油电混合动力车及其启动方法技术

本发明专利技术提供一种油电混合动力车及其启动方法，该方法包含：(a1)于油电混合动力车的一电池模块的温度低于第一门槛温度时，利用一行车控制单元控制导通第一开关；(a2)利用处于启动模式中的集成启动发电机将自电池模块通过第一开关而传递至集成启动发电机的直流电源转换为第一交流电源，并利用第一交流电源启动内燃油引擎；以及(a3)执行一加热操作，以利用电池加热装置提高电池模块的温度。借此，集成启动发电机至电池模块的充电线路可被截断，使集成启动发电机可以整流模式运作，以提供电能至电源加热装置以对电池模块加热，因此，本发明专利技术的油电混合动力车可用于低温环境状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，尤其涉及一种可于低温下用电力启动的。
技术介绍
近年来，科学家已专利技术出具有电力驱动系统的电动车，以取代传统具有内燃油引擎驱动系统的内燃油引擎车，进而解决汽油成本上升、燃油引擎车大量废气排放以及温室效应等问题。然而，电动车必须于车内装设体积庞大且厚重的电池，但此构造则将会导致充电不便、充电时间太长以及续航力不佳等问题发生。因此，可结合电动车的高节能功效及燃油车的高续航力与燃油补给便利性佳等优点的油电混合动力车01EV)(又称环保节能车)遂而获致发展，以符合生态与环境保护的恒长要求。油电混合动力车同时配载内燃油引擎及电动马达，并可视状况选择性地利用内燃油引擎或电动马达运作而推动车辆行驶。而油电混合动力车内的电池则可经由市电对其充电，或利用内燃油引擎运转时带动集成启动发电机(Integrated Starter Generator, I SG)所产生的电能来对电池充电。当电池的蓄电量充足时，电动马达可由电池提供电力，当电池的蓄电量不足时，则改由内燃油引擎运转带动集成启动发电机产生的电能提供至电动马达，同时还可以借由集成启动发电机对电池充电。由于油电混合动力车主要采用电力来驱动车辆行驶，因此可以达到省油、低污染、低耗能、低噪音、高续航力以及高效率的优点。然而，电池内的电池单元，例如磷酸锂铁(LiFePO4)电池，其特性会随着温度而变化。于低温时，例如温度在摄氏o°c以下时，磷酸锂铁电池的充电能力将会降低至其满载功率的5%，而这将导致油电混合动力车难以于其集成启动发电机的发电模式下运作，同时推动车辆行驶。此外，一旦更改车辆的电动马达，则集成启动发电机也可能会影响到电池。再者，为了保护电池，一旦电池脱离了逆变器，则油电混合动力车的运作将会不稳定。因此，实有必要提供一能量源以于油电混合动力车启动前先对其电池加热。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，在其电池模块处于低温状态时可对电池模块加热而有效提升电池模块的温度，使电池模块恢复为可充电的状态及其正常的输出功率，进而提供足够的动力以推动油电混合动力车行驶。因此，本专利技术的油电混合动力车可用于低温环境状态。本专利技术是于加热电池模块后再利用内燃油引擎产生电能给予电动马达而解决问题。为达前述目的，本专利技术提供一种油电混合动力车的启动方法，其步骤包括(al)于油电混合动力车的一电池模块的温度低于一第一门槛温度时，利用该油电混合动力车的一行车控制单兀控制导通一第一开关；(a2)利用处于一启动模式中的一集成启动发电机将自该电池模块通过该第一开关而传递至该集成启动发电机的一直流电源转换为一第一交流电源，并利用该第一交流电源启动该油电混合动力车的一内燃油引擎；以及(a3)执行一加热操作，以利用一电池加热装置提高该电池模块的温度。