雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車，包括：整車控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、第一及第二開關(guān)、第一及第二電池管理系統(tǒng)、第一及第二動(dòng)力電池組、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、功率轉(zhuǎn)化器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)以及差速器。發(fā)電機(jī)通過(guò)第一開關(guān)與第一和第二動(dòng)力電池組相連，用于為第一或第二動(dòng)力電池組充電，所述第一和第二動(dòng)力電池組還通過(guò)第二開關(guān)與功率轉(zhuǎn)化器相連，所述功率轉(zhuǎn)化器還與驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)及差速器相連。功率轉(zhuǎn)化器用于將第一及第二動(dòng)力電池組所輸出的電壓及電流轉(zhuǎn)換為合適的電壓及電流，并對(duì)應(yīng)輸出至驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)及差速器為電動(dòng)車提供動(dòng)能。上述雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車可提高電池的使用壽命。
【專利說(shuō)明】
雙動(dòng)力電池組的増程式電動(dòng)車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)涉及電動(dòng)車領(lǐng)域，特別涉及一種包括兩個(gè)動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源危機(jī)與環(huán)境惡化的日益嚴(yán)重，新能源這個(gè)名詞越來(lái)越頻繁地出現(xiàn)在世界的舞臺(tái)上。增程式電動(dòng)車，伴隨著時(shí)代的使命，出現(xiàn)在人們眼中，成為這個(gè)時(shí)代節(jié)能與新能源的代名詞。所謂增程式電動(dòng)車，是指一種配有地面充電和車載供電兩種功能的純電驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車，在當(dāng)前電池技術(shù)未突破瓶頸的情況下，增程式電動(dòng)車成為了汽車發(fā)展行業(yè)由傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力源的汽車轉(zhuǎn)向由電機(jī)輸出提供動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車的重要過(guò)渡車型。增程式電動(dòng)車安裝了主要由發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)組成的增程器，當(dāng)動(dòng)力電池組電量充足時(shí)，由動(dòng)力電池組為車輛供能，增程器不啟動(dòng)；當(dāng)動(dòng)力電池組電量不足時(shí)，增程器啟動(dòng)為車輛供能，并為動(dòng)力電池組充電。傳統(tǒng)的增程式電動(dòng)車中，增程器僅在動(dòng)力電池組電量不足，無(wú)法繼續(xù)為車輛提供動(dòng)力源的情況下馬上啟動(dòng)，繼續(xù)為車輛供能，并為電池充電，因此存在以下缺點(diǎn):1、動(dòng)力電池在放電狀態(tài)與充電狀態(tài)間無(wú)間隙切換，工作環(huán)境惡劣，電池壽命短;2、增程器需要提供的功率較大，因此其排量需較大，燃油經(jīng)濟(jì)性低，成本較高;3、電池故障時(shí)，車輛無(wú)法正常運(yùn)行，影響乘客的行程安排。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供了一種包括兩個(gè)動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車，其通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到提高效率，改善動(dòng)力電池組工作環(huán)境，提高動(dòng)力電池的使用壽命的目的。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車，包括:整車控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一電池管理系統(tǒng)、第二電池管理系統(tǒng)、第一動(dòng)力電池組、第二動(dòng)力電池組、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、功率轉(zhuǎn)化器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)以及差速器;所述整車控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一電池管理系統(tǒng)、第二電池管理系統(tǒng)均相連，所述第一及第二電池管理系統(tǒng)分別用于采集第一及第二動(dòng)力電池組的剩余電量值，并將其發(fā)送給所述整車控制器，所述整車控制器用于對(duì)所接收的剩余電量值進(jìn)行判斷，并據(jù)此控制發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、第一及第二開關(guān)的狀態(tài);所述發(fā)電機(jī)通過(guò)第一開關(guān)與第一動(dòng)力電池組和第二動(dòng)力電池組相連，用于為第一或第二動(dòng)力電池組充電，所述第一動(dòng)力電池組和第二動(dòng)力電池組還通過(guò)第二開關(guān)與功率轉(zhuǎn)化器相連，所述功率轉(zhuǎn)化器還與驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)及差速器相連，所述功率轉(zhuǎn)化器用于將第一動(dòng)力電池組及第二動(dòng)力電池組所輸出的電壓及電流轉(zhuǎn)換為合適的電壓及電流，并對(duì)應(yīng)輸出至驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)及差速器為電動(dòng)車提供動(dòng)能。
