增程式纯电动客车动力系统的制作方法
【专利摘要】一种增程式纯电动客车动力系统，其能增程同时能节约成本。其中整车控制器通过采集发动机、发电机、动力电池组、电动机与动力传动系统的实时信息，发送控制命令给发动机、发电机、电动机与动力传动系统，以使发电机控制器和电动机控制器之间构建出电能输送通道，以使发电机产生的电能与电动机需求的电能相等以满足客车的公交工况工作方式，或者使发电机控制器、动力电池组同时与电动机控制器之间构建出电能输送通道以满足客车的高速工况工作方式。
【专利说明】增程式纯电动客车动力系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及客车动力系统。
【背景技术】
[0002]增程式电动客车作为一种新型的节能环保客车可以综合纯电动客车和传统客车的优点。车辆在一定设计里程范围内可以在零排放、低功耗的纯电模式下运行；在长途行驶时可以启动发动机并使其工作在最佳情况下带动发电机发电，给驱动电机持续提供动力。
[0003]目前，市场上出现的增程式电动车基本是将传统车的发动机增加一个发电机组成增程器，装到纯电动车上以实现增程。但是，作为增程器组件的发动机与传统车辆的发动机工作点完全不同，其性能得不到充分的发挥。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种增程式纯电动客车动力系统，其能增程同时能节约成本。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种增程式纯电动客车动力系统，其特点是，包括整车控制器、电池管理系统、动力电池组、发动机、发电机、发电机控制器、电动机控制器、电动机及动力传动系统，电动机和动力系统机械连接，发动机和发电机机械连接，发电机、发电机控制器以及动力电池组之间通过电能传递的方式连接，动力电池组、电动机控制器以及电动机之间通过电能传递的方式连接，发电机控制器和电动机控制器也通过电能传递的方式连接，整车控制器连接发电机控制器、电动机控制器以及电池管理系统，电池管理系统和动力电池组互连，整车控制器通过采集发动机、发电机、动力电池组、电动机与动力传动系统的实时信息，发送控制命令给发动机、发电机、电动机与动力传动系统，以使发电机控制器和电动机控制器之间构建出电能输送通道，以使发电机产生的电能与电动机需求的电能相等以满足客车的公交工况工作方式，或者使发电机控制器、动力电池组同时与电动机控制器之间构建出电能输送通道以满足客车的高速工况工作方式。
[0006]所述的增程式纯电动客车动力系统，其进一步的特点是，所述发动机是四缸发动机，发电机是永磁发电机。
[0007]所述的增程式纯电动客车动力系统，其进一步的特点是，所述电动机是永磁电动机。
[0008]所述的增程式纯电动客车动力系统，其进一步的特点是，发动机的最优工作点与电动机的平均功率相当。
[0009]在较佳的实施例中，增程式电动客车系统所用的发动机最优工作点的功率稍大(即相当)于客车的平均消耗功率，由于有动力电池组作为缓冲，在车辆需求大功率工作时，发动机仍然可以在最优工作点附近工作，等待车辆需求功率变小时，发电机为电池组补充能量，从而使动力电池组可以继续为车辆大功率工作提供电能。
[0010]发动机可以选用小型发动机，以减小增程器的体积，增大了系统的适应性，同时降低成本，发动机大部分时间都在最优点附近工作，极大降低了油耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中:
[0012]图1为本实用新型一个实施例的增程式纯电动客车动力系统的方框图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。
[0014]如图1所示，增程式纯电动客车动力系统包括整车控制器1、电池管理系统2、动力电池组3、发动机4、永磁发电机5、发电机控制器6、电动机控制器7、永磁电动机8及动力传动系统9。
