專利名稱：電動車油電混合動力控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動力控制領(lǐng)域，尤其是一種用于電動自行車的電動車油電混合動力控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電動自行車輕便，能耗低、污染小且使用方便，得到了極大的推廣和使用。目前的電動自行車，是由車載的蓄電池給電動機(jī)供電，實(shí)現(xiàn)了交通工具的零排放，但是電動車安裝的蓄電池電能儲存容量有限，充電一次電動自行車的行駛里程有限。用戶在使用電動車時， 如果在路途中蓄電池的電能耗盡，此時會對用戶帶來很大的麻煩。為解決此問題，出現(xiàn)了混合動力的電動自行車，正常行駛時蓄電池為安裝在自行車上的電動機(jī)提供電能，電動機(jī)帶動自行車運(yùn)行。當(dāng)蓄電池的電能耗盡或蓄電池電壓過低時，啟動發(fā)電機(jī)提供能量使自行車正常行駛；當(dāng)電動自行車大負(fù)載運(yùn)行，可同時使用蓄電池或/和發(fā)電機(jī)供電提供大功率?；旌蟿恿Φ碾妱幼孕熊囉砂l(fā)電機(jī)提供能量時，發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電雖然經(jīng)過整流和濾波，但是電壓不穩(wěn)定。發(fā)電機(jī)都有最大功率，當(dāng)載重量較大或者爬較陡的坡時，發(fā)電機(jī)提供大電流，當(dāng)發(fā)電機(jī)的電流最大(即發(fā)電機(jī)輸出最大功率)仍不能滿足所需功率時，發(fā)電機(jī)可能會因?yàn)檫^載而拖死發(fā)電機(jī)，此時即使蓄電池和發(fā)電機(jī)同時為電動機(jī)提供電能，發(fā)電機(jī)工作提供的最大功率和蓄電池提供的最大功率之和不能滿足車輛所需功率時候，也可能會因?yàn)檫^載而拖死發(fā)電機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有的混合動力的電動自行車過載時會造成發(fā)電機(jī)拖死的問題，提供一種發(fā)電機(jī)輸出電壓恒定，且限制發(fā)電機(jī)最大輸出功率，防止過載時拖死發(fā)電機(jī)的電動車油電混合動力控制系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種電動車油電混合動力控制系統(tǒng)，包括蓄電池供電系統(tǒng)，該蓄電池供電系統(tǒng)包括電動微處理器，該電動微處理器接收電動機(jī)電流控制信號，并輸出控制信號到第一驅(qū)動電路，該第一驅(qū)動電路控制蓄電池通過電機(jī)控制電路對電動機(jī)供電，其特征在于還包括發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)，該發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)包括發(fā)電微處理器、恒壓限流電路和發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，所述發(fā)電微處理器接收模式選擇信號，并輸出控制信號到第二驅(qū)動電路，該第二驅(qū)動電路通過發(fā)電機(jī)控制電路控制啟動發(fā)電機(jī)供電，發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電經(jīng)所述恒壓限流電路為電動機(jī)供電或/和蓄電池充電。所述恒壓限流電路設(shè)置有第一三極管，該第一三極管的基極接所述發(fā)電機(jī)的輸出端，該第一三極管的集電極串聯(lián)第一電阻后接正電壓，發(fā)射極接地，所述第一三極管的集電極還與第二三極管和第三二極管的基極連接，其中第二三極管為NPN型三極管，第三二極管為PNP型三極管，所述第二三極管的集電極接正電壓，發(fā)射極與所述第三二極管的發(fā)射極連接，該第三二極管的集電極接地，所述第二三極管和第三二極管的發(fā)射極都依次串聯(lián)第三電阻和第四電阻后接地，第三電阻和第四電阻之間的節(jié)點(diǎn)分別與第一場效晶體管和第二場效晶體管的柵極連接，所述第一場效晶體管的漏極與電感器一端連接，源極接地，所述第二場效晶體管的漏極與電感器一端連接，源極接地，所述電感器的另一端輸出恒流穩(wěn)壓電。 所述電動微處理器還接收蓄電池電壓數(shù)據(jù)信號、電機(jī)控制電路輸出電流數(shù)據(jù)信號和電動機(jī)轉(zhuǎn)速信號，并通過所述第一驅(qū)動電路輸出控制信號。 所述發(fā)電微處理器接收模式選擇信號、蓄電池電壓信號和發(fā)電機(jī)輸出的電壓/電流信號，并通過所述第二驅(qū)動電路輸出控制信號，該發(fā)電微處理還輸出用于控制發(fā)電機(jī)熄火的熄火信號。發(fā)電機(jī)安裝在電動自行車的后置物架上，且能夠方便拆卸。本發(fā)明的積極效果是
