，利用额定功率较小的驱动电机0220与较小功率的电池组0210，即可实现较大功率输出，利于降低油电混合动力系统1000的制造成本，提供油电混合动力系统1000的能效比。

采集单元0400用于采集燃油动力单元0100和/或电力动力单元0200的状态参数，并将状态参数以可传输的信号输出至控制单元0500。状态参数可以包括转速、温度、压力等相关数值。

优选地，采集单元0400包括转速传感器0410，转速传感器0410用于采集输出单元0300和/或燃油动力单元0100和/或电力动力单元0200的输出转速。

优选地，采集单元0400包括模式切换输入器0420，模式切换输入器0420用于采集用户输入的模式选择信号。

具体而言，油电混合动力系统1000的运行模式包括纯电动、纯油动与混合动力三种模式。

优选地，模式切换输入器0420为按钮。用户通过对按钮进行操作，即可实现三种模式的切换。

优选地，采集单元0400包括油门转把0430，油门转把0430用于采集用户输入的转速调节信号。

油门转把0430为设有位置传感器的旋转操作件。用户旋转油门转把0430时，油门转把0430读取旋转角度，并将旋转角度以可供传输的信号输出至控制单元0500，为控制单元0500对油电混合动力系统1000的输出转速进行控制提供依据。

控制单元0500用于根据接收到的信号进行分析，根据分析结果调节燃油动力单元0100与电力动力单元0200的运行状态。

优选地，控制单元0500包括燃油驱动控制器0510：

燃油驱动控制器0510用于控制燃油动力单元0100的运行状态和/或燃油动力单元0100与输出单元0300的分离/接合。

具体而言，一方面，燃油驱动控制器0510通过控制油端离合器0120，实现对燃油动力单元0100与输出单元0300的分离/接合的控制；另一方面，燃油驱动控制器0510通过调节发动机0110的气缸的进油量，实现对燃油动力单元0100的输出功率的控制。

优选地，控制单元0500包括电力驱动控制器0520：

电力驱动控制器0520用于控制电力动力单元0200的运行状态和/或电力动力单元0200与输出单元0300的分离/接合。

具体而言，一方面，电力驱动控制器0520通过控制电端离合器0230，实现对电力动力单元0200与输出单元0300的分离/接合的控制；另一方面，电力驱动控制器0520通过调节驱动电机0220的转动角速度，实现对电力动力单元0200的输出功率的控制。

优选地，控制单元0500包括输出单元控制器0530：

输出单元控制器0530用于调节输出单元0300的传动比，实现对油电混合动力系统1000的输出功率的控制。

具体而言，输出单元控制器0530主要通过调节变速箱或无级变速箱0310，从而调节传动比，实现对外输出功率的控制。

优选地，控制单元0500设有至少一个转速预设值，转速预设值将油电混合动力系统1000的输出转速划分为至少两个数值区域。

当油电混合动力系统1000处于纯油动模式时，油端离合器0120使燃油动力单元0100与输出单元0300保持接合，电端离合器0230使电力动力单元0200与输出单元0300保持分离，输出单元0300的输出动力仅由燃油动力单元0100提供。

当油电混合动力系统1000处于纯电动模式时，电端离合器0230使电力动力单元0200与输出单元0300保持接合，油端离合器0120使燃油动力单元0100与输出单元0300保持分离，输出单元0300的输出动力仅由电力动力单元0200提供。

当油电混合动力系统1000处于混合动力模式时，控制单元0500根据转速传感器0410自输出单元0300采集的转速检测值，与转速预设值进行比对，判断油电混合动力系统1000所处阶段。

当转速检测值不大于转速预设值时，电端离合器0230使电力动力单元0200与输出单元0300保持接合，油端离合器0120使燃油动力单元0100与输出单元0300保持分离，输出单元0300的输出动力仅由电力动力单元0200提供。

当转速检测值达到转速预设值时，电端离合器0230使电力动力单元0200与输出单元0300保持分离，继而油端离合器0120使燃油动力单元0100与输出单元0300保持接合，输出单元0300的输出动力转由燃油动力单元0100提供。

在上述阶段中，转速传感器0410持续采集燃油动力单元0100与电力动力单元0200的转速值，控制单元0500根据检测值及时调节，使燃油动力单元0100与电力动力单元0200始终处于较佳的输出状态。

由此，在低速状态下，利用电力驱动具有较高的能效，防止燃油驱动的低速爬行问题；在高速状态下，利用燃油驱动具有较大的输出功率及较大的加速度，使油电混合动力系统1000的输出更为强劲有力。

优选地，油电混合动力系统1000还包括无线通信模块，无线通信模块用于实现控制单元0500与外部设备的数据传输。

进一步优选，当外部设备为移动智能终端(如智能手机、平板电脑或笔记本电脑等)时，移动智能终端上设有用于调节设置油电混合动力系统1000功能参数(如车辆使用状况、故障记录等)的应用程序。在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。