一种混合动力交换系统的制作方法

文档序号:15464771发布日期:2018-09-18 19:03阅读:136来源:国知局

本发明涉及新能源汽车混合动力交换系统技术领域,具体为一种混合动力交换系统。



背景技术:

随着世界各国环境保护的措施越来越严格,替代燃油发动机汽车的方案也越来越多,例如氢能源汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等,但目前最有实用性价值并已有商业化运转的模式,只有混合动力汽车,通常所说的混合动力一般是指油电混合动力,即燃料(汽油,柴油等)和电能的混合, 混合动力汽车是由电动马达作为发动机的辅助动力驱动汽车,混合动力汽车的燃油经济性能高,而且行驶性能优越,混合动力汽车的发动机要使用燃油,而且在起步、加速时,由于有电动马达的辅助,所以可以降低油耗,简单地说,就是与同样大小的汽车相比,燃油费用更低,而且,辅助发动机的电动马达可以在启动的瞬间产生强大的动力,因此,车主可以享受更强劲的起步、加速,同时,还能实现较高水平的燃油经济性,混合动力电动汽车的动力系统主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统和电池组等部分构成,但是现有技术中,混合动力汽车大体分为三类,串联式混合动力系统、并联式混合动力系统和混合式混合动力系统,但是传统的混合动力系统只能够实现一套混合系统的使用,并且在对混合动力进行交换的过程中,也只能够实现内燃机驱动系统和电机驱动系统之间的交换,在使用时,如果路况较差,完全通过电机驱动系统来驱动汽车行驶,那么将会消耗较多的电能的同时,也会大大的降低锂离子电池组的使用寿命,如果单纯的利用发动机带动发电机为锂离子电池提供电能,那么也会造成耗油量较大的问题,如果采用并联式混合动力,那么也会对锂离子电池组造成较大的损伤,并且,为了尽量的降低耗油量和排放量,传统的混合动力交换系统无法根据车速来实现内燃机驱动系统和电机驱动系统之间的相互交换,当车速高于100km/h时,如果完全由锂离子电池组来驱动汽车,那么将会造成锂离子电池组电量消耗过快,降低锂离子电池组的使用寿命,如果完全由内燃机驱动系统来驱动汽车行驶,那么,有将会造成耗油量高和排放量多的问题,所以,人们继续一种混合动力交换系统来解决上述问题。



技术实现要素:

本发明提供一种混合动力交换系统,可以有效解决上述背景技术中提出的降低锂离子电池组的使用寿命,耗油量高和排放量多等问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:所述混合动力包括热动力源和电动力源,所述热动力源包括燃油箱、发动机和动力系统,所述电动力源包括发电机、充电枪、锂离子电池组、控制系统、电动机和动力系统,所述发电机由发动机提供能量,所述交换系统包括串联式混合系统和并联式混合系统,所述串联式混合动力系统包括燃油箱、发动机、发电机、锂离子电池组、控制系统、电动机和动力系统,所述并联式混合动力系统包括内燃机驱动系统和电机驱动系统,所述内燃机驱动系统包括燃油箱、发动机、控制系统、动力分离系统和动力系统,所述电机驱动系统包括锂离子电池组、控制系统、电动机和动力系统,所述控制系统可以根据实际的车速来选择合适的混合动力组合系统。

根据上述技术方案,所述控制系统分别对能量回收系统、车速传感器、晃动传感器、锂离子电池组、电动机、发动机和动力分离系统进行控制,实现整个交换系统的相互转换。

根据上述技术方案,所述串联式混合动力系统由燃油箱为发动机提供能量来源,所述发动机为发电机提供动能来源,所述发电机为锂离子电池组提供电能来源,所述锂离子电池组通过控制系统为电动机提供动能来源,所述电动机为动力系统提供动能来源,所述控制系统通过控制动力分离系统对发动机和动力系统进行分离。

根据上述技术方案,所述并联式混合动力系统由内燃机驱动系统和电机驱动系统组成,所述内燃机驱动系统通过燃油箱为发动机提供能量来源,所述控制系统通过控制动力分离系统将发动机与动力系统之间进行机械连接,所述发动机为动力系统提供动能来源,所述发动机为发电机提供动能来源,所述发电机为锂离子电池组提供电能来源,所述电机驱动系统通过控制系统将锂离子电池组与电动机之间进行电性连接,所述锂离子电池组为电动机提供电能来源,所述电动机为动力系统提供动能来源。

根据上述技术方案,所述锂离子电池组通过充电枪、能量回收系统和发电机提供电能,所述锂离子电池组可以对电能进行存储。

根据上述技术方案,所述刹车会瞬间将汽车动能转化成热能,所述能量回收系统对汽车刹车时产生的热量进行回收,通过能量回收系统将热能转化成电能,并通过控制系统将转化的电能储存进入锂离子电池组中,所述锂离子电池组为整个电机驱动系统提供电能。

