加速度前行；
[0048]S12:當純電動車的速度增速至預定上車速時，在增程控制器的作用下，動力電池組斷開供電，純電動車開始減速；
[0049]S13:被動輪上的輪轂發(fā)電機將被動輪的動能轉換成電能，并將其傳輸給增程控制器;
[0050]S14:增程控制器將輪轂發(fā)電機傳輸來的電能輸出給動力電池組，為動力電池組充電；
[0051]S15:當純電動車的速度減速至預定下車速時，在增程控制器的作用下，動力電池組開啟供電，返回步驟S11。
[0052]其中:動力電池組的通斷電由增程控制器控制。
[0053]現有的純電動車的能量回收增程系統(tǒng)基本在兩種狀態(tài)下實施:剎車時的慣性動能和下坡動能，在電剎、機剎組合開關中利用電剎開關將驅動電機可逆成發(fā)電機，回收能量給電池動態(tài)充電，這套技術方案已經成熟并在車輛上使用。由于這一能量回收取決于路面狀況和駕駛技術和習慣，增程作用具有不確定性和局限性，增程效果有限。
[0054]該工作過程是在現有技術思路和方案的基礎上，通過改變運行方式而獲取全程范圍內的能量動態(tài)回收，反饋給動力電池組，以達到增程的目的。其運行原理為:在被動輪上安裝輪轂發(fā)電機，動力電池組輸出能量給驅動輪的輪轂電機，由系統(tǒng)控制器的速度調節(jié)裝置帶動車輛以一定的加速度前行，使驅動輪和被動輪都獲得動能，當車速達到設定的上車速時，斷開動力電池組的供電，車輛必定以減速度前行，將驅動輪和被動輪的動能(輪轂電機可逆為發(fā)電機)轉換成電能并通過增程控制器輸出能量給動力電池組回充，當車速減速至設定的下車速時，再轉由動力電池供電使驅動輪加速前進，到上車速時，又轉為增程控制器工作，斷電減速至下車速，再轉換動力電池組供電，如此循環(huán)，利用上車速和下車速之間的慣性動能轉換為電能回充給動力電池組，其計算公式為:
[0055]其中:Δ E為回收能量；E1對應于上車速狀態(tài)下的動能J1為上車速；E2對應于下車速狀態(tài)下的動能；V2為下車速。
[0056]該工作過程在純電動車加速至預定上車速時，斷開動力電池組的供電，將被動輪的慣性動能回收利用起來，為動力電池組進行充電，節(jié)約了電池能量，使其續(xù)行時間增長；在減速至預定下車速時，再開啟動力電池組的供電，保證了純電動車的平均速度變化較小。
[0057]實施例2的增程系統(tǒng)可以包括兩種工作過程:
[0058]第一種工作站過程為在實施例1的工作過程的基礎上，增加了對驅動輪的動能的回收，在步驟S13中增加了:驅動輪上的輪轂電機可逆為發(fā)電機，將驅動輪的動能轉換為電能，并將其傳輸給增程控制器；步驟S14進一步為:增程控制器將輪轂發(fā)電機以及輪轂電機傳輸來的電能輸出給動力電池組，為其充電。這樣能夠將驅動輪的慣性動能也能回收利用起來，回收效果更加有效，增程效果更加穩(wěn)定，續(xù)行時間更長。
[0059]第二種工作過程為將驅動輪的動能轉換為電能為動力電池組充電，被動輪的動能轉換來的電能為增程控制器供電和/或累計能量后再輸出給動力電池組，為動力電池組充電。
[0060]在純電動車啟動階段，S卩加速階段，利用輪轂發(fā)電機將被動輪的動能轉換為電能，并傳輸給增程控制器，當能量比較小時，利用該些能量為增程控制器供電；當能量積累到一定量時，增程控制器將多余能量輸出給動力電池組，為動力電池組供電。當純電動車達到預定上車速時，能量回收方法與實施例1的工作過程相同。
[0061]現有的電動助行車都以動力電池為能源，經過控制系統(tǒng)驅動電機運行，而電機通過與輪轂直接組合(或經過聯軸與輪轂聯接)一起作為驅動輪的動力源，驅動輪通過支架與被動輪(一個或多個)聯接，從而由驅動輪帶動車輛前行，其能量轉換關系為:
[0062]電能(動力電池)一動能I (驅動輪)+動能2 (被動輪)+耗能。
[0063]按照常規(guī)思維模式，根據能量守恒定律，作為一輛以合格出廠的整車，其能耗關系已確定，所以能量轉換關系中的能量已守恒，不可能有能量回收，所以一般認為在騎行過程中邊騎行邊回饋能量給動力電池是不可能的。
[0064]但是經過研宄發(fā)現，動能2 (被動輪)可以再被分解，即:
[0065]動能2 (被動輪)=動能3 (與驅動輪匹配的轉動能)+動能4 (隱含的多余能量)；
[0066]上式中的動能4可以作為能量回收，能夠轉換成電能反饋給動力電池。這里的隱含的多余能量產生原因為:驅動輪與被動輪不同軸，它們之間通過機械支架連接，而控制器與感應器主要針對驅動輪，所以被動輪上存在一個感應靈敏度，即對于被動輪由于載荷增加(重量增加或用發(fā)電機作為被動輪帶輸出負載)而引起的摩擦阻力增加會有一個響應閾值，對于閾值內(不響應值)的能量可被回收利用，這就是所謂的隱含的多余能量，當超過這個閾值時，被動輪的載荷作用會同步引起動力電池能量增加，處在能量守恒狀態(tài)，此時不可能回收能量。
