[发明专利]用于将车转换为混合电动车或电动车的改装系统

说明书

本发明提供了一种用于将车转换为混合电动车或电动车的改装系统。该系统包括电源(EPS)，其包括一个或多个马达，以提供故障安全扭矩给车辆和电线束制动能量用于充电一个或多个电池，一个或多个可连接的电力齿轮组件(EPGA)，配置为耦合所述一个或多个马达到传动轴用于提供扭矩传递到车辆，以及耦合到电源(EPS)的电子控制单元用于动态控制基于运行条件的一个或多个马达的运行来驱动车辆。所述系统包括马达控制器来控制一个或多个马达的运行。所述马达控制器基于驱动车辆所需的扭矩和功率来开动一个或多个马达。

发明领域

本发明通常涉及混合电动车，并更具体地涉及用于将车转换为混合电动车或者电动车的一种系统。

发明背景

混合电动车(HEV)和电动车(EV)目前正经历日益增长的需求，归因于矿物燃料的日益缺乏以及自传统内燃引擎车辆中排放的二氧化碳。EV完全利用电力驱动马达，依靠存储在电池中的电能向车辆供电来运行。HEV利用内引擎和/或电能驱动马达来向车辆供能。混合汽车通常能达到比传统内燃引擎供能的车辆改善25％-40％的燃油经济性。

目前，HEV/EV的概念用于重型车辆，如公交大巴。考虑到具有16吨车辆总重(GVW)的公共交通巴士(电力或混合电力巴士)通常覆盖大约200公里的城市一天行程。假设巴士在一个巴士站花费的平均时间是约一分钟。并且，考虑巴士在城市环线中行驶的两个巴士站之间的距离是2公里到5公里之间。为了完成上述要求，电力或混合动力巴士，通常地，将需要持续至少200公里的城市使用的电池。因此，电力/混合巴士需要200千瓦时范围内的大的电池组，这会显著增加运行成本。

另外，使用单个马达来驱动巴士需要大尺寸的马达和沉重的重量。此外，对于一个重型单个马达，较高的惯性会引起响应滞后。甚至一个单独的大马达不能够优化电池消耗。此外，需要采用多级齿轮箱达到更高的速度。

因此，需要一种具有一个或多个马达的系统，用于将汽车转换成混合电动车和/或电动车。本发明的系统，具有多个马达以能优化电池消耗，通过根据推动汽车所需要的力矩来运转一个或多个马达。

概述

本发明的一个实施例描述了用来将汽车转换为混合电动汽车和电动汽车的改装系统。带有本发明的系统，现有的车能够转换为一个轻度混合的、一个完全混合的、一个纯粹的电动汽车，具有更高容量马达的电动车和重型电动车。因此，利用本发明的系统，现有的车辆可以被转换成不同的范围的混合动力和电动车，根据需要，对现有车辆组件没有太多修改。该系统包括一个电源(EPS)，其包括一个或多个马达以向车辆提供故障保护扭矩和电线束制动能用于充电一个或多个电池，一个或多个可连接的电力齿轮组件(EPGA)，配置为耦合一个或多个马达至传动轴以用于向车辆提供扭矩，和耦合至电源(EPS)的电子控制单元以用于动态控制基于运行条件的一个或多个马达的运行来驱动车辆。

在一个实施例中，一个或多个连接的电力齿轮组件(EPGA)被配置为将在垂直位置和平行位置中的至少一个位置的一个或多个电源与传动轴连接。电子控制单元(ECU)被配置成控制和提供能源给车辆子系统，车辆子系统包括但不限于，空调系统、真空制动系统和空气制动系统。一个或多个传感器包括但不限于，油门传感器、制动传感器、和转速传感器，用于提供一个或多个信号至所述电子控制单元(ECU)。发动机控制系统(EMS)通过取得油门输入来控制车辆发动机，油门输入包括但不限于，车辆速度、排气、发动机温度和加速度。全球移动系统(GSM)通信发送车辆相关的信息至网络服务器，从而使网络服务器能监视车辆的工作状态和车辆的位置。由电子控制单元控制的一个或多个马达控制器，提供逻辑来确定运行哪些马达及提取多少的功率以提供在车辆的每一个操作点所需要的扭矩。