[0005]其中，所述第一及第二開關(guān)均包括第一端、第二端、第三端及控制端，所述控制端與整車控制器相連，所述整車控制器用于發(fā)送控制信號(hào)至控制端，以控制開關(guān)的第一端與第二端相連或者與第三端相連。
[0006]其中，所述第一及第二開關(guān)均包括控制模塊、動(dòng)端、第一不動(dòng)端及第二不動(dòng)端，所述控制模塊與整車控制器相連，所述整車控制器用于發(fā)送控制信號(hào)至控制模塊，以控制開關(guān)的動(dòng)端與第一不動(dòng)端相連或者與第二不動(dòng)端相連。
[0007]其中，當(dāng)從第一電池管理系統(tǒng)及第二電池管理系統(tǒng)處獲取的第一及第二動(dòng)力電池組的剩余電量值均低于限定值，且所述第一動(dòng)力電池組的剩余電量值大于所述第二動(dòng)力電池組的剩余電量值時(shí)，所述整車控制器啟動(dòng)増程器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，所述整車控制器還同時(shí)發(fā)送控制信號(hào)至第一開關(guān)，以控制第一開關(guān)的動(dòng)端與第一不動(dòng)端相連，以對(duì)第一動(dòng)力電池組進(jìn)行充電；所述整車控制器發(fā)送控制信號(hào)至所述第二開關(guān)的控制模塊，以控制第二開關(guān)的動(dòng)端處于懸空狀態(tài)。
[0008]其中，當(dāng)從第一電池管理系統(tǒng)及第二電池管理系統(tǒng)處獲取的第一及第二動(dòng)力電池組的剩余電量值均低于限定值，且所述第一動(dòng)力電池組的剩余電量值小于所述第二動(dòng)力電池組的剩余電量值時(shí)，所述整車控制器啟動(dòng)増程器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，所述整車控制器還同時(shí)發(fā)送控制信號(hào)至第一開關(guān)，以控制第一開關(guān)的動(dòng)端與第二不動(dòng)端相連，以對(duì)第二動(dòng)力電池組進(jìn)行充電；所述整車控制器發(fā)送控制信號(hào)至所述第二開關(guān)的控制模塊，以控制第二開關(guān)的動(dòng)端處于懸空狀態(tài)。
[0009]其中，當(dāng)從第一電池管理系統(tǒng)及第二電池管理系統(tǒng)處獲取的第一及第二動(dòng)力電池組的剩余電量值均高于設(shè)定值，且所述第一動(dòng)力電池組的剩余電量值大于所述第二動(dòng)力電池組的剩余電量值時(shí)，所述整車控制器發(fā)送控制信號(hào)至所述第二開關(guān)的控制模塊，以控制第二開關(guān)的動(dòng)端與第一不動(dòng)端連接，以通過(guò)所述第一動(dòng)力電池組為電動(dòng)車供電；所述整車控制器還輸出另一控制信號(hào)至所述第一開關(guān)的控制模塊，以使得所述第一開關(guān)的動(dòng)端懸空。
[0010]其中，當(dāng)從第一電池管理系統(tǒng)及第二電池管理系統(tǒng)處獲取的第一及第二動(dòng)力電池組的剩余電量值均高于設(shè)定值，且所述第一動(dòng)力電池組的剩余電量值小于所述第二動(dòng)力電池組的剩余電量值時(shí)，所述整車控制器發(fā)送控制信號(hào)至所述第二開關(guān)的控制模塊，以控制第二開關(guān)的動(dòng)端與第二不動(dòng)端連接，以通過(guò)所述第二動(dòng)力電池組為電動(dòng)車供電；所述整車控制器還輸出另一控制信號(hào)至所述第一開關(guān)的控制模塊，以使得所述第一開關(guān)的動(dòng)端懸空。
[0011 ]其中，當(dāng)從第一電池管理系統(tǒng)處獲取的第一動(dòng)力電池組的剩余電量值高于設(shè)定值以及從第二電池管理系統(tǒng)處獲取的第二動(dòng)力電池組的剩余電量值小于限定值，所述整車控制器通過(guò)控制第二開關(guān)的控制模塊將其動(dòng)端與第一不動(dòng)端相連，以使得第一動(dòng)力電池組為驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電；所述整車控制器還啟動(dòng)增程器，并通過(guò)第一開關(guān)的控制模塊將其動(dòng)端與第二不動(dòng)端相連，以為第二動(dòng)力電池組進(jìn)行充電。
[0012]其中，當(dāng)從第一電池管理系統(tǒng)處獲取的第一動(dòng)力電池組的剩余電量值低于限定值以及從第二電池管理系統(tǒng)處獲取的第二動(dòng)力電池組的剩余電量值高于設(shè)定值，所述整車控制器通過(guò)控制第二開關(guān)的控制模塊將其動(dòng)端與第二不動(dòng)端相連，以使得第二動(dòng)力電池組為驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電；所述整車控制器還啟動(dòng)增程器，并通過(guò)第一開關(guān)的控制模塊將其動(dòng)端與第一不動(dòng)端相連，以為第一動(dòng)力電池組進(jìn)行充電。
