一种增程式小型电动车及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于新能源电动汽车的技术领域。具体地，本发明涉及一种增程式小型电动车更加紧凑的整车布置方案。另外，本发明还涉及该小型电动车的控制方法。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步、石油资源的日益匮乏和公众环保意识的提高，电动汽车越来越受到人们的重视。近年来电动汽车已取得重大发展，但是电池的能量密度不高、电池寿命短，导致续航里程短，是当前市场推广的较大瓶颈。
[0003]为了解决电动汽车续航里程短的问题，各种增程式电动汽车应运而生。增程式电动汽车是在纯电动汽车的基础上加载车载充电器，从而大大延长了电动汽车的续航能力。
[0004]目前，增程式电动汽车采用动力蓄电池为主要驱动能源，而车载充电器一般采用小型汽油或柴油发动机，在电量充足的情况下采用纯电机驱动，只使用电能，不需要消耗燃油，实现了零污染物排放。在汽车起步或制动时，可以充分利用电机的特性实现快速启动和制动能量回收。在电池电量不足的情况下，增程单元启动，维持整车的能量需求，弥补目前纯电动汽车续驶里程短的不足。
[0005]目前，小型增程式电动车通常采用电驱动系统前置前驱动、电池及管理系统后置的两厢承载式车身的布置方案。由于前舱布置的系统及线缆、管路非常多，为了车辆工作的安全性，整车布置的紧凑性就显得非常必要。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种增程式小型电动车，其目的是整车结构布置更加紧凑，并提高车辆的动力性和续航里程。
[0007]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为:
[0008]本发明的增程式小型电动车，包括驱动电机、增程器系统，所述的增程器系统设有发动机，所述的发动机为自然吸气式直列两缸汽油发动机，其排量为0.6?1.0L。
[0009]所述的两缸汽油发动机设有电子节气门、碳罐和燃油蒸汽管接口。
[0010]所述电动车前舱布置电驱动动力总成、增程器系统、电机控制器/发电机控制器、直流变换器、低压蓄电池、电动真空制动系统、电动助力转向系统、电动空调系统、电动冷却系统、高压配电盒、低压配电盒。
[0011]所述的低压蓄电池向整车控制器、电机控制器/发电机控制器、电池管理系统、仪表及其控制器、启动开关、制动灯、倒车灯、传感器、制动真空栗，冷却水栗、冷却风扇供电。
[0012]所述的电动助力转向系统包括信号传感装置、转向助力机构及电子控制装置EPS控制器三大部分所组成。
[0013]所述的电动冷却系统设有第一电动水栗、驱动电机散热器、发动机散热器及风扇、第二电动水栗。
[0014]所述的电动冷却系统设有以下两条独立的冷却回路:
[0015]第一冷却回路:第一电动水栗、驱动电机散热器，用于对发热部件，包括驱动电机、电机控制器/发电机控制器、发动机控制器、整车控制器进行冷却；
[0016]第二冷却回路:第二电动水栗、发动机散热器及风扇，用于对发动机进行冷却。
[0017]所述的电动车后备箱布置动力电池包、电池管理系统及车载充电机。
[0018]所述的后备箱还设置充电器安装支架和动力电池包支架。
[0019]所述电动空调系统包括冷凝器、空调压缩机、供热通风与空气调节系统;所述的空调压缩机由动力电池包进行供电。
[0020]所述的电动车的真空制动系统包括真空罐、制动真空栗、制动控制器和制动防抱死系统ABS。
[0021]当制动真空压力值不满足要求时，整车控制器使制动真空栗工作，前轮采用盘式制动器，后轮采用鼓式制动器，整车采用前盘后鼓式双回路制动系统。
[0022]为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的增程式小型电动车的控制方法，其技术方案是:
[0023]低压蓄电池工作时，必须保证其工作电压在设定值的范围内；当低压蓄电池的工作电压低于设定值的下限值时，相关设备停止工作;这时，需要高压动力电池包通过直流变换器给低压蓄电池充电；
[0024]当整车进入增程工作模式时，燃油由加油口进入油箱，通过增程器系统中的发电机启动发动机，此时发动机带动发电机发电，其电能驱动电机，或给动力电池包充电；