为达前述目的，本专利技术提供一种油电混合动力车，包括一内燃油引擎，用以燃烧燃料而将化学能转换为机械动能；一集成启动发电机，机械性地连接至该内燃油引擎，用以提供该内燃油引擎于启动时所需的动力，或借由该内燃油引擎所提供的动力而产生电能；一电动马达，电性连接至该集成启动发电机，用以利用一直流电源而产生推动该油电混合动力车行驶所需的动力；一变速器，用以输出动力而推动该油电混合动力车行驶；一电池模块，用以储存电能；一电池加热装置，用以选择性地加热该电池模块；一开关切换单元，电性连接至该集成启动发电机、该电池模块以及该电池加热装置；以及一行车控制单元，用以控制该油电混合动力车的操纵运作。其中，当该电池模块处于相对较低的充电状态且电池模块温度为相对低温时，该行车控制单元执行一启动操作，以容许该电池加热装置接收经由该开关切换单元导入由该集成启动发电机所产生的电能，并通过该开关切换单元的开关操作而对该电池模块加热。本专利技术提供的能够在其电池模块处于低温状态时对电池模块加热而有效提升电池模块的温度，使电池模块恢复为可充电的状态及其正常的 输出功率，进而提供足够的动力以推动油电混合动力车行驶。因此，本专利技术的油电混合动力车可用于低温环境状态。附图说明图I揭示本专利技术较佳实施例油电混合动力车的系统架构示意图。图2为本专利技术较佳实施例中借由内燃油引擎产生电力的正常启动操作步骤流程图。图3为本专利技术较佳实施例油电混合动力车具有加热操作的启动操作步骤流程图。图4揭示发电启动逆变器所产生的三相交流电源与直流电源于整流模式时的波形图。图5揭示于集成启动发电机运作时的电流路径图。图6揭示于发电启动电动机运作时的另一电流路径图。其中，附图标记说明如下油电混合动力车I内燃油引擎10集成启动发电机11发电启动逆变器110第一逆变电路单元组1101第二逆变电路单元组1102第三逆变电路单元组1103逆变电路单元110a第一共接点1101a第二共接点1102a第三共接点1103a三相式线圈111第一电源端111a第二电源端111b第三电源端111c第一连接端11a第二连接端11b电动马达12电动马达逆变器120电动马达引擎121第三连接端12a第四连接端12b电池模块13第一端13a第二端13b电池加热装置14行车控制单元15开关切换单元16第一电流路径J1第二电流路径J2第一开关S1第二开关S2第一开关端16a第二开关端16b第三开关端16c变速器17操控信号Vs电容器Cb直流电源Vdc 集成启动发电机三相交流电源Vacl第一相交流电源Vac I-U第二相交流电源Vac I-V第三相交流电源Vacl_w启动操作的流程步骤sl s2、(al) (a3)加热操作的流程步骤a3(a31 a35)具体实施例方式体现本专利技术特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用以限制本专利技术。请参阅图1，其揭示本专利技术较佳实施例油电混合动力车的系统架构示意图。如图I所示，油电混合动力车I包含内燃油引擎10(Internal Combustion Engine)、集成启动发电机 11 (Integrated Starter Generator)、电动马达 12 (Traction Motor)、电池模块 13、电池加热装置14、行车控制单元15 (Vehicle Control Unit)、开关切换单元16及变速器17。其中，内燃油引擎10与电动马达12分别利用燃料以及电能产生动力，例如燃烧汽油而将化学能转换为机械动能。集成启动发电机11则用以启动内燃油引擎10运转或将内燃油引擎10在运转时所得的机械动力转换为电能。集成启动发电机11机械性地连接至内燃油引擎10 ;而集成启动发电机11更具有一发动启动逆变器110，用以产生一三相式交流电压。集成启动发电机11的第一连接端Ila与开关切换单元16电性连接，而集成启动发电机11的第二连接端Ilb则与电池模块13的第二端13b(负极端)电性连接。电动马达12用以提供推动力矩来推动车辆行驶。电动马达12更机械性地连接至变速器17。另外，电动马达12更具有一电动马达逆变器120，用以产生一三相式交流电压。