[发明专利]复合电商用、乘用车及动力装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合电商用、乘用车及动力装置，是在经典串联混合动力电动汽车上装备DSA250型受流弓、磁轨控制保护装置、动态跟踪控制保护声光指示装置、电表、直流降压器、电回路装置，在有公路牵引网的条件下，该车可直接用电网能源驱动，不消耗石油，从而节约能源，减少空气污染，并实现汽车由石油能源向电网能源的转换。

背景技术

众所周知，现有的串联混合动力电动汽车结构简图如图13-1所示(摘自机械工业出版社2012年8月出版的《电动汽车原理与构造》第47、48、49页)，汽车由电动机-发电机驱动行驶，电机控制器的供电来自于发动机-发电机-发电机控制器(以下简称发动机-发电机组)与动力电池组组成的串联式结构。整车综合控制器、电机控制器、发动机控制器、发电机控制器、电池管理系统等通过电信线缆连接组成整车控制系统，依据控制系统的状态信息以及驾驶人操控指令、车速等整车反馈信息，由整车控制器实施预订的控制策略，并输出指令到电机控制器，实施电动机-发电机的电动(驱动汽车行驶)、发电(再生制动能量回收)控制，输出指令到发动机控制器、发电机控制器，实施发动机-发电机组的开关控制以及输出功率控制，输出指令到电池管理系统，实施动力电池组的充电、放电能量管理。

依据发动机-发电机组的工作状态以及动力电池组的充、放电状态，串联混合动力电动汽车具有7种工作模式，具体如下表：串联混合动力电动汽车的工作模式列表

各种工作模式的具体说明如下：

1)当动力电池组具有较高的电量且动力电池组输出功率满足整车行驶功率需求时，串联混合动力电动汽车以纯电池组驱动模式工作，此时发动机-发电机组处于关机状态。

2)当汽车以纯电池组驱动行驶时，若汽车减速制动，电动机-发电机工作于再生制动状态，汽车制动能量通过再生发电回收到动力电池组中，即工作于再生制动充电模式。

3)当汽车加速或爬坡需要更大的功率输出且超出了动力电池组的输出功率限制时，发动机-发电机组启动发电，并同动力电池组一起输出电功率，实施混合动力驱动工作模式。

4)当动力电池组的电量不足且发动机-发电机组输出功率在驱动车辆的同时有富裕时，实施动力电池组强制补充充电工作模式。

5)当动力电池组的电量不足且电动机-发电机组处于发电状态时，若汽车减速制动，电动机-发电机工作于再生制动状态，汽车制动能量通过再生发电与发动机-发电机组输出功率一起为动力电池组充电，实施动力电池组的混合补充充电。

6)当动力电池组的电量在目标范围内，且发动机-发电机组输出功率满足汽车行驶功率要求时，为提高串联混合动力系统的能量利用率，采用纯发动机驱动工作模式，此时发动机-发电机组输出功率与汽车行驶功率需求相等。

7)若动力电池组的电量过低，为保证整车行驶的综合性能，需要对动力电池组进行停车补充充电，此时发动机-发电机组输出的功率全部用于为动力电池组进行补充充电。

由图13-2所示为某串联混合动力电动汽车的一个典型的工作过程，可以看出，在整车控制器的控制下，汽车的起步阶段采用了纯电池组驱动模式，当加速功率超过发动机-发电机组的启动门限时，发动机-发电机组启动发电并输出相对平稳的发电功率，剩余驱动功率由动力电池组补充，整车以混合动力驱动模式工作，当汽车加速完成进入正常行驶和巡航模式时，整车需求功率减小，此时发动机-发电机组仍输出较高的发电功率，除满足整车行驶外，为动力电池组实施强制补充充电；当汽车减速，整车需求功率减小且低于发动机-发电机组的关机门限时，发动机-发电机组关机，此时，采用纯电池组驱动模式满足车辆行驶的能量要求，若汽车进一步减速进入制动阶段时，采用再生制动充电模式，回收制动能量，为动力电池组充电。

在此过程中，发动机-发电机组仅工作在一个功率区间内且输出功率相对平稳保证了发动机具有一个相对稳定的工作空间，提高了发动机的工作效率；但是现有的混合动力电动汽车依然受传统燃料的限制(大量的使用油、天然气等传统不可再生能源)，而且现电池技术达到的汽车有效行驶半径过小，电动汽车的发展极大的受到了电池技术的限制，而且不利于将电能利用到大型载重长途货车上。