[0067]該工作過程充分利用了被動輪的這部分隱含的多余能量，將其通過輪轂發(fā)電機轉換成電能，為增程控制器供電實現了在全運行過程中的能量回收及動態(tài)回充，即邊運行邊充電，將被動輪的隱含的多余能量以及慣性動能全部回收利用起來，累計的增程效果更明顯，而且可以使電動車的平均速度變化較小。當被動輪的能量積累到一定量時，可以將其轉換來的電能通過增程控制器輸出給動力電池組，為動力電池組充電。
[0068]該工作過程為回收驅動輪的動能為動力電池組供電，被動輪的動能轉換成的電能只用來為增程控制器供電，即將其隱含能量轉換為電能為增程控制器供電，具體實現過程為:將第一種工作過程中的步驟S13改為:被動輪上的輪轂發(fā)電機將被動輪的動能轉換為電能，并傳輸給增程控制器，為增程控制器供電；且驅動輪上的輪轂電機可逆為發(fā)電機，將驅動輪的動能轉換為電能，并傳輸給增程控制器；相應地，步驟S14改為:增程控制器將輪轂電機傳輸來的電能輸出給動力電池組，為動力電池組充電。當被動輪轉換來的電能積累到一定量時，可以同時回收驅動輪的動能以及被動輪的動能為動力電池組充電，此時與第一種工作過程相同。
[0069]實施例3的增程系統(tǒng)對應的工作過程為:
[0070]S21 ??動力電池組開啟供電，為驅動輪上的輪轂電機供電，驅動驅動輪轉動，帶動純電動車以一定的加速度前行；
[0071]S22:當純電動車的速度增速至預定上車速時，在系統(tǒng)控制器的作用下，動力電池組斷開供電，純電動車開始減速；
[0072]S23:驅動輪上的輪轂電機可逆為發(fā)電機，將驅動輪的動能轉換成電能；
[0073]S24:在系統(tǒng)控制器的作用下，輪轂電機將電能輸出給動力電池組，為動力電池組充電；
[0074]S25:當純電動車的速度減速至預定下車速時，在系統(tǒng)控制器的作用下，動力電池組開啟供電，返回步驟S21。
[0075]本實用新型的純電動車種類可以為(I)純電動車非機動車:包括兩輪、三輪、四輪、多輪車等；(2)純電動機動車:包括家用乘用車、公交客車等；(3)純電動專用車，適用于所有可充電式、以動力電池為能源的電動車。
[0076]此處公開的僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，本說明書選取并具體描述這些實施例，是為了更好地解釋本實用新型的原理和實際應用，并不是對本實用新型的限定。任何本領域技術人員在說明書范圍內所做的修改和變化，均應落在本實用新型所保護的范圍內。
【主權項】
1.一種純電動車的全過程能量動態(tài)回收增程系統(tǒng)，其特征在于，包括:驅動輪、被動輪、系統(tǒng)控制器、動力電池組以及增程控制器；其中: 所述驅動輪上安裝有輪轂電機，所述被動輪上安裝有輪轂發(fā)電機，所述驅動輪與所述被動輪通過機械支架相連； 所述系統(tǒng)控制器與所述驅動輪相連； 所述動力電池組與所述驅動輪相連； 所述增程控制器的一端與所述輪轂發(fā)電機相連，所述增程控制器的另一端與所述動力電池組相連。
2.根據權利要求1所述的增程系統(tǒng)，其特征在于，所述輪轂電機與所述驅動輪同軸；所述輪轂發(fā)電機與所述被動輪同軸。
3.根據權利要求1所述的增程系統(tǒng)，其特征在于，所述輪轂電機為可逆電機。
4.根據權利要求3所述的增程系統(tǒng)，其特征在于，所述輪轂電機與所述增程控制器相連。
5.根據權利要求1所述的增程系統(tǒng)，其特征在于，所述動力電池組還與所述系統(tǒng)控制器相連，為所述系統(tǒng)控制器供電。
6.—種純電動車的全過程能量動態(tài)回收增程系統(tǒng)，其特征在于，包括:驅動輪、被動輪、系統(tǒng)控制器以及動力電池組；其中: 所述驅動輪與所述被動輪通過機械支架相連； 所述驅動輪上安裝有輪轂電機，所述輪轂電機為可逆電機； 所述動力電池組與所述輪轂電機雙向連接； 所述系統(tǒng)控制器分別與所述輪轂電機以及所述動力電池組相連。
7.根據權利要求6所述的增程系統(tǒng)，其特征在于，所述輪轂電機與所述驅動輪同軸。
【專利摘要】本實用新型公開了一種純電動車的全過程能量動態(tài)回收增程系統(tǒng)，一種增程系統(tǒng)包括：驅動輪、被動輪、系統(tǒng)控制器、動力電池組以及增程控制器，驅動輪上安裝有輪轂電機，被動輪上安裝有輪轂發(fā)電機，驅動輪與被動輪通過機械支架相連；系統(tǒng)控制器與驅動輪相連；動力電池組與驅動輪相連；增程控制器的一端與輪轂發(fā)電機相連，另一端與動力電池組相連。另一增程系統(tǒng)包括：驅動輪、被動輪、系統(tǒng)控制器以及動力電池組；其中：驅動輪與被動輪連接；驅動輪上安裝有輪轂電機，輪轂電機為可逆電機；動力電池組與輪轂電機雙向連接；系統(tǒng)控制器與輪轂電機相連；系統(tǒng)控制器與動力電池組相連。本實用新型的增程系統(tǒng)實現了邊騎行邊充電，增程效果穩(wěn)定。
【IPC分類】B60L11-18
【公開號】CN204547821
【申請?zhí)枴緾N201520272408
【發(fā)明人】戴旭展
【申請人】上海津元節(jié)能科技有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月30日