1.當(dāng)蓄電池電壓低于設(shè)定的欠壓值時，系統(tǒng)對蓄電池進(jìn)行欠壓保護(hù)，自動控制啟動發(fā)電機(jī)，避免了蓄電池的透支使用，延長蓄電池的使用壽命。2.恒壓限流電路對發(fā)電機(jī)輸出的電流進(jìn)行穩(wěn)壓和限流，即對發(fā)電機(jī)的最大輸出功率進(jìn)行限定，這樣無論負(fù)載多大，發(fā)電機(jī)最大只提供最大輸出功率，這樣發(fā)電機(jī)就不會因?yàn)檫^載而被拖死。3.發(fā)電機(jī)輸出的穩(wěn)壓恒大于蓄電池的最大電壓，保證所需電流優(yōu)先由發(fā)電機(jī)提供，剩余不足有蓄電池提供。


圖1本發(fā)明的原理方框圖；圖2恒壓限流電路的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明所述的電動車油電混合動力控制系統(tǒng)，包括蓄電池供電系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)，該蓄電池供電系統(tǒng)包括電動微處理器，電動微處理器為主要應(yīng)用于電動車控制的電動微處理器，其型號為PS0C-24423。電動微處理器接收轉(zhuǎn)把信號(電動機(jī)電流控制信號)、剎車信號、電池電壓信號、電動機(jī)電流信號和電動機(jī)轉(zhuǎn)速信號等，并輸出控制信號到第一驅(qū)動電路，該第一驅(qū)動電路控制電機(jī)控制電路，對電動機(jī)供電電流大小進(jìn)行控制。 其中電機(jī)控制電路由MOS管及其外圍器件構(gòu)成。發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)包括發(fā)電微處理器、恒壓限流電路和發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，發(fā)電微處理器為主要應(yīng)用于電動車控制的電動微處理器，其型號為PS0C-24423。發(fā)電微處理器接收電池電壓信號、模式選擇信號、發(fā)電機(jī)電壓和發(fā)電機(jī)啟動電流信號等，并輸出控制信號到第二驅(qū)動電路，該第二驅(qū)動電路通過發(fā)電機(jī)控制電路，使用蓄電池的電能啟動發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)控制電路由MOS管及其外圍器件構(gòu)成。發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電經(jīng)恒壓限流電路后為電動機(jī)供電或 /和蓄電池產(chǎn)充電?；旌蟿恿Φ淖孕熊囉屑冸妱?、經(jīng)濟(jì)和強(qiáng)力三種工作模式。其中，
純電動模式是只有蓄電池給控制器供電。當(dāng)電動微處理器測得蓄電池電壓低于系統(tǒng)設(shè)定的欠壓值后。電動微處理器通過第一驅(qū)動電路切斷電機(jī)控制電路，停止給電動機(jī)供電，實(shí)現(xiàn)蓄電池欠壓保護(hù)。經(jīng)濟(jì)模式是當(dāng)蓄電池電壓大于欠壓值時，系統(tǒng)自動控制由蓄電池為電動機(jī)供電， 當(dāng)蓄電池電壓低于或等于欠壓值時，發(fā)電微處理器通過控制發(fā)電機(jī)控制電路，使用蓄電池的電能啟動小型內(nèi)燃機(jī)，由小型內(nèi)燃機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電經(jīng)過恒壓限流電路進(jìn)行恒壓限流后優(yōu)先給電動機(jī)供電的同時也給蓄電池充電。