本實用新型涉及能源調配技術領域，特別是涉及一種驅動器增程模式下的能源調配控制裝置。

背景技術：

在純電動車、純電動船的應用研發(fā)過程中，其續(xù)航能力一直困擾著使用者和研發(fā)者，無論是陸地上的交通還是水上的交通工具，采用動力鋰電池作為儲能系統(tǒng)后，其航能力總受困于電池所存儲的能量，當需要遠行時，還不得不考慮交通工具所存儲的電量，是否能支持出行的里程，其主要原因是充電過程相對于家住燃油，要耗時更多，而且，不是任何地域都能尋找到合適的充電站的。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種驅動器增程模式下的能源調配控制裝置，能夠增加電動交通工具的里程。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種驅動器增程模式下的能源調配控制裝置，包括主控制器、電池組、雙向DC/DC轉換器、快速儲能裝置、驅動器、燃油發(fā)動機和發(fā)電機，所述主控制器分別與電池組、雙向DC/DC轉換器、快速儲能裝置、驅動器和燃油發(fā)動機相連，所述燃油發(fā)動機通過聯(lián)軸器帶動所述發(fā)電機的旋轉，使發(fā)電機進行發(fā)電為所述快速儲能裝置進行充電；所述電池組通過所述雙向DC/DC轉換器與快速儲能裝置相連，所述快速儲能裝置直接與驅動器相連，用于為驅動器提供能源同時接收驅動器的能量回饋。

所述主控制器還與電池管理系統(tǒng)相連，所述電池管理系統(tǒng)用于對電池組內的電池單體進行監(jiān)測。

所述聯(lián)軸器還設置有脫扣執(zhí)行器；所述脫扣執(zhí)行器通過脫扣控制器與主控制器相連；在處于下坡或滑行狀態(tài)時，主控制器控制脫扣控制器使脫扣執(zhí)行器將發(fā)電機與燃油發(fā)動機脫離，將電動機與發(fā)電機相連，用電動機軸上的旋轉動力帶動發(fā)電機。

所述主控制器還與車輛坡度傳感器相連，所述車輛坡度傳感器用于檢測路面坡度。

所述電池組為小容量電池組；所述快速儲能裝置為超級電容組。

有益效果

由于采用了上述的技術方案，本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果：

本實用新型利用燃油發(fā)動機攜帶發(fā)電機的補電續(xù)航裝置，用以產生增程模式，其中，燃油發(fā)動機可以在用戶自主選擇的情況下進行工作，當所需的航程不遠的時候，就不需要啟動征程模式的發(fā)動機。

本實用新型中聯(lián)接于發(fā)動機的發(fā)電機動力輸出軸是可以自動脫卸的，如此可在驅動過程、調試的降速過程、制動過程或下坡制動過程中，發(fā)電機才被啟動(帶動)，該部分的電量對超級電容進行充電，當充滿后，其電量就被電池所存儲，從而達到節(jié)能的目的。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構方框圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應理解，在閱讀了本實用新型講授的內容之后，本領域技術人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

本實用新型的實施方式涉及一種驅動器增程模式下的能源調配控制裝置，如圖1所示，包括主控制器、電池組、雙向DC/DC轉換器、快速儲能裝置、驅動器、燃油發(fā)動機和發(fā)電機，所述主控制器分別與電池組、雙向DC/DC轉換器、快速儲能裝置、驅動器和燃油發(fā)動機相連，所述燃油發(fā)動機通過聯(lián)軸器帶動所述發(fā)電機的旋轉，使發(fā)電機進行發(fā)電為所述快速儲能裝置進行充電；所述電池組通過所述雙向DC/DC轉換器與快速儲能裝置相連，所述快速儲能裝置直接與驅動器相連，用于為驅動器提供能源同時接收驅動器的能量回饋。所述電池組為小容量電池組；所述快速儲能裝置為超級電容組

其中，燃油發(fā)動機是由汽油或柴油作用下而產生旋轉動力的，該旋轉動力通過聯(lián)軸器帶動發(fā)電機的旋轉，使發(fā)電機進行發(fā)電。值得一提的是，該燃油發(fā)動機與發(fā)電機之間的聯(lián)軸是可以分離的，當分離時將則由電動機的轉軸給予傳遞旋轉力，也能使發(fā)電機旋轉發(fā)電。本實施方式中的發(fā)電機是高效的，用于充電的發(fā)電機組，該發(fā)電機經過處置，將給出高效的直流電壓，用以給前端的超級電容進行充電。

由此可見，通過加裝了燃油發(fā)動機，利用燃油發(fā)動機攜帶發(fā)電機進行補電續(xù)航，從而產生增程模式。這種模式的特征在于，該燃油發(fā)動機不是必須工作或連續(xù)工作的，當所需的航程不遠的時候，就不需要啟動征程模式的發(fā)動機。

本實施方式中的驅動器為驅動電動機而設置，可采用常規(guī)的變頻驅動器裝置，該驅動器裝置具有能力回饋的功能，在調速和制動的過程中，可以回饋多余的能量，傳送給超級電容。與驅動器連接的電動機，用以驅動陸上行走的電動汽車，或水上航行的電動船舶，該電動機可以是變頻驅動電機。