[0015]四缸发动机4和低速永磁发电机5可减小增程式电动车的油耗。发动机4与发电机5相连，电动机8与动力传动系统9相连。电动机8通过电动机控制器7、发电机6通过发电机控制器5同时与动力电池组3相连。整车控制器I通过电池管理系统2与动力电池组3相连，动力电池组3与发电机控制器5、发动机控制器7分别相连。
[0016]发动机4和发电机5之间、发动机8和动力传动系统9之间是机械连接，发电机控制器6、动力电池组3与电动机控制器7三者之间通过电能传递的方式连接。整车控制器I通过CAN总线与电池管理系统2、发电机控制器6以及电动机控制器7相连。
[0017]增程式纯电动客车动力系统有两种工作方式:第一种工作方式为公交工况工作方式:整车控制器I根据电动机8所需求的功率以及动力电池组3的能量储存情况来决定发动机4的转速以及发电机5的转矩大小,在发电机控制器6和电动机控制器8之间建立电能输送通道，发电机5产生的电能基本上与电动机需求的电能相等，发电机5产生的电能供应电动机8主要的能量,动力电池组3基本上不向电动机8供应能量,这样减小动力电池组3频繁充放电而产生的能量损失。
[0018]第二种工作方式为高速工况工作方式:由于车辆行驶的需求功率较高，发动机4和发电机5工作在高功率区，同时配合动力电池组3的放电，以达到电动机8所需求的功率，即发电机控制器6、动力电池组3和电动机控制器8同时建立电能输送通道。
[0019]在较佳的实施例中，发动机4是小型四缸发动机,本身损耗小,最优工作点与客车的平均功率相当。发电机5 (选用低速永磁同步发电机)根据发动机4的特性进行设计，达到二者间最优的匹配，进一步发挥发动机4的优点。电动机8 (选用永磁同步电动机)是大扭矩电机，直接与动力传动系统9相连，简化了系统的结构，同时降低控制的复杂度。整车控制器I通过采集发动机4 (通过发电机控制器6)、发电机5 (通过发电机控制器6)、动力电池组3 (通过电池管理系统2)、电动机8 (通过电动机控制器7)与动力传动系统9 (通过电动机控制器7)的实时信息，判断车辆当前的运行状态，发送控制命令给发动机4、发电机
5、电动机8与动力传动系统9，实现最优控制，提高车辆的行驶里程，节约能源，安全可靠。[0020]本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。
【权利要求】
1.增程式纯电动客车动力系统，其特征在于，包括整车控制器、电池管理系统、动力电池组、发动机、发电机、发电机控制器、电动机控制器、电动机及动力传动系统，电动机和动力系统机械连接，发动机和发电机机械连接，发电机、发电机控制器以及动力电池组之间通过电能传递的方式连接，动力电池组、电动机控制器以及电动机之间通过电能传递的方式连接，发电机控制器和电动机控制器也通过电能传递的方式连接，整车控制器连接发电机控制器、电动机控制器以及电池管理系统，电池管理系统和动力电池组互连，整车控制器通过采集发动机、发电机、动力电池组、电动机与动力传动系统的实时信息，发送控制命令给发动机、发电机、电动机与动力传动系统，发电机控制器和电动机控制器之间构建出电能输送通道，以使发电机产生的电能与电动机需求的电能相等以满足客车的公交工况工作方式，或者发电机控制器、动力电池组同时与电动机控制器之间构建出电能输送通道以满足客车的高速工况工作方式。
2.如权利要求1所述的增程式纯电动客车动力系统，其特征在于，所述发动机是四缸发动机。
3.如权利要求1所述的增程式纯电动客车动力系统，其特征在于，所述发电机是永磁发电机。
4.如权利要求1所述的增程式纯电动客车动力系统，其特征在于，所述电动机是永磁电动机。
5.如权利要求1所述的增程式纯电动客车动力系统，其特征在于，发动机的最优工作点与电动机的平均功率相当。
【文档编号】B60L15/00GK203637591SQ201320832934
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】姜杰峰, 曹鹏坤, 屠君, 王为盛 申请人:上海申沃客车有限公司