[发明专利]串联式混合动力电动汽车驱动装置及控制方法

权利要求书

1、一种串联式混合动力电动汽车驱动装置，其特征在于该装置包括发动机(1)，离合器(2)，发电机(3)，双向整流器(4)、双向逆变器(5)、电动机(6)，双向DC/DC变换器(7)，蓄电池组(8)，双向功率开关(9)，主减速器(10)以及电子中央控制单元(12)；其中，发动机(1)通过离合器(2)与发电机(3)的转子相连接，发电机(3)的定子绕组通过导线分别与双向整流器(4)、双向功率开关(9)相连接，双向整流器(4)通过直流母线分别与双向逆变器(5)、双向DC/DC变换器(7)相连接，电动机(6)通过导线分别与双向逆变器(5)、双向功率开关(9)相连接，双向DC/DC变换器(7)通过导线与蓄电池组(8)相连接，电动机(6)通过主减速器(10)驱动车轮(11)，电子中央控制单元(12)分别接以上各部分，实施监控汽车驱动系统的运行。

2、根据权利要求1所述的串联式混合动力电动汽车驱动装置，其特征是发电机(3)为普通感应电机、永磁同步电机或其它可调速交流电机。

3、根据权利要求1所述的串联式混合动力电动汽车驱动装置，其特征是双向整流器(4)为PWM整流器或其它能量可双向流动的AC/DC功率变换器。

4、根据权利要求1所述的串联式混合动力电动汽车驱动装置，其特征是双向功率开关(9)为双向可控硅或其它双向电力电子开关。

5、一种如权利要求1所述的串联式混合动力电动汽车驱动装置的控制方法，其特征是该驱动装置在电子中央控制单元(12)控制下的控制方法为：

1)启动发动机模式：蓄电池组(8)通过双向DC/DC变换器(7)、双向整流器(4)提供电力驱动发电机(3)，发电机(3)工作于电动状态并通过离合器(2)带动发动机(1)启动运行；

2)纯电动模式：当车辆行驶速度低于巡航基速V_B1且蓄电池组(8)电力充足时，双向功率开关(9)关断，蓄电池组(8)经过双向DC/DC变换器(7)、双向逆变器(5)提供电力驱动电动机(6)运行，电动机(6)通过主减速器(10)驱动车轮(11)转动行驶；

3)发动机驱动模式：当车辆行驶速度低于巡航基速V_B1且蓄电池电力不足时，双向功率开关(9)关断，发动机(1)在高速高效区域运行，发动机(1)经离合器(2)、发电机(3)、双向整流器(4)、双向逆变器(5)提供动力驱动电动机(6)，电动机(6)通过主减速器(10)驱动车轮(11)转动行驶，同时发动机(1)经离合器(2)、发电机(3)、双向整流器(4)、双向DC/DC变换器(7)提供功率给蓄电池组(8)充电；

当车辆行驶速度高于巡航基速V_B1时，发动机(1)运行于高速高效区域，双向功率开关(9)闭合且双向逆变器(5)不工作，发动机(1)经离合器(2)、发电机(3)、双向功率开关(9)提供电力驱动电动机(6)运行，电动机(6)通过主减速器(10)驱动车轮(11)转动行驶；

4)混合动力模式：当车辆行驶速度低于巡航基速V_B1且蓄电池电力充足，车辆欲加速或爬坡行驶等时，双向功率开关(9)关断，发动机(1)在高速高效区域运行，发动机(1)经离合器(2)、发电机(3)、双向整流器(4)、逆变器(5)提供电力驱动电动机(6)，同时蓄电池组(8)经双向DC/DC变换器(7)、双向逆变器(5)提供额外电力驱动电动机(6)，逆变器(5)输出电力驱动电动机(6)运行，电动机(6)通过主减速器(10)驱动车轮(11)转动行驶；

当车辆行驶速度高于巡航基速V_B1且蓄电池电力充足，车辆欲加速或爬坡行驶等时，发动机(1)运行于高速高效区域，双向功率开关(9)闭合，发动机(1)经离合器(2)、发电机(3)、双向功率开关(9)提供电力驱动电动机(6)，同时蓄电池组(8)经双向DC/DC变换器(7)、双向逆变器(5)提供额外电力驱动电动机(6)，电动机(6)通过主减速器(10)驱动车轮(11)转动行驶；

5)再生制动模式：当车辆减速或制动时，车辆动能通过车轮(11)、主减速器(10)驱动电动机(6)，电动机(6)工作于发电状态，电动机(6)发出的全部电力通过双向逆变器(5)、双向DC/DC变换器(7)给蓄电池组(8)充电；

6)驻车发电模式：当车辆处于停驻状态，电池组(8)电量不足时，双向功率开关(9)关断，发动机(1)在高速高效区域运行，发动机(1)经离合器(2)、发电机(3)、双向整流器(4)、双向DC/DC变换器(7)提供全部功率给蓄电池组(8)充电。