Силовая установка гибридного электромобиля, гибридный электромобиль и способ обогрева аккумуляторной батареи гибридного электромобиля

Силовая установка гибридного электромобиля, гибридный электромобиль и способ обогрева аккумуляторной батареи гибридного электромобиля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

По настоящей заявке испрашивается приоритет на основании китайской патентной заявки 201210160624.0, поданной 22 мая 2012 г. в Государственное ведомство по интеллектуальной собственности КНР. Все содержание указанной заявки включается в материалы настоящей заявки путем отсылки.

Область техники

Объектами настоящего изобретения являются силовая установка, в частности силовая установка гибридного электромобиля, гибридный электромобиль с такой силовой установкой и способ обогрева аккумуляторной батареи гибридного электромобиля.

Предшествующий уровень техники С развитием технологий в число видов транспорта входят транспортные средства, использующие новые виды энергии, в частности электромобили и гибридные электромобили. Эксплуатационные требования, особенно требования удобства для пользователя транспортным средством, все возрастают, и, соответственно, транспортное средство должно отвечать различным условиям работы. Но в настоящее время большинство электромобилей и гибридных электромобилей не может удовлетворять этим требованиям. Особенно зимой, когда температура довольно низка, характеристики батареи, в частности ее емкость или способность разряжаться, могут падать вплоть до невозможности использования аккумулятора. Рабочая температура аккумулятора, особенно литий-ионного аккумулятора, обычно лежит в пределах от -20°С до 55°С, и аккумулятор не может заряжаться при низкой температуре. В условиях низких температур у аккумулятора в электромобиле могут возникнуть следующие проблемы:

(1) Ионы лития могут легко осаждаться на катоде и терять активность при низких температурах. Поэтому, если аккумулятор электромобиля обычно используют при низких температурах, срок службы аккумулятора может уменьшиться, что, соответственно, снижает безопасность эксплуатации.

(2) Когда литий-ионный аккумулятор заряжают при низкой температуре, ионы лития могут легко осаждаться и разряжаться на катоде, понижая, таким образом, емкость аккумулятора. Более того, при длительном использовании отложения лития нарастают, что приводит к возможной опасности возникновения внутреннего короткого замыкания.

(3) Способность разряжаться у аккумулятора при низкой температуре ограничивается.

Все перечисленные выше обстоятельства неблагоприятны для эксплуатации электромобилей, которые использует энергию, не загрязняющую окружающую среду.

Способ обогрева аккумуляторной батареи является очень важной технологической операцией для обслуживания электромобиля. Способ обогрева аккумуляторной батареи и рабочие характеристики обогревателя аккумулятора непосредственно влияют на удобство, стабильность работы и безопасность транспортного средства. Для обогрева аккумуляторов предложено много способов, но из-за недостаточной управляемости эти способы не нашли широкого применения на транспорте. Например, батарею аккумуляторов снабжают рукавом из теплоизолирующего материала, или для обогрева применяют инфракрасную пленку, а для сохранения тепла используют теплоизолирующую манжету, или согревающую обертку на поверхности аккумулятора. Такие способы применяют только для неподвижных аккумуляторов. Более того, использование внешнего источника энергии для обогрева аккумулятора не подходит для находящегося в движении транспортного средства. Поэтому упомянутые способы не нашли широкого применения для электромобилей и гибридных электромобилей.

Краткое описание изобретения Первым объектом предлагаемого изобретения является силовая установка гибридного электромобиля. Силовая установка содержит аккумуляторную батарею и соединенный с ней обогреватель аккумуляторов, выполняющий функцию обогрева аккумуляторной батареи при ее зарядке и разрядке; устройство управления аккумуляторами, соединенное с аккумуляторной батареей и обогревателем аккумуляторов соответственно, и действующее следующим образом: если температура аккумуляторной батареи ниже, чем первый порог обогрева и остаточный заряд аккумуляторной батареи больше, чем пороговая величина заряда для движения переводит обогреватель аккумуляторов на обогрев аккумуляторной батареи с одной мощностью, когда гибридный электромобиль функционирует в режиме электромобиля, и на обогрев аккумуляторной батареи с другой мощностью, когда гибридный электромобиль функционирует в режиме гибридного электромобиля. Кроме того, в состав силовой установки входит электрическая распределительная коробка, выполняющую функцию распределения выходного напряжения аккумуляторной батареи; мотор (ДВС); двигатель (электрический); контроллер двигателя, соединенный, соответственно, с двигателем и электрической распределительной коробкой, содержащий первый входной терминал, второй входной терминал и пускозарядный конденсатор, подсоединенный между первым и вторым входными терминалами, выполняющий функцию подачи энергии двигателю согласно управляющей команде и напряжению, распределяемому электрической распределительной коробкой; а также разграничительный индуктор, подсоединенный между аккумуляторной батареей и электрической распределительной коробкой, в котором индуктивность разграничительного индуктора соответствует емкости пускозарядного конденсатора.

С силовой установкой гибридного электромобиля согласно предлагаемому изобретению, при использовании в гибридном электромобиле больших токов разрядки аккумуляторной батареи, внутренний резистор батареи может нагреваться сам по себе и обогревать посредством этого аккумуляторную батарею. В отсутствие внешнего источника энергии электричество для обогрева полностью поставляется аккумуляторной батареей. Режим обогрева для аккумуляторной батареи может регулироваться с помощью устройства управления аккумуляторами и обогревателя аккумуляторов, что может серьезно уменьшить ограничения на использование гибридного электромобиля при низких температурах, удовлетворяя, таким образом, требованиям к движению и зарядке при низких температурах. Более того, силовая установка обогревает аккумуляторную батарею непосредственно, и в связи с этим могут быть достигнуты более высокий тепловой к.п.д., более низкие затраты и удобство эксплуатации.