本實施方式中快速儲能裝置采用超級電容，其直接與驅動器相聯(lián)，用于為驅動器提供直接能源，同時也接收驅動器的能量回饋或發(fā)電機能量，當剩余電量不夠的時候，在主控制器的操控下，還能接收由電池組通過雙向DC/DC轉換器送抵的能量。本實施方式中的電池組為小容量電池組，將配置一定的容量的動力鋰電池(比沒有增程裝置的要小很多)，為用于能量的存儲和補充。因為有動力鋰電池的存在，因此配置有電池管理系統(tǒng)，該電池管理系統(tǒng)與主控制器相連，為主控制器提供準確的各個電池單體的能量，主控制器根據該結果可以計算和操控增程裝置的啟動和停止。

其中，雙向DC/DC轉換器用于進行能量的傳遞，其完成超級電容與動力鋰電池之間的能量交互。當超級電容的能量不夠的時候，由DC/DC進行耦合將電池組的能量補充給超級電容。當超級電容有剩余能量的時候，又通過此模塊將電能送入電池組。整個調節(jié)運行過程由主控制器1調度控制。

由于驅動器的前端是由超級電容給出電能，當超級電容充滿電量后達到所需電壓，是直接送給驅動器的。在驅動器運行的過程中，驅動器反復地、頻繁調速，在降速調節(jié)的過程中，系統(tǒng)將回饋能量，又由于超級電容是直接的儲能裝置，因此，本實用新型的裝置具有很好的能量回收效果，具有很好的節(jié)能效果。

所述聯(lián)軸器還設置有脫扣執(zhí)行器；所述脫扣執(zhí)行器通過脫扣控制器與主控制器相連。脫扣控制器用于完成驅動脫扣執(zhí)行器，當系統(tǒng)檢測到車輛處于下坡或滑行狀態(tài)時，脫扣控制器控制脫扣執(zhí)行器將燃油發(fā)動機主軸脫離，將電動機通過脫扣執(zhí)行器與發(fā)電機相聯(lián)，此時，利用電動機軸上的旋轉動力帶動發(fā)電機，使其發(fā)電，并將電量送抵超級電容。其中，車輛是否處于下坡狀態(tài)由與主控制器相連的車輛坡度傳感器進行檢測。

不難發(fā)現(xiàn)，聯(lián)接于發(fā)動機的發(fā)電機動力輸出軸是可以自動脫卸的，在驅動過程中，在調試的降速過程、制動過程或下坡制動的過程中，該發(fā)電機通過電動機被啟動(帶動)，(此時的燃油發(fā)動機是處于關閉狀態(tài))，該部分的電量對超級電容進行充電，當充滿后，其電量就被電池所存儲，從而起到節(jié)能的效果。

本實施方式中的主控制器由DSP數字控制器加邏輯控制器FPGA構成。該主控制器完成上述部件的檢測和協(xié)調控制功能，上述的功能部件均由CAN網絡相鏈接，通過各個功能模塊的執(zhí)行完成對電動汽車、電動船的增程模式運行。其控制原則如下：①、當所配置的電力足夠的情況下，不啟動增程模式的燃油發(fā)動機；②、在驅動器運行過程中，充分利用前置超級的電容的功效進行能量回收，并采用車輛本身的動力帶動發(fā)電機(當需要制動、或下坡)，③、增程模式啟動，使燃油發(fā)動機啟動帶動發(fā)電機發(fā)電時，所發(fā)出的電量直接送抵超級電容。

當車輛或船舶航行過程中，駕駛者只需將本次行駛、航行的里程參數置入，本系統(tǒng)裝置即能給出最為合理優(yōu)化的續(xù)航里程增程器的工作點位或開啟時間，會以最為節(jié)能的方式將系統(tǒng)投用，并讓駕駛者無憂地完成所需的行程。本實用新型的使用過程如下：

系統(tǒng)開啟后，在主控制器的操控下完成自檢，自檢的內容包括：1)、各個子功能模塊的狀態(tài)；2)、超級電容所設定的電壓值；3)、動力鋰電池的容量值。主控制還將接收操縱者給予設定的連續(xù)運行里程，由此參數確定各個環(huán)節(jié)的調節(jié)參數因子。系統(tǒng)運行后首先將利用所配置的動力鋰電池提供能量，充分利用超級電容上的能量，并采用能量回饋、發(fā)電機啟動(非燃油發(fā)動機運行)等節(jié)能措施。經過計算，當發(fā)現(xiàn)能量不足以滿足此次續(xù)航里程時，啟動燃油發(fā)動機系統(tǒng)并使發(fā)電機發(fā)電，給出足夠的電量以滿足使用。

不難發(fā)現(xiàn)，該續(xù)航里程的增程過程被激活，燃油發(fā)動機帶動發(fā)電機發(fā)出的電，這一電量是輸送給超級電容的，當超級電容的電量被充滿時，此時，超級電容上的電量將被直接用以電驅動，然后多余部分才送抵小容量的動力鋰電池。發(fā)電機給出的電量直接送至超級電容的好處是，傳輸的效率高，中間沒有額外的損耗，因為，超級電容的充放電過程是物理反應過程，而不是化學反應過程。