[发明专利]一种增程式电动汽车及其控制方法

说明书

技术领域

本发明实施例涉及电动汽车领域，尤其涉及一种增程式电动汽车及其控制方法。

背景技术

为了应对能源短缺和环境污染的难题，绿色环保的节能型新能源汽车成为汽车技术的重要发展方向，新能源汽车最为常见的是混合动力汽车和电动汽车。混合动力汽车相对于传统的汽车虽然降低了油耗和对环境的污染，但混合动力汽车仍然基于内燃机工作，仍然无法摆脱对石油的依赖。而纯电动汽车的电池价格昂贵，充电速度慢，加之国内充电桩普及程度较低，使得纯电动汽车的行驶里程受到严重的限制。

为了解决这个问题，汽车增程器应运而生，配置有増程器的增程式电动汽车是一种配有地面充电和车载供电功能的电动汽车。増程器的出现降低了对车载动力电池价格和充电条件等方面的要求，增加汽车行驶里程的同时，提高了燃油效率，降低了排放。车主在短距离行驶时只需要使用插电式电池作为动力，在长距离行驶使则可以打开増程器以提高汽车的续航能力。增程器的使用降低了电池的成本和对充电桩的依赖，而且某种程度上绕开了混合动力汽车的技术壁垒。

增程式电动汽车中的増程器工作在某一特定功率时，其燃油效率较高且排放最低，此时增程式电动汽车中的増程器工作在最佳工作点。增程式电动汽车具有不同的工作状态，例如増程器可以同时向车载蓄电池和驱动电机供电、増程器和车载蓄电池可以同时向驱动电机供电、驱动电机可以作为发电机和増程器向车载蓄电池充电等等，但是由于车载动力电池的最大充电电流的限制，随着增程式电动汽车工作状态的变化，增程式电动汽车中的増程器无法保持恒定的输出功率，即増程器的输出功率在一个区间范围内波动，此时的増程器并非工作在最佳工作点，导致増程器的油耗和排放都不是最佳值。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种增程式电动汽车及其控制方法，实现了増程器在开启状态下能够保持恒定的设定输出功率，且増程器在输出功率为设定输出功率时工作在最佳工作点，相对于现有技术有效提高了増程器在开启状态下的燃油效率，降低了増程器的油耗和排放。

一方面，本发明实施例提供了一种增程式电动汽车，包括：

汽车驱动电机，所述汽车驱动电机用于驱动所述增程式电动汽车的车轮转动；

储能系统，所述储能系统包括高密度储能元件和高功率储能元件，与所述汽车驱动电机连接，用于向所述汽车驱动电机供电；

増程器，所述増程器分别与所述储能系统和所述汽车驱动电机连接，用于向所述储能系统或所述汽车驱动电机供电；

所述増程器在开启状态下保持恒定的设定输出功率W1，且所述増程器在输出功率为设定输出功率W1时，工作在最佳工作点。

进一步地，在环境温度小于设定温度值时，所述高功率储能元件还用于向所述高密度储能元件传递热量。

进一步地，所述增程式电动汽车还包括：

加热装置，所述加热装置分别与所述高密度储能元件和所述高功率储能元件连接；在环境温度小于设定温度值时，所述高功率储能元件用于通过所述加热装置向所述高密度储能元件传递热量。

进一步地，所述高密度储能元件与所述高功率储能元件连接；

在所述高功率储能元件中储存的电能高于第一设定电能值时，所述高功率储能元件用于向所述高密度储能元件供电；

在所述高功率储能元件中储存的电能低于第二设定电能值，环境温度小于设定温度值且所述增程式电动汽车由开启状态转换为关闭状态时，所述高密度储能元件用于向所述高功率储能元件供电。

进一步地，所述増程器在所述高密度储能元件的电量小于设定电量值时启动。

进一步地，所述増程器向所述储能系统供电时，所述増程器在开启状态下的所述设定输出功率W1、所述高密度储能元件的充电功率W2、所述汽车驱动电机驱动所述车轮转动的功率W3以及所述高功率储能元件的储能功率W4满足以下条件：W1-W2-W3＝W4。

进一步地，在所述增程式电动汽车处于制动状态时，所述汽车驱动电机转变为发电机，用于向所述储能系统供电；在此状态下，所述汽车驱动电机驱动所述车轮转动的功率W3为零；

所述高功率储能元件的储能功率W4包括所述増程器向所述高功率储能元件输出的功率W41和所述汽车驱动电机向所述高功率储能元件输出的功率W42。

进一步地，所述高功率储能元件包括超级电容。

进一步地，所述高密度储能元件包括车载动力电池。

另一方面，本发明实施例还提供了一种第一方面所述增程式电动汽车的控制方法，包括：