[发明专利]一种负载隔离式油电混合动力系统

说明书

技术领域：

本发明属于动力设备技术领域，涉及一种全新的燃料发动机驱动动力系统，特别是一种负载隔离式油电混合动力系统，将能量与动力概念区别开来，以负载需要的总能量而不以最大的动力需求匹配确定燃料发动机额定功率及其最佳稳态工况。

背景技术：

通常所说的混合动力一般是指油电混合动力，即燃料(一般指汽油，柴油)和电能的混合，混合动力汽车是有电动马达作为发动机的辅助动力驱动汽车，而且，辅助发动机的电动马达可以在启动的瞬间产生强大的动力，因此，车主可以享受更强劲的起步、加速，同时，还能实现较高水平的燃油经济性。目前主要有三种混合动力形式，一种是以发动机为主动力，电动马达作为辅助动力的并联方式；另外一种是，在低速时只靠电动马达驱动行驶，速度提高时发动机和电动马达相配合驱动的串联、并联方式；还有一种是只用电动马达驱动行驶的电动汽车串联方式，其中发动机只作为动力源，汽车只靠电动马达驱动行驶，驱动系统只是电动马达，但因为同样需要安装燃料发动机，所以也是混合动力汽车的一种。这些油电混合动力系统都没有将能量与动力概念区别开来，其动力控制模式仍然均采用传统的油门控制方式，即都是通过控制燃料发动机油门开度的大小来直接满足或间接满足负载的需求，如此严重影响燃料发动机的运行工况，导致其工况不稳定，工作恶化，不可能实现燃料发动机运行状态的最佳化，由此严重浪费能源，同时严重污染环境。

发明内容：

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提出一种全新的燃料发动机驱动动力系统，该系统将能量与动力概念区别开来，燃料发动机与负载系统工作隔离，燃料发动机工作不受负载影响，以负载需要的总能量而不以最大的动力需求匹配确定燃料发动机额定功率，适应负载动力需求，有效回收再利用再生制动能量。

为了实现上述目的，本发明的主体结构包括中央控制器、燃料发动机、发电机、第一储能电池组、第二储能电池组、第一电池组管理系统、第二电池组管理系统、第一调整开关、第二调整开关、第三调整开关、第四调整开关和电能输出控制装置；中央控制器分别与其他部件电信息连接，燃料发动机与发电机连接；第一调整开关和第二调整开关串联后与串联的第三调整开关和第四调整开关并联构成调整开关组；调整开关组分别与第一储能电池组、第二储能电池组和电能输出控制装置电信息连接；第一电池组管理系统和第二电池组管理系统分别与第一储能电池组和第二储能电池组电连接；发电机将燃料发动机输出的机械动转换成电能，第一电池组管理系统和第二电池组管理系统输出指令指示中央控制器控制调整开关组，完成第一储能电池组和第二储能电池组的电能储存；第一储能电池组和第二储能电池组中的电能经中央控制器输出的指令控制调整开关组根据具体情况通过电能输出控制装置输出，满足负载工作需求；储能电池组能根据实际需要设置两组以上，每组储能电池组连接有一个电池组管理系统。

本发明涉及的燃料发动机仅有两种状态，即工作于最佳经济工作区和停止状态，由中央控制器根据负载隔离式油电集成动力系统中负载情况及第一电池组管理系统、第二电池组管理系统和电能输出控制装置相关信号进行控制，实现系统中动力输出与负载系统工作隔离，燃料发动机工作不受负载影响，保证燃料发动机工作在最佳稳态工况。

本发明涉及的中央控制器控制第一储能电池组和第二储能电池组能量储存的转换过程，当中央控制器接收到第一电池组管理系统发出的第一储能电池组需要储能指令，中央控制器关闭第一调整开关，对第一储能电池组进行储能；当中央控制器接收到第二电池组管理系统发出的第二储能电池组需要储能指令，中央控制器关闭第三调整开关，对第二储能电池组进行储能；如果中央控制器同时接收到第一电池组管理系统和第二电池组管理系统分别发出的第一储能电池组和第二储能电池组都需要储能指令，中央控制器则同时关闭第一调整开关和第三调整开关，对第一储能电池组和第二储能电池组同时进行储能；如果中央控制器没有接收到第一电池组管理系统和第二电池组管理系统分别发出的第一储能电池组和第二储能电池组都需要储能指令，中央控制器则发出指令，让燃料发动机停止工作。