在此工作模式下，如通過向發(fā)電微處理器輸出模式選擇信號切換到純電動模式，發(fā)電微處理器發(fā)出熄火信號關(guān)閉發(fā)電機(jī)。強(qiáng)力模式是發(fā)電機(jī)和蓄電池同時給控制器供電。不管控制器處于哪種模式，都可以避免蓄電池的透支使用。這樣可大大提高蓄電池的壽命。圖2為恒壓限流電路，其設(shè)置有第一三極管Tl，該第一三極管Tl的基極接發(fā)電機(jī)的輸出端，該第一三極管Tl的集電極串聯(lián)第一電阻Rl后接正電壓，發(fā)射極接地，第一三極管Tl的集電極還串聯(lián)第二電阻R2后與第二三極管T2和第三二極管T3的基極連接，其中第二三極管T2為NPN型三極管，第三二極管T3為PNP型三極管，第二三極管T2的集電極接正電壓，發(fā)射極與第三二極管T3的發(fā)射極連接，該第三二極管T3的集電極接地，第二三極管T2和第三二極管T3的發(fā)射極都依次串聯(lián)第三電阻R3和第四電阻R4后接地，第三電阻R3和第四電阻R4之間的節(jié)點(diǎn)分別與第一場效晶體管Ql和第二場效晶體管Q2的柵極連接，第一場效晶體管Ql的漏極與電感器L 一端連接，源極接地，第二場效晶體管Q2的漏極與電感器L 一端連接，源極接地，電感器L的另一端輸出恒流穩(wěn)壓電。第一三極管Tl的基極接收發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電，在大于發(fā)射結(jié)的門檻電壓時，第一三極管Tl觸發(fā)導(dǎo)通，第二三極管T2和第三二極管T3的基極接收到穩(wěn)定的觸發(fā)電壓而觸發(fā)導(dǎo)通，第三二極管T3發(fā)射極與集電極間的電壓Vce通過第三電阻R3和第四電阻R4分壓， 第四電阻R4兩端電壓為加在第一場效晶體管Ql和第二場效晶體管Q2柵極的觸發(fā)電壓，第一場效晶體管Ql和第二場效晶體管Q2觸發(fā)，漏極輸出恒壓限流后的直流電，電感器L通直流阻交流，濾去直流電中的交流成分。發(fā)電機(jī)輸出電壓在不進(jìn)行控制的情況下會隨著負(fù)荷增加而下降，對發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電進(jìn)行穩(wěn)壓，使其始終大于蓄電池電壓，保證電動機(jī)所需電流優(yōu)先由發(fā)電機(jī)提供，剩余不足可以由蓄電池提供。另外發(fā)電機(jī)的電壓在空載時較高，穩(wěn)壓(即恒壓)起到保護(hù)功率管的作用。限流功能是當(dāng)電動車負(fù)荷所需功率大于發(fā)電機(jī)所提供的功率時，如發(fā)電機(jī)輸出電流不進(jìn)行限制，發(fā)電機(jī)就會因?yàn)檫^載被拉死機(jī)。如果有了限流控制，不管負(fù)荷有多大，發(fā)電機(jī)只提供額定的電流，實(shí)現(xiàn)最大輸出功率的限制，這樣發(fā)電機(jī)就不會因過載而拖死機(jī)。本發(fā)明中，發(fā)電機(jī)是與小型的內(nèi)燃機(jī)一體安裝的，其安裝在電動自行車的后置物架上，且能夠方便拆卸。如果不出遠(yuǎn)門日常使用該電動自行車，拆卸下發(fā)電裝置，電動自行車更輕便，減小能耗，節(jié)約能源。如果要進(jìn)行較遠(yuǎn)程行駛時，安裝上發(fā)電裝置，當(dāng)蓄電池電能用光，優(yōu)先使用發(fā)電機(jī)為電動機(jī)提供電能，同時為車載的蓄電池充電，實(shí)現(xiàn)續(xù)航。
本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化和變動。這里無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求
1.一種電動車油電混合動力控制系統(tǒng)，包括蓄電池供電系統(tǒng)，該蓄電池供電系統(tǒng)包括電動微處理器，該電動微處理器接收電動機(jī)電流控制信號，并輸出控制信號到第一驅(qū)動電路，該第一驅(qū)動電路控制蓄電池通過電機(jī)控制電路對電動機(jī)供電，其特征在于還包括發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)，該發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)包括發(fā)電微處理器、恒壓限流電路和發