其中电动马达12的第三连接端12a电连接至开关切换单元16 ;而电动马达12的第四连接端12b则电连接至电池模块13的第二端13b，亦即电动马达逆变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油电混合动力车的启动方法，其特征在于，包括：(a1)于该油电混合动力车的一电池模块的温度低于一第一门槛温度时，利用该油电混合动力车的一行车控制单元控制导通一第一开关；(a2)利用处于一启动模式中的一集成启动发电机将自该电池模块通过该第一开关而传递至该集成启动发电机的一直流电源转换为一第一交流电源，并利用该第一交流电源启动该油电混合动力车的一内燃油引擎；以及(a3)执行一加热操作，以利用一电池加热装置提高该电池模块的温度。

【技术特征摘要】
2011.04.29 US 13/098,3901.一种油电混合动力车的启动方法,其特征在于,包括 (al)于该油电混合动力车的一电池模块的温度低于一第一门槛温度时，利用该油电混合动力车的一行车控制单元控制导通一第一开关； (a2)利用处于一启动模式中的一集成启动发电机将自该电池模块通过该第一开关而传递至该集成启动发电机的一直流电源转换为一第一交流电源，并利用该第一交流电源启动该油电混合动力车的一内燃油引擎；以及 (a3)执行一加热操作，以利用一电池加热装置提高该电池模块的温度。2.如权利要求I所述的启动方法，其特征在于，该步骤(a3)包括步骤 (a31)利用该行车控制单元控制关闭该第一开关； (a32)利用该行车控制单元将该集成启动发电机的控制模式转换为一整流模式；以及(a33)利用该行车控制单元控制导通一第二开关，并将该直流电源导入该电池加热装置，以提高该电池模块的温度。3.如权利要求2所述的启动方法，其特征在于，该步骤(a3)包括步骤(a34)利用该行车控制单元控制调整该内燃油引擎的转动速度，并产生该第一交流电源，且通过处于该整流模式的该集成启动发电机而将该第一交流电源转换为该直流电源。4.如权利要求2所述的启动方法，其特征在于，该步骤(a3)包括步骤(a35)借由调整该燃油引擎的该转动速度而控制该电池加热装置的加热量以及该直流电源的一平均电压值。5.一种油电混合动力车，其特征在于，包括 一内燃油引擎，用以燃烧燃料而将化学能转换为机械动能； 一集成启动发电机，机械性地连接至该内燃油引擎，用以提供该内燃油引擎于启动时所需的动力，或借由该内燃油引擎所提供的动力而产生电能； 一电动马达，电性连接至该集成启动发电机，用以利用一直流电源而产生推动该油电混合动力车行驶所需的动力； 一变速器，用以输出动力而推动该油电混合动力车行驶； 一电池模块，用以储存电能； 一电池加热装置，用以选择性地加热该电池模块； 一开关切换单元，电性连接至该集成启动发电机、该电池模块以及该电池加热装置；以及 一行车控制单元，用以控制该油电混合动力车的操纵运作； 其中，当该电池模块的温度低于相对低温的一第一门槛温度时，该行车控制单元执行一启动操作，以容许该电池加热装置接收经由该开关切换单元导入由该集成启动发电机所产生的电能，并通过该开关切换单元的开关操作而对该电池模块加热，且停止对该电池模块充电。6.如权利要求5所述的油电混合动力车，其特征在于，该启动操作包括步骤 (al)利用该行车控制单元将该开关切换单元的一第一开关端及一第二开关端之间的连接导通； (a2)利用处于一启动模式中的该集成启动发电机将自该电池模块通过该开关切换单元而传递至该集成启动发电机的该直流电源转换为一第一交流电源，并利用该第一交流电源启动该内燃油引擎；以及 (a3)执行一加热操作，以利用该电池加热装置提高该电池模块的温度。7.如权利要求6所述的油电混合动力车，其特征在于，该步骤(a3)包括步骤 (a31)利用该行车控制单元将该开关切换单元的该第一开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：石川泰毅，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：