[0025]增程器系统中的发电机除发电外，还能作为发动机的启动电机，避免发动机启动时在低效率区间工作；
[0026]驱动电机除驱动整车外，还能作为发电机回收整车减速时的制动能量，来为动力电池包充电；
[0027]当电池电量不足时，可使用车载充电机对电池进行充电，或者使用增程器系统来充电；当使用低功率的车载充电机时，满足6-8小时的车载充电需求;根据客户需要及电网基础设施建设情况，可以选择快速充电，快速充电时间小于30分钟。
[0028]设散热器出口温度为T3，散热器进口温度为T4;
[0029]当整车长时间处于高速工况时，整个电驱动系统产生的热量很大，散热器的散热不能很快地降低第一电动水栗、第二电动水栗进口冷却液的温度，当T3 — T4 < 5°C时，发动机散热器及风扇开启，加快散热器冷却；当T3 — T4 > 8°C时，发动机散热器及风扇关闭，依靠散热器的冷却液冷却；
[0030]发动机散热器及风扇和第一电动水栗28、第二电动水栗由整车控制器进行控制；当驱动电机或逆变器的温度高于一定值时，整车控制器将使发动机散热器及风扇或第一电动水栗、第二电动水栗工作，既确保了整车冷却系统的良好散热，又确保了电量的有效利用。
[0031]关键部件的散热良好，可以提高关键部件的效率，降低热损耗，节约动力电池的电量，延长续驶里程。
[0032]本发明采用上述技术方案，提高了车辆布置的紧凑性和安全便利性，减轻了小型车的重量，提高车辆的动力性和续航里程，提升燃油效率，降低综合油耗;同时，还具有整车行驶和充电安全、振动和噪声小的优点，整车的结构布置也比较方便、紧凑，排挡简单，驾驶人操作容易，特别适用于小型电动车。
【附图说明】
[0033]附图所示内容及图中的标记简要说明如下:
[0034]图1为本发明增程式电动车整体布置示意图；
[0035]图2为本发明增程式电动车整车结构示意图；
[0036]图3为增程式电动车前舱总体布置结构示意图。
[0037]图中标记为:
[0038]1、充电口，2、加油口，3、车载充电机，4、高压配电盒，5、动力电缆，6、供热通风与空气调节系统(HVAC)，7、发动机控制器(E⑶)，8、整车控制器(VMS)，9、空气滤清器，10、增程器系统，11、驱动电机散热器，12、空调压缩机，13、冷凝器，14、电机控制器/发电机控制器(MCU/GCU)，15、驱动电机，16、低压配电盒，17、12V低压蓄电池，18、地板下排气系统，19、油箱，20、动力电池包，21、动力电池包支架，22、电池管理系统，23、制动防抱死系统(ABS)，24、电动助力转向系统(EPS )，25、发动机，26、法兰盘，27、发电机，28、第一电动水栗，29、真空罐，30、制动真空栗，31、制动控制器，32、第二电动水栗，33、发动机散热器及风扇，34、直流变换器(DC/DC)，35、减速器，36、充电器安装支架。
【具体实施方式】
[0039]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0040]如图1、图2和图3所示的本发明的结构，为一种增程式小型电动车，包括驱动电机15、增程器系统10，所述的增程器系统10设有发动机25。
[0041]本发明整体布置方案采用动力系统前置前轮驱动，两厢五门四座，承载式车身。该紧凑型增程式电动汽车，整车采用纯电动和增程工作模式。采用两缸低油耗的发动机与高功率密度/高效率的永磁同步发电机作为增程器系统、高功率密度/高效率的永磁同步电机作为电动汽车的驱动电机，和一个固定减速比的减速器组成电动车的动力总成。采用高能量比的磷酸铁锂电池作为整车动力电池，并设计专门的12V的DC/DC直流变换器给整车低压系统供电。
[0042]该车装备额定功率10kW的发动机，额定功率9kW的发电机，额定功率29kW的驱动电机和额定容量45Ah、工作电压336V的锂离子电池，麦弗逊式前独立悬架，纵后拖曳臂式带横拉杆非独立后悬架，前盘后鼓式双回路制动系统。车身为全金属封闭式钢板框架结构，车门为带侧向防撞杆的框架式结构，该整车布置方案的示意图如图1所示。
[0043]目前，小型增程式电动车通常采用电驱动系统前置前驱动、电池及管理系统后置的两厢承载式车身的布置方案。
[0044]如图1所示，该紧凑型增程式小型电动车的整体布置方案，采用动力系统前置前轮驱动；前舱布置电驱动动力总成、增程器系统、GCU&MCU、D