根据上述技术方案,所述车速传感器对汽车行驶速度进行采集,并将采集的数据通过电性连接传递给控制系统,控制系统对所采集的车速信息进行整理和分析,所述控制系统对所使用的混合动力系统进行选择并对所使用的驱动系统进行选择。

根据上述技术方案,所述晃动传感器对汽车晃动的幅度以及频率数据进行采集,并将采集的数据通过电性连接传递给控制系统,所述控制系统根据车身晃动的幅度和频率对路况进行分析,以此来选择合适的混合动力系统和驱动系统驱动汽车。

根据上述技术方案,所述动力分离系统连接发动机与动力系统,当不需要使用发动机为动力系统提供动能来源时,所述控制系统控制动力分离装置对发动机与动力系统进行分离,当需要使用发动机为动力系统提供动能来源时,所述控制系统控制动力分离装置对发动机和动力系统进行连接,通过发动机为动力系统提供动能。

与现有技术相比,本发明的有益效果:本发明系统流程科学合理,使用安全方便,设置有车速传感器,当车速处于0-60km/h时,控制系统选择并联式混合系统中的电机驱动系统来驱动汽车的行驶,可以完全避免耗油量以及尾气排放量,当车速处于60-100km/h时,控制系统选择并联式混合系统,通过发动机为发电机提供动力,发电机为锂离子电池组提供电能,锂离子电池组在不断消耗电能的同时,也能够不断的补充电能,并且,可以有效的调节发动机的转速,使得发动机驱动发电机的发电供给量完全等于锂离子电池组的消耗量,达到完全的平衡状态,不会由于消耗过大对锂离子电池组造成损伤,当车速处于100km/h以上时,通过锂离子电池组的电能供给,已经不能够驱动汽车行驶,控制系统控制动力分离装置机械连接发动机和动力系统,选择并联式混合动力系统中的内燃机驱动系统和电机驱动系统同时为动力系统提供动能,保证汽车行驶时所需要的动能,当锂离子电池组的电量低于50%时,为了保护锂离子电池组不受损伤,延长锂离子电池组的使用寿命,控制系统控制锂离子电池组与电动机之间的电性连接断开,完全由发动机为动力系统提供动能,可以有效的实现并联系统与串联系统之间的交换,可以有效的实现内燃机驱动系统与电机驱动系统之间的交换,设置有能量回收系统,当车辆高速行驶时,突然的刹车,会将汽车行驶过程中的动能瞬间转换成热能,能量回收系统可以对产生的热能进行回收,并将热能转换成电能,通过控制系统,将电能储存进入锂离子电池组内部,可以再次为汽车行驶提供所需要的电能,设置有晃动传感器,晃动传感器将车辆晃动的幅度的频率进行数据采集,并将采集之后的数据传递给控制系统,控制系统对数据进行分析和处理,并对路况以及道路平整度进行分析,可以根据路况和路面平整度来选择串联式混合动力系统与并联式混合动力系统之间的相互交换,可以有效的根据路况和路面平整度实现内燃机驱动系统和混合动力系统之间的相互交换,使得发动机的耗油量大大的降低,并且有效的保护锂离子电池组不会由于消耗过大导致寿命降低,设置有动力分离系统,可以有效的将发动机与动力系统之间的机械连接分离,可以有效的将并联式混合动力转化成串联式混合动力,也可以有效的将发动机与动力系统之间的分离连接,有效的将串联式混合动力转化成串联式混合动力,可以根据实际行驶的车速以及路况信息,实现最低碳环保的动力选择。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。

在附图中:

图1是本发明的系统流程图解示意图;

图2是本发明的系统串联式混合动力系统示意图;

图3是本发明的系统并联式混合动力系统示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例:如图1-3所示,本发明提供一种技术方案,混合动力包括热动力源和电动力源,热动力源包括燃油箱、发动机和动力系统,电动力源包括发电机、充电枪、锂离子电池组、控制系统、电动机和动力系统,发电机由发动机提供能量,交换系统包括串联式混合系统和并联式混合系统,串联式混合动力系统包括燃油箱、发动机、发电机、锂离子电池组、控制系统、电动机和动力系统,并联式混合动力系统包括内燃机驱动系统和电机驱动系统,内燃机驱动系统包括燃油箱、发动机、控制系统、动力分离系统和动力系统,电机驱动系统包括锂离子电池组、控制系统、电动机和动力系统,控制系统可以根据实际的车速来选择合适的混合动力组合系统。

根据上述技术方案,控制系统分别对能量回收系统、车速传感器、晃动传感器、锂离子电池组、电动机、发动机和动力分离系统进行控制,实现整个交换系统的相互转换。

根据上述技术方案,串联式混合动力系统由燃油箱为发动机提供能量来源,发动机为发电机提供动能来源,发电机为锂离子电池组提供电能来源,锂离子电池组通过控制系统为电动机提供动能来源,电动机为动力系统提供动能来源,控制系统通过控制动力分离系统对发动机和动力系统进行分离。

