[发明专利]增程器、驱动装置和机动车

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于由电机驱动的混合动力车辆的增程器，一种用于混合动力车辆的驱动装置和一种具有所述驱动装置的机动车。

背景技术

众所周知，混合动力车辆是一种具有至少两个换能器和两个安装在车辆中的蓄能器系统的车辆。例如，电机，火花点火式发动机和柴油发动机都属于换能器。例如，蓄电池和燃料箱属于蓄能器。混合动力车辆可以节省燃料并同时改善行驶性能。

目前各种不同的混合概念按照其电驱动装置的功率等级可如下划分：微混合，轻度混合，全混合或插电式混合。

此外，可如下划分混合拓扑：

-串联混合，在串联混合时，例如，内燃机驱动发电机，然后发电机提供电流用于给蓄电池充电或驱动电机，从而使得车辆前行，其中，内燃机与车辆的驱动轴没有机械连接。

-并联混合，在并联混合时，大多时候是内燃机单独地或电机单独地驱动车辆，其中，为了给蓄电池充电，内燃机也能够在发电机运行时驱动电机。

-功率分流混合，其特征在于具有能够使电机和内燃机的功率相加的行星齿轮系。

内燃机-发电机-系统，尤其是在串联式混合驱动装置中，也被称作增程器，英语，Range Extender。

从DE 10 2010 002 168 A1中已知一种用于电机驱动的车辆的增程器，其中，增程器具有用于驱动9相发电机的内燃机。发电机以交流电压向9相桥式整流器馈电。桥式整流器生成直流电压，所述直流电压通过两芯式用于充电的导线直接位于锂离子蓄电池处。锂离子蓄电池再向用于车辆的驱动装置的电机提供能量。然后，当锂离子蓄电池达到一个低的充电状态时，已知的增程器激活。增程器借此延长车辆的行程长度。

从先申报和后发表的文献DE 10 2010 064 314中已知一种用于将增程器与可控的，直接与电机连接的蓄电池耦合的系统。增程器与蓄电池的耦合是直接地或通过可控的开关元件实现的。

此外，从DE 10 2010 027 857和DE 10 2010 027 861中已知与电机直接连接的可控蓄电池。

发明内容

按照本发明，提供一种用于由电机驱动的混合动力车辆的增程器。所述增程器包括用于生成电能的发电机；用于驱动发电机的内燃机，发电机生成n个发电机输出电压；和n-相整流器，其用于将所述n个发电机输出电压整流成经整流的输出电压(n是自然数，优选大于1，更加优选大于2)。按照本发明的增程器的特征在于，其还包括直流变换器，其用于转换发电机的经整流的输出电压。

此外，还提供一种用于混合动力车辆的驱动装置。所述驱动装置包括具有n个蓄电池组的受控的蓄电池，其用于提供n-相交流电压；第一电机，用于驱动所述混合动力车辆，其中，在所述第一电机处存在所述n-相交流电压；和按照本发明的增程器，其中，所述增程器交替地向蓄电池组充电。

此外，还提供一种机动车，尤其是一种混合动力车辆，其具有上述驱动装置。

本发明的优势

按照本发明的增程器的优势在于，其通过直流变换器能够提供一个可调节的经整流的输出电压或经整流的输出电流。优选地，增程器尤其具有一个电流传感器和一个调节器。电流传感器能够获取n-相整流器的经整流的输出电流，并且调节器能够根据获取的经整流的输出电流来如此地调节直流变换器，以便基本上恒定的输出电流流动。经整流的恒定的输出电流适用于，例如，给蓄电池尤其是锂离子蓄电池充电。

按照本发明的另一方面，直流变换器能够包括一个降频变换器或称作步降转换器。降频变换器在运行时通常能效特别高并且允许使输入电压下降至一个较低的输出电压。降频变换器典型地具有由一个周期性地接通的电子开关和一个自振荡二极管构成的串联电路，其中，由一个电抗器和一个电容器构成的串联电路与所述二极管并联。

通过按照本发明的增程器，驱动装置原则上能够给蓄电池充电并借此延长配置有所述驱动装置的车辆的行程长度。此外，通过按照本发明的增程器还可以给受控的蓄电池和尤其是给其蓄电池组交替地充电。蓄电池组能够直接地和优选在不使用逆变器的情况下生成n-相交流电压。刚好生成n-相交流电压的最低瞬时电压的蓄电池组能够吸收增程器的经整流的电流并借此被充电。因为最低瞬时电压通常是交替地位于n个蓄电池组之中，因此增程器是交替地给蓄电池组充电。

优选，受控的蓄电池是锂离子蓄电池。