[0013]本發(fā)明所述的雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車與傳統(tǒng)的增程式電動(dòng)車相比具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)配備了兩個(gè)動(dòng)力電池組，在其中任一動(dòng)力電池組提供驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率需求的時(shí)候，另一動(dòng)力電池組可根據(jù)其剩余電量值來(lái)選擇是否充電。不管是供電的動(dòng)力電池組還是充電的動(dòng)力電池組，在電動(dòng)車的運(yùn)行過(guò)程中都只處于單一的放電、充電或者自檢(無(wú)工作)的狀態(tài)中，使用工況單一，改善了動(dòng)力電池組的工作狀態(tài)，提高了動(dòng)力電池組的循環(huán)使用壽命。(2)本發(fā)明選用了動(dòng)力切換裝置(即第一開關(guān)與第二開關(guān))，在供電時(shí)，只能有單一的動(dòng)力源與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，只有在動(dòng)力電池組的剩余電量值低于限定值時(shí)，才切換到另一動(dòng)力電池組，由另一動(dòng)力電池組繼續(xù)提供功率需求。同時(shí)，本實(shí)施方式中所包括的第一及第二開關(guān)，在増程器啟動(dòng)充電時(shí)，也只能有單一的動(dòng)力電池組與増程器連接，且在當(dāng)充電的動(dòng)力電池組的剩余電量值高于設(shè)定值時(shí)，即關(guān)閉増程器，停止充電。在充電與放電的切換過(guò)程中，同一動(dòng)力電池組不能同時(shí)既放電又充電，避免了惡化動(dòng)力電池組的工作環(huán)境。(3)所述増程器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)解耦，増程器只與動(dòng)力電池組存在電氣連接，只給動(dòng)力電池組充電，所以増程器能選用小排量發(fā)動(dòng)機(jī)，增程器啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳燃油經(jīng)濟(jì)點(diǎn)恒功率輸出，發(fā)動(dòng)機(jī)工況比較單一，熱效率高，避免了由于工況的選擇而引起發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的波動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是本發(fā)明雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車的較佳實(shí)施方式的方框圖。
[0016]圖2是圖1中第一、第二開關(guān)與増程器及第一、第二動(dòng)力電池組相連的電路原理圖。
[0017]圖3是本發(fā)明雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車的第一種工作狀態(tài)的示意圖。
[0018]圖4是本發(fā)明雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車的第二種工作狀態(tài)的示意圖。
[0019]圖5是本發(fā)明雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車的第三種工作狀態(tài)的示意圖。
[0020]圖6是本發(fā)明雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車的第四種工作狀態(tài)的示意圖。
[0021]圖7是本發(fā)明雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車的第五種工作狀態(tài)的示意圖。
[0022]圖8是本發(fā)明雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車的第六種工作狀態(tài)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0024]請(qǐng)參見(jiàn)圖1，本發(fā)明雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車的較佳實(shí)施方式包括整車控制器(VCU，Vehicle Control Unit)1、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU，Electronic Control Unit)2、發(fā)動(dòng)機(jī)3、發(fā)電機(jī)4、第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S2、第一電池管理系統(tǒng)(BMS，Battery ManagementSystem) 5、第二電池管理系統(tǒng)6、第一動(dòng)力電池組7、第二動(dòng)力電池組8、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器(MCU,Microcontroller Unit)9、功率轉(zhuǎn)化器10、驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、傳動(dòng)系統(tǒng)12以及差速器13。當(dāng)然，所述電動(dòng)車還包括若干其他組件，該等組件與其他電動(dòng)車相同，在此不再贅述。
