[发明专利]增程式电动汽车发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，尤其涉及一种增程式电动汽车发电系统。

背景技术

近年来，电动汽车技术不断涌现。由于电动汽车可以降低二氧化碳排放，减少温室效应；还减少其他有害气体的排放，利于环境保护，所以称为汽车行业新的发展方向之一。但是目前，电动汽车还难以完全取代传统汽车，原因之一就是普通电动汽车的电池储能不够多，行驶距离较短。

针对上述问题，出现了增程式电动汽车。如图1所示，普通的电动汽车中，电池通过车载充电器充电；电池驱动电机旋转从而使汽车行驶。增程式电动汽车相较于普通的电动汽车还包括与电池连接的增程器100，增程器100用于在电池耗尽前对其充电，以增加电动汽车行驶的里程。如图所示，增程器100包括增程发电单元102(或102′)和功率变换装置101，现有增程发电单元的实现方式一般包括两种(图1中，增程器100以虚线区分为两个具有相似功能的不同部分，二者可以择一使用)：

第一、通过内燃机引擎1021燃烧汽油或柴油使发电机1022发电，发电机1022产生的交流电经过功率变换装置101变换成为所需的直流电，对电池进行充电；

第二、通过燃料电池102′产生直流电，该直流电经功率变换装置变换成为所需的直流电，对电池进行充电。

但是，由于增程器一般在电池充电状态(state of charge)低于预定阈值时才开始对电池充电，所以大多数时间处于不工作状态，只相当于汽车的额外负载。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种增程式电动汽车发电系统，其中引入光伏发电装置，该光伏发电装置复用增程器的部分或全部电路。

为实现上述目的，本发明的一个实施例中提供一种增程式电动汽车发电系统，包括：增程发电单元102、102′，适于产生对电动汽车的电池充电的电能；和功率变换装置101，适于对增程发电单元102、102′产生的电能进行AC-DC变换或DC-DC变换；其特征在于，所述发电系统还包括：光伏发电单元900、900′，适于产生对所述电池充电的电能；和控制单元304，适于控制所述发电系统在光伏发电模式和增程模式间切换，在所述增程模式下，由所述增程发电单元102、102′对所述电池充电，在所述光伏发电模式下，由所述光伏发电单元900、900′对所述电池充电；所述功率变换装置101还适于对光伏发电单元900、900′产生的电能进行DC-DC变换。

可选的，所述控制单元还与所述电池耦接，适于检测电池充电状态；当所述电池充电状态低于预定的阈值时，所述控制单元适于控制所述发电系统处于增程模式；当所述电池充电状态高于预定的阈值时，所述控制单元适于控制所述发电系统处于光伏发电模式。

可选的，所述增程发电单元包括内燃机引擎和发电机，用于在所述增程模式下，由所述内燃机引擎启动所述发电机对所述电池充电。

可选的，所述发电机提供中性点，所述功率变换装置是三相电压型逆变器，所述光伏发电单元包括接触器和光伏板；其中，所述三相电压型逆变器具有正母线、负母线以及三个交流端；电池的正负端子分别连接三相电压型逆变器的正负母线；三相电压型逆变器的三个交流端分别连接发电机的三相定子电感；光伏板与接触器串联，串联形成的电路的一端与三相电压型逆变器的负母线连接，另一端与所述中性点连接，由此使得所述发电机的三相定子电感作为三个并联的滤波电感。

可选的，所述功率变换装置是三相电压型逆变器，所述光伏发电单元包括光伏板、第一接触器和第二接触器；其中，所述三相电压型逆变器具有正母线、负母线以及三个交流端；电池的正负端子分别连接三相电压型逆变器的正负母线；光伏板与第二接触器串联，串联形成的电路与第一接触器并联，并联形成的电路的一端与发电机的三相定子电感之一连接，另一端与三相电压型逆变器的三个交流端之一连接，其余的两相定子电感分别与其余的两个交流端连接；由此使得所述发电机的三相定子电感作为三个并联的滤波电感。

可选的，在光伏发电模式下，所述定子电感还适于对光伏发电单元产生的电流滤波。

可选的，所述接触器是机械开关或半导体开关。

可选的，所述增程发电单元包括燃料电池。