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，所述發(fā)電微處理器接收模式選擇信號，并輸出控制信號到第二驅(qū)動電路，該第二驅(qū)動電路通過發(fā)電機(jī)控制電路控制啟動發(fā)電機(jī)供電，發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電經(jīng)所述恒壓限流電路為電動機(jī)供電或/和蓄電池充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車油電混合動力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述恒壓限流電路設(shè)置有第一三極管(Tl)，該第一三極管(Tl)的基極接所述發(fā)電機(jī)的輸出端，該第一三極管(Tl)的集電極串聯(lián)第一電阻(Rl)后接正電壓，發(fā)射極接地，所述第一三極管(Tl)的集電極還與第二三極管(T2)和第三二極管(T3)的基極連接，其中第二三極管(T2)為NPN型三極管，第三二極管(T3 )為PNP型三極管，所述第二三極管(T2 )的集電極接正電壓，發(fā)射極與所述第三二極管(T3)的發(fā)射極連接，該第三二極管(T3)的集電極接地，所述第二三極管 (T2)和第三二極管(T3)的發(fā)射極都依次串聯(lián)第三電阻(R3)和第四電阻(R4)后接地，第三電阻(R3)和第四電阻(R4)之間的節(jié)點(diǎn)分別與第一場效晶體管(Ql)和第二場效晶體管0^2) 的柵極連接，所述第一場效晶體管(Ql)的漏極與電感器(L) 一端連接，源極接地，所述第二場效晶體管的漏極與電感器(L)一端連接，源極接地，所述電感器(L)的另一端輸出恒流穩(wěn)壓電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車油電混合動力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電動微處理器還接收蓄電池電壓數(shù)據(jù)信號、電機(jī)控制電路輸出電流數(shù)據(jù)信號和電動機(jī)轉(zhuǎn)速信號，并通過所述第一驅(qū)動電路輸出控制信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車油電混合動力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電微處理器接收模式選擇信號、蓄電池電壓信號和發(fā)電機(jī)輸出的電壓/電流信號，并通過所述第二驅(qū)動電路輸出控制信號，該發(fā)電微處理還輸出用于控制發(fā)電機(jī)熄火的熄火信號。
全文摘要
一種電動車油電混合動力控制系統(tǒng),包括蓄電池供電系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)，蓄電池供電系統(tǒng)包括電動微處理器，該電動微處理器接收電動機(jī)電流控制信號，并通過第一驅(qū)動電路控制蓄電池通過電機(jī)控制電路對電動機(jī)供電，發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)包括發(fā)電微處理器、恒壓限流電路和發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，發(fā)電微處理器接收模式選擇信號，并輸出控制信號到第二驅(qū)動電路，該第二驅(qū)動電路通過發(fā)電機(jī)控制電路控制啟動發(fā)電機(jī)供電，發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電經(jīng)恒壓限流電路為電動機(jī)供電或/和蓄電池充電。本發(fā)明，恒壓限流電路控制發(fā)電機(jī)工作的最大功率，從而不會因?yàn)樨?fù)載過大導(dǎo)致發(fā)電機(jī)拖死的現(xiàn)象。避免蓄電池的透支使用，延長蓄電池的使用壽命。
文檔編號B62M23/02GK102211643SQ201110123890
公開日2011年10月12日 申請日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者趙國安, 鄒愛心 申請人:重慶和平自動化工程有限公司