[0025]所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元2、發(fā)動(dòng)機(jī)3及發(fā)電機(jī)4組成増程器14。所述整車控制器I與増程器14、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器9、第一開關(guān)S1、第二開關(guān)S2、第一電池管理系統(tǒng)5、第二電池管理系統(tǒng)6均相連。所述整車控制器I作為整個(gè)電動(dòng)車的核心控制部分，其用于采集油門踏板、擋位、剎車踏板等信息來(lái)判斷駕駛員的駕駛意圖以及用于監(jiān)測(cè)車輛狀態(tài)(包括車速、溫度等)信息，所述整車控制器I還用于對(duì)上述信息進(jìn)行判斷處理，并將處理后的信號(hào)發(fā)送至増程器14、第一開關(guān)SI及第二開關(guān)S2，以控制増程器14中發(fā)電機(jī)4、第一開關(guān)SI及第二開關(guān)S2的狀態(tài)，所述第一電池管理系統(tǒng)5及第二電池管理系統(tǒng)6用于采集所述第一動(dòng)力電池組7及第二動(dòng)力電池組8的S0C(State ofCharge，荷電狀態(tài)/剩余電量)值，具體工作原理將在下面詳細(xì)描述。
[0026]所述發(fā)電機(jī)4通過(guò)第一開關(guān)SI與第一動(dòng)力電池組7和第二動(dòng)力電池組8相連，用于為第一動(dòng)力電池組7或第二動(dòng)力電池組8充電。所述第一動(dòng)力電池組7和第二動(dòng)力電池組8還通過(guò)第二開關(guān)S2與功率轉(zhuǎn)化器10相連，所述功率轉(zhuǎn)化器10還與驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、傳動(dòng)系統(tǒng)12及差速器13相連。所述功率轉(zhuǎn)化器10用于將第一動(dòng)力電池組7及第二動(dòng)力電池組8所輸出的電壓及電流轉(zhuǎn)換為合適的電壓及電流，并對(duì)應(yīng)輸出至驅(qū)動(dòng)電機(jī)11，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)11通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)12及差速器13為電動(dòng)車提供動(dòng)能。
[0027]具體的，請(qǐng)繼續(xù)參考圖2所示，所述第一開關(guān)SI包括動(dòng)端Dl、第一不動(dòng)端B1、第二不動(dòng)端B2及控制模塊(圖未示)。所述控制模塊與整車控制器I相連，所述控制模塊接收來(lái)自整車控制器I的控制信號(hào)以連接動(dòng)端Dl與第一不動(dòng)端BI或者動(dòng)端Dl與第二不動(dòng)端B2。所述動(dòng)端Dl與増程器14相連，具體而言，所述動(dòng)端Dl與發(fā)電機(jī)4相連。所述第一不動(dòng)端BI與第一動(dòng)力電池組7的陽(yáng)極相連，所述第二不動(dòng)端B2與第二動(dòng)力電池組8的陽(yáng)極相連，所述第一動(dòng)力電池組7和第二動(dòng)力電池組8的陰極均接地。
[0028]所述第二開關(guān)S2包括動(dòng)端D2、第一不動(dòng)端B3、第二不動(dòng)端B4及控制模塊(圖未示)。所述控制模塊與整車控制器I相連，所述控制模塊接收來(lái)自整車控制器I的控制信號(hào)以連接動(dòng)端D2與第一不動(dòng)端B3或者動(dòng)端D2與第二不動(dòng)端B4。所述動(dòng)端D2通過(guò)保險(xiǎn)絲16與驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器9相連，所述第一不動(dòng)端B3與第一動(dòng)力電池組7的陽(yáng)極相連，所述第二不動(dòng)端B4與第二動(dòng)力電池組8的陽(yáng)極相連。
[0029]下面將對(duì)本發(fā)明雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車的工作原理進(jìn)行說(shuō)明:
[0030]在啟動(dòng)本發(fā)明雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車時(shí)，所述整車控制器I將獲取電動(dòng)車的整體狀態(tài)并對(duì)其進(jìn)行判斷。本發(fā)明中，根據(jù)判斷結(jié)果，所述雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車包括以下六種工作狀態(tài):
[0031]請(qǐng)參考圖3所示，其為第一種工作狀態(tài)。當(dāng)從第一電池管理系統(tǒng)5及第二電池管理系統(tǒng)6處獲取的第一動(dòng)力電池組7及第二動(dòng)力電池組8的S0C(State of Charge，荷電狀態(tài))值均低于限定值，且所述第一動(dòng)力電池組7的SOC(記為SOC1)值大于所述第二動(dòng)力電池組8的SOC值(記為SOC2)時(shí)，所述整車控制器I啟動(dòng)増程器14，所述發(fā)動(dòng)機(jī)3在最佳燃油經(jīng)濟(jì)點(diǎn)恒功率輸出，并帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)4進(jìn)行發(fā)電。此時(shí)，所述整車控制器I還同時(shí)發(fā)送控制信號(hào)至第一開關(guān)SI，以控制第一開關(guān)SI的動(dòng)端Dl與第一不動(dòng)端BI相連，進(jìn)而將第一動(dòng)力電池組7的陽(yáng)極與發(fā)電機(jī)相連，所述發(fā)電機(jī)4即對(duì)第一動(dòng)力電池組7進(jìn)行充電。同時(shí)，所述整車控制器I發(fā)送控制信號(hào)至所述第二開關(guān)S2的控制模塊，以控制第二開關(guān)S2的動(dòng)端D2處于懸空狀態(tài)，SP與第一不動(dòng)端B3及第二不動(dòng)端B4均不連接。此時(shí)，所述第一動(dòng)力電池組7處于充電狀態(tài)，且沒(méi)有動(dòng)力電池組為電動(dòng)車供電，整個(gè)電動(dòng)車處于無(wú)法運(yùn)行的狀態(tài)。本實(shí)施方式中，所述限定值根據(jù)動(dòng)力電池組的性能參數(shù)來(lái)確定，當(dāng)動(dòng)力電池組的SOC值低于限定值時(shí)即表示該動(dòng)力電池組處于深度放電狀態(tài)。