根据上述技术方案,并联式混合动力系统由内燃机驱动系统和电机驱动系统组成,内燃机驱动系统通过燃油箱为发动机提供能量来源,控制系统通过控制动力分离系统将发动机与动力系统之间进行机械连接,发动机为动力系统提供动能来源,发动机为发电机提供动能来源,发电机为锂离子电池组提供电能来源,电机驱动系统通过控制系统将锂离子电池组与电动机之间进行电性连接,锂离子电池组为电动机提供电能来源,电动机为动力系统提供动能来源。

根据上述技术方案,锂离子电池组通过充电枪、能量回收系统和发电机提供电能,锂离子电池组可以对电能进行存储。

根据上述技术方案,刹车会瞬间将汽车动能转化成热能,能量回收系统对汽车刹车时产生的热量进行回收,通过能量回收系统将热能转化成电能,并通过控制系统将转化的电能储存进入锂离子电池组中,锂离子电池组为整个电机驱动系统提供电能。

根据上述技术方案,车速传感器对汽车行驶速度进行采集,并将采集的数据通过电性连接传递给控制系统,控制系统对所采集的车速信息进行整理和分析,控制系统对所使用的混合动力系统进行选择并对所使用的驱动系统进行选择。

根据上述技术方案,晃动传感器对汽车晃动的幅度以及频率数据进行采集,并将采集的数据通过电性连接传递给控制系统,控制系统根据车身晃动的幅度和频率对路况进行分析,以此来选择合适的混合动力系统和驱动系统驱动汽车。

根据上述技术方案,动力分离系统连接发动机与动力系统,当不需要使用发动机为动力系统提供动能来源时,控制系统控制动力分离装置对发动机与动力系统进行分离,当需要使用发动机为动力系统提供动能来源时,控制系统控制动力分离装置对发动机和动力系统进行连接,通过发动机为动力系统提供动能。

基于上述,本发明的优点在于:通过车速传感器,当车速处于0-60km/h时,控制系统选择并联式混合系统中的电机驱动系统来驱动汽车的行驶,可以完全避免耗油量以及尾气排放量,当车速处于60-100km/h时,控制系统选择并联式混合系统,通过车速传感器,当车速处于0-60km/h时,控制系统选择并联式混合系统中的电机驱动系统来驱动汽车的行驶,可以完全避免耗油量以及尾气排放量,当车速处于60-100km/h时,控制系统选择并联式混合系统,通过发动机为发电机提供动力,发电机为锂离子电池组提供电能,锂离子电池组在不断消耗电能的同时,也能够不断的补充电能,并且,可以有效的调节发动机的转速,使得发动机驱动发电机的发电供给量完全等于锂离子电池组的消耗量,达到完全的平衡状态,不会由于消耗过大对锂离子电池组造成损伤,当车速处于100km/h以上时,通过锂离子电池组的电能供给,已经不能够驱动汽车行驶,控制系统控制动力分离装置机械连接发动机和动力系统,选择并联式混合动力系统中的内燃机驱动系统和电机驱动系统同时为动力系统提供动能,保证汽车行驶时所需要的动能,当锂离子电池组的电量低于50%时,为了保护锂离子电池组不受损伤,延长锂离子电池组的使用寿命,控制系统控制锂离子电池组与电动机之间的电性连接断开,完全由发动机为动力系统提供动能,可以有效的实现并联系统与串联系统之间的交换,可以有效的实现内燃机驱动系统与电机驱动系统之间的交换,通过能量回收系统,当车辆高速行驶时,突然的刹车,会将汽车行驶过程中的动能瞬间转换成热能,能量回收系统可以对产生的热能进行回收,并将热能转换成电能,通过控制系统,将电能储存进入锂离子电池组内部,可以再次为汽车行驶提供所需要的电能,通过晃动传感器,晃动传感器将车辆晃动的幅度的频率进行数据采集,并将采集之后的数据传递给控制系统,控制系统对数据进行分析和处理,并对路况以及道路平整度进行分析,可以根据路况和路面平整度来选择串联式混合动力系统与并联式混合动力系统之间的相互交换,可以有效的根据路况和路面平整度实现内燃机驱动系统和混合动力系统之间的相互交换,使得发动机的耗油量大大的降低,并且有效的保护锂离子电池组不会由于消耗过大导致寿命降低,通过动力分离系统,可以有效的将发动机与动力系统之间的机械连接分离,可以有效的将并联式混合动力转化成串联式混合动力,也可以有效的将发动机与动力系统之间的分离连接,有效的将串联式混合动力转化成串联式混合动力,可以根据实际行驶的车速以及路况信息,实现最低碳环保的动力选择。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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