[发明专利]多能源清洁混合动力残疾人摩托车及其控制方法

说明书

技术领域

本发明是一种残疾人摩托车，具体为一种多能源清洁混合动力残疾人摩托车及其控制方法。

背景技术

目前，市场上的摩托车主要是采用单一的燃油发动机或电动机动力驱动一类纯电动摩托车。燃油发动机摩托车主要缺点是：燃油价格高，低速行驶污染严重。电动摩托车的主要缺点是，电池容量小，续驶里程短，充电时间长。

发明内容

本发明的目的在于克服了现有残疾人摩托车的上述缺陷，提供了一种多能源清洁混合动力残疾人摩托车及其控制方法。本摩托车在满足动力需求的同时，还能够减少废气排放量、降低环境污染、方便残疾人操作，

为了达到上述目的，本发明采取了如下技术方案：多能源清洁混合动力残疾人摩托车，包括电动车轮(内置无刷直流电机)、液化石油气(LPG)燃料发动机、LPG存储钢瓶、蓄电池组、太阳能电池板、太阳能充电控制器、电池管理单元、电机控制器、LPG发动机电控单元(ECU)以及整车控制器。部件间的具体连接是这样的：整车控制器分别与电机控制器、电池管理单元以及LPG发动机ECU分别电连接。电机控制器与电动车轮电连接，电动车轮内侧安装一个低速外转子式无刷直流电机，与整体车架机械连接。LPG发动机内部包含磁电机，使LPG发动机与蓄电池组实现电连接。LPG发动机ECU分别与LPG发动机和LPG燃料喷射体电连接，LPG燃料喷射体与LPG发动机及LPG存储钢瓶管道连接。LPG发动机与变速器机械连接，变速器与后车轮机械相连。蓄电池组分别与电池管理单元、电机控制器和LPG发动机电连接，蓄电池组还通过太阳能充电控制器与太阳能电池板电连接。此外车上所有设备所需电能全部由蓄电池组提供。

多能源清洁混合动力残疾人摩托车的控制方法，该方法包括以下步骤：

1)起动/低速运行：整车控制器查询车速低于20km/h时，并根据油门转把加减速信号向电机控制器发送控制信号，电机控制器按照指令驱动电机运转，电池管理单元控制蓄电池组为电机控制器提供电能，安装在电动车轮上的无刷直流电机将电能转化为机械能输出，驱动残疾人摩托车；此时，LPG发动机处于关闭状态，电动车轮提供全部所需驱动转矩，即电机单独驱动，实现纯电动模式；

2)LPG发动机起动：当无刷直流电机持续驱动摩托车过程中，摩托车需要在较高速状态下行驶时，即当车速高于20km/h时，则停止电机驱动，起动LPG发动机，LPG发动机通过变速器带动后车轮运转，此时，由LPG发动机提供全部所需驱动转矩，实现纯发动机模式；

3)发动机和电机共同驱动：LPG发动机起动后，发动机输出功率不能满足功率需求时，即驾驶员要求残疾人摩托车提速、维持高速行驶或者在较大坡度路面向上行驶时，整车控制器将会根据驾驶员指令，同时向电机控制器和LPG发动机电控单元发出工作指令，保持LPG发动机运转的同时，起动无刷直流电机，使电动车轮与LPG发动机共同工作；电动车轮提供辅助驱动转矩，并通过整车控制器实现二者转矩/转速同步；同时，驾驶员在任何工况下能够通过向整车控制器发送开启关闭信号强制选择纯电动模式或纯发动机模式；

蓄电池组的充电状态包括行驶中充电和驻车充电两种状态：

行驶中充电：当电池的荷电状态值低于20％时，电池管理单元将信号传给整车控制器，整车控制器向LPG发动机电控单元发出指令，将LPG发动机工作点设置在高效率区域，即4000～5000转/分的高转速工作区域，此时，LPG发动机除了提供驱动车辆所需转矩外，还将部分机械能通过LPG发动机内部的磁电机转化为电能，存储到蓄电池组中；

驻车充电：驻车时，可以采取两种方式进行充电，一种是外接电源直接为蓄电池组进行充电；另一种方式，当光照充足时，利用太阳能电池板给蓄电池组充电。

本发明的优点：低速时，单一的由电机驱动摩托车，实现“零”排放。本发明具有纯电动模式、纯发动机模式和混合动力模式，因此不仅能够减轻残疾人摩托车对环境的污染，同时还延长了摩托车的续驶里程。无刷直流电机和LPG发动机的共同工作为高速行驶及大功率需求提供保障。

附图说明

图1本发明的控制结构示意图

图2本发明的控制方法流程图

图中：1、整车控制器，2、电机控制器，3、电池管理单元，4、LPG发动机电控单元，5、LPG燃料喷射体，6、后车轮，7、LPG存储钢瓶，8、太阳能充电控制器，9、蓄电池组，10、变速器，11、LPG发动机，12、电动车轮(内置无刷支流电机)，13、太阳能电池板。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步说明：