[0032]隨著充電時(shí)間的延續(xù)，當(dāng)所述第一動(dòng)力電池組7的50&值高于設(shè)定值時(shí)，所述整車控制器I輸出另一控制信號(hào)至所述第一開關(guān)SI及第二開關(guān)S2的控制模塊，以使得所述第一開關(guān)SI的動(dòng)端Dl斷開與第一不動(dòng)端BI之間的連接且切換至與第二不動(dòng)端B2相連，所述第二開關(guān)S2的動(dòng)端D2與其第一不動(dòng)端B3相連。如此，所述第一動(dòng)力電池組7與増程器14之間的連接斷開，所述發(fā)電機(jī)4停止對(duì)第一動(dòng)力電池組7進(jìn)行充電并開始對(duì)第二動(dòng)力電池組8進(jìn)行充電。同時(shí)，所述第一動(dòng)力電池組7通過(guò)第二開關(guān)S2與功率轉(zhuǎn)化器10相連通，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)11得電開始工作，即由所述第一動(dòng)力電池組7來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車的行駛。
[0033]請(qǐng)繼續(xù)參考圖4所示，其為第二種工作狀態(tài)。當(dāng)從第一電池管理系統(tǒng)5及第二電池管理系統(tǒng)6處獲取的第一動(dòng)力電池組7及第二動(dòng)力電池組8的SOC值均低于限定值，且所述第一動(dòng)力電池組7的SOC1值小于所述第二動(dòng)力電池組8的SOC2值時(shí)，所述整車控制器I啟動(dòng)増程器14，所述發(fā)動(dòng)機(jī)3在最佳燃油經(jīng)濟(jì)點(diǎn)恒功率輸出，并帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)4進(jìn)行發(fā)電。此時(shí)，所述整車控制器I還同時(shí)發(fā)送控制信號(hào)至第一開關(guān)SI，以控制第一開關(guān)SI的動(dòng)端Dl與第二不動(dòng)端B2相連，進(jìn)而將第二動(dòng)力電池組8的陽(yáng)極與發(fā)電機(jī)4相連，所述發(fā)電機(jī)4即對(duì)第二動(dòng)力電池組8進(jìn)行充電。同時(shí)，所述整車控制器I發(fā)送控制信號(hào)至所述第二開關(guān)S2的控制模塊，以控制第二開關(guān)S2的動(dòng)端D2處于懸空狀態(tài)，即與第一不動(dòng)端B3及第二不動(dòng)端B4均不連接。此時(shí)，所述第二動(dòng)力電池組8處于充電狀態(tài)，且沒(méi)有動(dòng)力電池組為電動(dòng)車供電，整個(gè)電動(dòng)車處于無(wú)法運(yùn)行的狀態(tài)。
[0034]隨著充電時(shí)間的延續(xù)，當(dāng)所述第二動(dòng)力電池組8的SOC2值高于設(shè)定值時(shí)，所述整車控制器I輸出另一控制信號(hào)至所述第一開關(guān)SI及第二開關(guān)S2的控制模塊，以使得所述第一開關(guān)SI的動(dòng)端Dl斷開與第二不動(dòng)端B2之間的連接且切換至與第一不動(dòng)端BI相連，所述第二開關(guān)S2的動(dòng)端D2與其第二不動(dòng)端B4相連。如此，所述第二動(dòng)力電池組8與増程器14之間的連接斷開，所述發(fā)電機(jī)4停止對(duì)第二動(dòng)力電池組8進(jìn)行充電并開始對(duì)第一動(dòng)力電池組7進(jìn)行充電。同時(shí)，所述第二動(dòng)力電池組8通過(guò)第二開關(guān)S2與功率轉(zhuǎn)化器10相連通，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)11得電開始工作，即由所述第二動(dòng)力電池組8來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車的行駛。
[0035]請(qǐng)繼續(xù)參考圖5所示，其為第三種工作狀態(tài)。當(dāng)從第一電池管理系統(tǒng)5及第二電池管理系統(tǒng)6處獲取的第一動(dòng)力電池組7及第二動(dòng)力電池組8的SOC值均高于設(shè)定值，且所述第一動(dòng)力電池組7的SOC1值大于所述第二動(dòng)力電池組8的SOC2值時(shí)，所述整車控制器I發(fā)送控制信號(hào)至所述第二開關(guān)S2的控制模塊，以控制第二開關(guān)S2的動(dòng)端D2與第一不動(dòng)端B3連接。此時(shí)，所述第一動(dòng)力電池組7為電動(dòng)車供電。本實(shí)施方式中，所述設(shè)定值根據(jù)電動(dòng)車運(yùn)行所需的功率需求進(jìn)行設(shè)定，其中，所述設(shè)定值大于限定值。
[0036]此時(shí)，由于所述第二動(dòng)力電池組8的SOC2值也高于設(shè)定值(即大于限定值)，因此，兩動(dòng)力電池組均無(wú)需充電。即，所述整車控制器I還輸出另一控制信號(hào)至所述第一開關(guān)SI的控制模塊，以使得所述第一開關(guān)SI的動(dòng)端Dl懸空。同時(shí)，所述第一動(dòng)力電池組7通過(guò)第二開關(guān)S2與功率轉(zhuǎn)化器10相連通，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)11得電開始工作，即由所述第一動(dòng)力電池組7來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車的行駛。
