Система гибридного энергоснабжения автомобиля, способ и автомобиль на гибридной энергии - RU2018134194A

1. Система гибридного энергоснабжения автомобиля, отличающаяся тем, что содержит: модуль солнечного элемента, аккумуляторный модуль, входной преобразовательный модуль, DC-AC (постоянного тока в переменный ток) инвертор, тяговый двигатель, маховиковый модуль и управляющий модуль; причем выходной конец модуля солнечного элемента и выходной конец аккумуляторного модуля соединены с DC (постоянного тока) концом DC-AC инвертора через входной преобразовательный модуль, а AC (переменного тока) конец DC-AC инвертора соединен с тяговым двигателем; управляющий модуль находится в соответствующем сигнальном соединении с входным преобразовательным модулем и маховиковым модулем;

когда автомобиль работает, маховиковый модуль обеспечивает на автомобиль приводную мощность, управляющий модуль получает рабочее состояние автомобиля, выходные параметры маховикового модуля и SOC (State Of Change, состояние заряда) модуля солнечного элемента и аккумуляторного модуля и определяет максимальную мощность, которая может быть обеспечена маховиковым модулем в соответствии с указанными выходными параметрами, и когда максимальная выходная мощность маховикового модуля меньше, чем приводная мощность, требуемая этим автомобилем, входным преобразовательным модулем управляют для переключения DC выходной мощности модуля солнечного элемента и/или аккумуляторного модуля на DC-AC инвертор, а DC-AC инвертор преобразует DC мощность в AC мощность для приведения тягового двигателя.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что управляющий модуль определяет максимальную мощность, которая может быть обеспечена модулем солнечного элемента и аккумуляторным модулем в соответствии с указанным модулем солнечного элемента и SOC аккумуляторного модуля, и когда максимальная выходная мощность маховикового модуля меньше, чем приводная мощность, требуемая этим автомобилем, если максимальная мощность, которая может быть обеспечена модулем солнечного элемента, больше чем разность между приводной мощностью, требуемой автомобилем, и максимальной мощностью, которая может быть обеспечена маховиковым модулем, или равна ей, входным преобразовательным модулем управляют для переключения DC выходной мощности модуля солнечного элемента на DC-AC инвертор; в ином случае, входным преобразовательным модулем управляют для переключения DC выходной мощности модуля солнечного элемента и аккумуляторного модуля на DC-AC инвертор.

3. Система по п. 2, отличающаяся тем, что когда автомобиль находится в состоянии торможения, замедления или в состоянии спуска, управляющий модуль предпочтительно выполнен с возможностью заряда маховикового модуля посредством использования генерируемой энергии обратной связи двигателя, и затем аккумуляторный модуль заряжают посредством входного преобразовательного модуля после того, как маховиковый модуль полностью заряжен.

4. Система по п. 3, отличающаяся тем, что выходной конец модуля солнечного элемента дополнительно соединен с аккумуляторным модулем через входной преобразовательный модуль.

5. Система по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что маховиковый модуль содержит: маховик, маховиковый двигатель и электронное устройство преобразования мощности;

электронное устройство преобразования мощности соединено с тяговым двигателем для входа электрической энергии от тягового двигателя для приведения маховикового двигателя для того, чтобы приводить во вращение маховик; и когда тяговому двигателю требуется энергия, энергию, генерируемую вращением маховикового двигателя, приводимого маховиком, преобразуют в электрическую энергию, требуемую тяговым двигателем.

6. Система по п. 5, отличающаяся тем, что электронное устройство преобразования мощности представляет собой двунаправленный инвертор.

7. Система по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что указанная система дополнительно содержит:

датчик скорости и вал выходной мощности;

вал выходной мощности используют для передачи выходной мощности тягового двигателя для приведения колес автомобиля; причем выходной вал двигателя соединен с валом выходной мощности через передаточный механизм, маховиковый модуль расположен на валу выходной мощности;

датчик скорости используют для получения скорости вращения маховикового модуля и передачи этой скорости вращения на управляющий модуль; и

управляющий модуль определяет максимальную мощность, которая может быть обеспечена маховиковым модулем, на основании этой скорости вращения.

8. Способ подачи гибридной энергии для автомобиля, отличающийся тем, что устройство гибридной энергии содержит: солнечный элемент, аккумулятор и маховиковый модуль, а указанный способ включает:

когда автомобиль работает, маховиковый модуль обеспечивает приводную мощность на этот автомобиль;

этап, на котором получают рабочее состояние автомобиля, выходные параметры маховикового модуля и SOC солнечного элемента и аккумулятора;

этап, на котором определяют максимальную мощность, которая может быть обеспечена маховиковым модулем в соответствии с указанными выходными параметрами;

если максимальная выходная мощность маховикового модуля меньше, чем приводная мощность, требуемая этим автомобилем, солнечным элементом и/или аккумулятором управляют для снабжения автомобиля приводной мощностью.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что

когда автомобиль находится в состоянии торможения, замедления или в состоянии спуска, маховиковый модуль предпочтительно заряжают посредством использования генерируемой энергии обратной связи двигателя, и затем заряжают аккумулятор после того, как маховиковый модуль полностью заряжен.

10. Автомобиль на гибридной энергии, отличающийся тем, что содержит систему гибридного энергоснабжения автомобиля в соответствии с любыми из пп. 1-7.