[0037]隨著電動(dòng)車的運(yùn)行，所述第一動(dòng)力電池組7的剩余電量值SOC1值逐漸降低，當(dāng)所述第一電池管理系統(tǒng)5采集到第一動(dòng)力電池組7的剩余電量值50&值降低至小于限定值時(shí)，所述整車控制器I通過(guò)第二開關(guān)S2的控制模塊將其動(dòng)端斷開與第一不動(dòng)端B3之間的連接并將動(dòng)端D2與第二不動(dòng)端B4相連，即先將第一動(dòng)力電池組7與驅(qū)動(dòng)電機(jī)11分離，避免所述第一動(dòng)力電池組7深度放電，同時(shí)，將所述第二動(dòng)力電池組8接入電路，由第二動(dòng)力電池組8為驅(qū)動(dòng)電機(jī)11供電，來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車行駛。
[0038]請(qǐng)繼續(xù)參考圖6所示，其為第四種工作狀態(tài)。當(dāng)從第一電池管理系統(tǒng)5及第二電池管理系統(tǒng)6處獲取的第一動(dòng)力電池組7及第二動(dòng)力電池組8的SOC值均高于限定值，且所述第一動(dòng)力電池組7的SOC1值小于所述第二動(dòng)力電池組8的SOC2值時(shí)，所述整車控制器I發(fā)送控制信號(hào)至所述第二開關(guān)S2的控制模塊，以控制第二開關(guān)S2的動(dòng)端D2與第二不動(dòng)端B4連接。此時(shí)，所述第二動(dòng)力電池組8為電動(dòng)車供電。
[0039]此時(shí)，由于所述第一動(dòng)力電池組7的50(^值也高于設(shè)定值(即高于限定值)，因此，兩動(dòng)力電池組均無(wú)需充電。即，所述整車控制器I還輸出另一控制信號(hào)至所述第一開關(guān)SI的控制模塊，以使得所述第一開關(guān)SI的動(dòng)端Dl懸空。同時(shí)，所述第二動(dòng)力電池組8通過(guò)第二開關(guān)S2與功率轉(zhuǎn)化器10相連通，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)11得電開始工作，即由所述第二動(dòng)力電池組8來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車的行駛。
[0040]隨著電動(dòng)車的運(yùn)行，所述第二動(dòng)力電池組8的剩余電量值SOC2值逐漸降低，當(dāng)所述第二電池管理系統(tǒng)6采集到第二動(dòng)力電池組8的剩余電量值SOC2值降低至小于限定值時(shí)，所述整車控制器I通過(guò)第二開關(guān)S2的控制模塊將其動(dòng)端D2斷開與第二不動(dòng)端B4之間的連接并將動(dòng)端與第一不動(dòng)端B3相連，即先將第二動(dòng)力電池組8與驅(qū)動(dòng)電機(jī)11分離，避免所述第二動(dòng)力電池組8深度放電，同時(shí)，將所述第一動(dòng)力電池組7接入電路，由第一動(dòng)力電池組7為驅(qū)動(dòng)電機(jī)11供電，來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車行駛。
[0041]請(qǐng)繼續(xù)參考圖7所示，其為第五種工作狀態(tài)。當(dāng)從第一電池管理系統(tǒng)5處獲取的第一動(dòng)力電池組7的SOC值高于設(shè)定值以及從第二電池管理系統(tǒng)6處獲取的第二動(dòng)力電池組8的SOC值小于限定值，所述整車控制器I首先通過(guò)控制第二開關(guān)S2的控制模塊將其動(dòng)端D2與第一不動(dòng)端B3相連，以使得第一動(dòng)力電池組7為驅(qū)動(dòng)電機(jī)11供電，此時(shí)，所述第一動(dòng)力電池組7為車輛運(yùn)行提供電能。同時(shí)，由于第二動(dòng)力電池組8的SOC2值低于限定值，所以，車輛運(yùn)行過(guò)程中，所述整車控制器I還啟動(dòng)增程器14，并通過(guò)第一開關(guān)SI的控制模塊將其動(dòng)端Dl與第二不動(dòng)端B2相連，如此即可為第二動(dòng)力電池組8進(jìn)行充電。此時(shí)，所述第一動(dòng)力電池組7為供電工作狀態(tài)，所述第二動(dòng)力電池組8為充電工作狀態(tài)。
[0042]請(qǐng)繼續(xù)參考圖8所示，其為第六種工作狀態(tài)。當(dāng)從第一電池管理系統(tǒng)5處獲取的第一動(dòng)力電池組7的SOC值低于限定值以及從第二電池管理系統(tǒng)6處獲取的第二動(dòng)力電池組8的SOC值高于設(shè)定值，所述整車控制器I首先通過(guò)控制第二開關(guān)S2的控制模塊將其動(dòng)端D2與第二不動(dòng)端B4相連，以使得第二動(dòng)力電池組8為驅(qū)動(dòng)電機(jī)11供電，此時(shí)，所述第二動(dòng)力電池組8為車輛運(yùn)行提供電能。同時(shí)，由于第一動(dòng)力電池組7的SOC1值低于限定值，所以，車輛運(yùn)行過(guò)程中，所述整車控制器I還啟動(dòng)增程器14，并通過(guò)第一開關(guān)SI的控制模塊將其動(dòng)端Dl與第一不動(dòng)端BI相連，如此即可為第一動(dòng)力電池組7進(jìn)行充電。此時(shí)，所述第二動(dòng)力電池組8為供電工作狀態(tài)，所述第一動(dòng)力電池組7為充電工作狀態(tài)。
[0043]本發(fā)明所述的雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車與傳統(tǒng)的增程式電動(dòng)車相比具有以下優(yōu)點(diǎn):(I)配備了兩個(gè)動(dòng)力電池組，在其中任一動(dòng)力電池組提供驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率需求的時(shí)候，另一動(dòng)力電池組可根據(jù)其SOC值來(lái)選擇是否充電。不管是供電的動(dòng)力電池組還是充電的動(dòng)力電池組，在電動(dòng)車的運(yùn)行過(guò)程中都只處于單一的放電、充電或者自檢(無(wú)工作)的狀態(tài)中，使用工況單一，改善了動(dòng)力電池組的工作狀態(tài)，提高了動(dòng)力電池組的循環(huán)使用壽命。(2)本發(fā)明選用了動(dòng)力切換裝置(即第一開關(guān)與第二開關(guān))，在供電時(shí)，只能有單一的動(dòng)力源與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，只有在動(dòng)力電池組的SOC值低于限定值時(shí)，才切換到另一動(dòng)力電池組，由另一動(dòng)力電池組繼續(xù)提供功率需求。同時(shí)，本實(shí)施方式中所包括的第一開關(guān)SI及第二開關(guān)S2，在増程器14啟動(dòng)充電時(shí)，也只能有單一的動(dòng)力電池組與増程器14連接，且在當(dāng)充電的動(dòng)力電池組的SOC值高于設(shè)定值時(shí)，即關(guān)閉増程器14，停止充電。在充電與放電的切換過(guò)程中，同一動(dòng)力電池組不能同時(shí)既放電又充電，避免了惡化動(dòng)力電池組的工作環(huán)境。(3)所述増程器14與驅(qū)動(dòng)電機(jī)11解耦，増程器14只與動(dòng)力電池組存在電氣連接，只給動(dòng)力電池組充電，所以増程器14能選用小排量發(fā)動(dòng)機(jī)，增程器14啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)3工作在最佳燃油經(jīng)濟(jì)點(diǎn)恒功率輸出，發(fā)動(dòng)機(jī)工況比較單一，熱效率高，避免了由于工況的選擇而引起發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的波動(dòng)。
[0044]本實(shí)施方式中，所述第一開關(guān)SI與第二開關(guān)S2均包括了動(dòng)端及第一、第二不動(dòng)端，以達(dá)到切換的目的。其他實(shí)施方式中，所述開關(guān)亦可包括第一端、第二端、第三端及控制端，所述控制端與整車控制器I相連，所述整車控制器I用于發(fā)送控制信號(hào)至控制端，以控制開關(guān)的第一端與第二端相連或者與第三端相連。
[0045]以上僅為本發(fā)明的實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車，包括:整車控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一電池管理系統(tǒng)、第二電池管理系統(tǒng)、第一動(dòng)力電池組、第二動(dòng)力電池組、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、功率轉(zhuǎn)化器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)以及差速器;所述整車控制器與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一電池管理系統(tǒng)、第二電池管理系統(tǒng)均相連，所述第一及第二電池管理系統(tǒng)分別用于采集第一及第二動(dòng)力電池組的剩余電量值，并將其發(fā)送給所述整車控制器，所述整車控制器用于對(duì)所接收的剩余電量值進(jìn)行判斷，并據(jù)此控制發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、第一及第二開關(guān)的狀態(tài);所述發(fā)電機(jī)通過(guò)第一開關(guān)與第一動(dòng)力電池組和第二動(dòng)力電池組相連，用于為第一或第二動(dòng)力電池組充電，所述第一動(dòng)力電池組和第二動(dòng)力電池組還通過(guò)第二開關(guān)與功率轉(zhuǎn)化器相連，所述功率轉(zhuǎn)化器還與驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)及差速器相連，所述功率轉(zhuǎn)化器用于將第一動(dòng)力電池組及第二動(dòng)力電池組所輸出的電壓及電流轉(zhuǎn)換為合適的電壓及電流，并對(duì)應(yīng)輸出至驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)及差速器為電動(dòng)車提供動(dòng)能。2.如權(quán)利要求1所述的雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車，其特征在于:所述第一及第二開關(guān)均包括第一端、第二端、第三端及控制端，所述控制端與整車控制器相連，所述整車控制器用于發(fā)送控制信號(hào)至控制端，以控制開關(guān)的第一端與第二端相連或者與第三端相連;所述第一開關(guān)的第一端與發(fā)電機(jī)相連，所述第一及第二開關(guān)的第二端均與第一動(dòng)力電池組的陽(yáng)極相連，所述第一及第二開關(guān)的第三端均與第二動(dòng)力電池組的陽(yáng)極相連，所述第一及第二動(dòng)力電池組的陰極接地，所述第二開關(guān)的第一端與功率轉(zhuǎn)化器相連。3.如權(quán)利要求1所述的雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車，其特征在于:所述第一及第二開關(guān)均包括控制模塊、動(dòng)端、第一不動(dòng)端及第二不動(dòng)端，所述控制模塊與整車控制器相連，所述整車控制器用于發(fā)送控制信號(hào)至控制模塊，以控制開關(guān)的動(dòng)端與第一不動(dòng)端相連或者與第二不動(dòng)端相連;所述第一開關(guān)的動(dòng)端與發(fā)電機(jī)相連，所述第一及第二開關(guān)的第一不動(dòng)端均與第一動(dòng)力電池組的陽(yáng)極相連，所述第一及第二開關(guān)的第二不動(dòng)端均與第二動(dòng)力電池組的陽(yáng)極相連，所述第一及第二動(dòng)力電池組的陰極接地，所述第二開關(guān)的動(dòng)端與功率轉(zhuǎn)化器相連。4.如權(quán)利要求3所述的雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車，其特征在于:當(dāng)從第一電池管理系統(tǒng)及第二電池管理系統(tǒng)處獲取的第一及第二動(dòng)力電池組的剩余電量值均低于限定值，且所述第一動(dòng)力電池組的剩余電量值大于所述第二動(dòng)力電池組的剩余電量值時(shí)，所述整車控制器啟動(dòng)増程器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)所述發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，所述整車控制器還同時(shí)發(fā)送控制信號(hào)至第一開關(guān)，以控制第一開關(guān)的動(dòng)端與第一不動(dòng)端相連，以對(duì)第一動(dòng)力電池組進(jìn)行充電；所述整車控制器發(fā)送控制信號(hào)至所述第二開關(guān)的控制模塊，以控制第二開關(guān)的動(dòng)端處于懸空狀態(tài)。5.如權(quán)利要求3所述的雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車，其特征在于:當(dāng)從第一電池管理系統(tǒng)及第二電池管理系統(tǒng)處獲取的第一及第二動(dòng)力電池組的剩余電量值均低于限定值，且所述第一動(dòng)力電池組的剩余電量值小于所述第二動(dòng)力電池組的剩余電量值時(shí)，所述整車控制器啟動(dòng)増程器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，所述整車控制器還同時(shí)發(fā)送控制信號(hào)至第一開關(guān)，以控制第一開關(guān)的動(dòng)端與第二不動(dòng)端相連，以對(duì)第二動(dòng)力電池組進(jìn)行充電;所述整車控制器發(fā)送控制信號(hào)至所述第二開關(guān)的控制模塊，以控制第二開關(guān)的動(dòng)端處于懸空狀態(tài)。6.如權(quán)利要求3所述的雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車，其特征在于:當(dāng)從第一電池管理系統(tǒng)及第二電池管理系統(tǒng)處獲取的第一及第二動(dòng)力電池組的剩余電量值均高于設(shè)定值，且所述第一動(dòng)力電池組的剩余電量值大于所述第二動(dòng)力電池組的剩余電量值時(shí)，所述整車控制器發(fā)送控制信號(hào)至所述第二開關(guān)的控制模塊，以控制第二開關(guān)的動(dòng)端與第一不動(dòng)端連接，以通過(guò)所述第一動(dòng)力電池組為電動(dòng)車供電；所述整車控制器還輸出另一控制信號(hào)至所述第一開關(guān)的控制模塊，以使得所述第一開關(guān)的動(dòng)端懸空。7.如權(quán)利要求3所述的雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車，其特征在于:當(dāng)從第一電池管理系統(tǒng)及第二電池管理系統(tǒng)處獲取的第一及第二動(dòng)力電池組的剩余電量值均高于設(shè)定值，且所述第一動(dòng)力電池組的剩余電量值小于所述第二動(dòng)力電池組的剩余電量值時(shí)，所述整車控制器發(fā)送控制信號(hào)至所述第二開關(guān)的控制模塊，以控制第二開關(guān)的動(dòng)端與第二不動(dòng)端連接，以通過(guò)所述第二動(dòng)力電池組為電動(dòng)車供電；所述整車控制器還輸出另一控制信號(hào)至所述第一開關(guān)的控制模塊，以使得所述第一開關(guān)的動(dòng)端懸空。8.如權(quán)利要求3所述的雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車，其特征在于:當(dāng)從第一電池管理系統(tǒng)處獲取的第一動(dòng)力電池組的剩余電量值高于設(shè)定值以及從第二電池管理系統(tǒng)處獲取的第二動(dòng)力電池組的剩余電量值小于限定值，所述整車控制器通過(guò)控制第二開關(guān)的控制模塊將其動(dòng)端與第一不動(dòng)端相連，以使得第一動(dòng)力電池組為驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電；所述整車控制器還啟動(dòng)增程器，并通過(guò)第一開關(guān)的控制模塊將其動(dòng)端與第二不動(dòng)端相連，以為第二動(dòng)力電池組進(jìn)行充電。9.如權(quán)利要求3所述的雙動(dòng)力電池組的增程式電動(dòng)車，其特征在于:當(dāng)從第一電池管理系統(tǒng)處獲取的第一動(dòng)力電池組的剩余電量值低于限定值以及從第二電池管理系統(tǒng)處獲取的第二動(dòng)力電池組的剩余電量值高于設(shè)定值，所述整車控制器通過(guò)控制第二開關(guān)的控制模塊將其動(dòng)端與第二不動(dòng)端相連，以使得第二動(dòng)力電池組為驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電；所述整車控制器還啟動(dòng)增程器，并通過(guò)第一開關(guān)的控制模塊將其動(dòng)端與第一不動(dòng)端相連，以為第一動(dòng)力電池組進(jìn)行充電。
【文檔編號(hào)】B60L11/12GK105904978SQ201610378545
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】羅勇, 龍克俊, 楊凱凌, 闞英哲, 程新, 謝小洪, 趙雪, 曹玉峰, 任靜, 張婷
【申請(qǐng)人】重慶理工大學(xué)