Другим объектом предлагаемого изобретения является гибридный электромобиль, содержащий упомянутую выше силовую установку. Гибридный электромобиль может нормально работать в холодных регионах, и аккумуляторная батарея может обогреваться при движении гибридного электромобиля, обеспечивая, таким образом, безопасное и ровное движение.

Третьим объектом предлагаемого изобретения является способ обогрева аккумуляторной батареи гибридного электромобиля. Способ предусматривает определение температуры и остаточного заряда аккумуляторной батареи. Если температура аккумуляторной батареи ниже, чем первое пороговое значение для обогрева и остаточный заряд аккумуляторной батареи больше чем пороговая величина заряда для движения, определяют, в каком режиме функционирует гибридный электромобиль; переводит обогреватель аккумуляторов на обогрев аккумуляторной батареи с первой мощностью, когда гибридный электромобиль функционирует в режиме электромобиля, и на обогрев аккумуляторной батареи со второй мощностью, когда гибридный электромобиль функционирует в режиме гибридного электромобиля, причем вторая мощность выше первой. Если температура аккумуляторной батареи ниже, чем первое пороговое значение для обогрева и остаточный заряд аккумуляторной батареи ниже, чем пороговая величина заряда при стоянке, - это показывает, что обогрев или зарядка аккумуляторной батареи и движение гибридного электромобиля недопустимы.

В способе обогрева батареи аккумуляторов гибридного электромобиля согласно предлагаемому изобретению, аккумуляторная батарея может обогреваться напрямую без потребления энергии от какого-либо внешнего источника. Температура аккумуляторной батареи может быть повышена до требуемой величины, после чего аккумуляторная батарея может нормально заряжаться и разряжаться. Это может заметно снизить ограничения на эксплуатацию гибридного электромобиля, поскольку будет удовлетворять требованиям к движению и зарядке при низких температурах.

Краткое описание чертежей

Описание возможных вариантов предлагаемого изобретения дается в обобщенных терминах со ссылками на сопровождающие чертежи, выполненные без соблюдения масштаба.

На Фиг. 1 показана схема электрической части силовой установки гибридного электромобиля в одном из вариантов изобретения;

Фиг. 2 показывает схему электрической части силовой установки гибридного электромобиля согласно другому варианту изобретения;

Фиг. 3 показывает вариант принципиальной схемы электрической части силовой установки гибридного электромобиля согласно изобретению;

Фиг. 4 и 5 показывают возможные схемы электрических соединений электрической части силовой установки гибридного электромобиля согласно изобретению;

Фиг. 6 показывает схему электрической распределительной коробки в силовой установке гибридного электромобиля согласно изобретению;

Фиг. 7 показывает схему силовой установки гибридного электромобиля согласно изобретению;

Фиг. 8 показывает схему выполнения этапов способа обогрева аккумуляторной батареи гибридного электромобиля согласно одному из вариантов изобретения;

Фиг. 9А - 9С показывают последовательность этапов способа обогрева аккумуляторной батареи гибридного электромобиля согласно изобретению; и

Фиг. 10А - 10С показывают последовательность этапов способа обогрева аккумуляторной батареи гибридного электромобиля согласно изобретению.

Подробное описание изобретения

Детали изобретения будут раскрыты при описании конструктивных вариантов, проиллюстрированных на прилагаемых чертежах. Специалистам понятно, что заявленное изобретение может быть воплощено во многих разных формах, которые не должны рассматриваться как ограничивающие данное изобретение.

В описании соотносительные термины «продольный», «боковой», «нижний», «верхний», «передний», «задний», «правый», «левый», «горизонтальный», «вертикальный», «над», «под», «верх», «низ», «внутренний», «наружный», а также производные от них (например, «горизонтально», «вниз», «вверх» и т.д.) следует понимать как относящиеся к ориентации только при демонстрации на чертежах и пояснениях к ним. Соотносительные термины даются для удобства описания и не требуют, чтобы предлагаемое устройство было бы сконструировано или работало именно в такой ориентации.

В описании термины, относящиеся к прикреплению, сцеплению и т.п., такие как "соединенный" и "взаимосвязанный", относятся к связям, которые скрепляют или соединяют элементы между собой механическим или электрическим соединением, как напрямую, так и через промежуточные элементы, если иное не оговорено специально. Тот или иной смысл приведенных выше фраз и терминов будет понятен специалистам в каждом конкретном случае.

На Фиг. 1, Фиг. 2 и Фиг. 7 в некоторых вариантах предлагаемого изобретения силовая установка гибридного электромобиля включает: аккумуляторную батарею 101, обогреватель 102 аккумуляторов, устройство 103 управления аккумуляторами, электрическую распределительную коробку 104, двигатель 105, контроллер 106 двигателя, разграничительный индуктор L2 и мотор 702. Обогреватель 102 аккумуляторов соединен с аккумуляторной батареей 101 и выполняет функцию обогрева аккумуляторной батареи 101 при ее зарядке и разрядке. Устройство 103 управления аккумуляторами соединено с обогревателем 102 аккумуляторов посредством CAN шины 107 и соединено с аккумуляторной батареей 101 посредством проверочного кабеля 108 для замера температуры и напряжения каждого аккумулятора и выходного тока аккумуляторной батареи 101. Кроме того, устройство 103 управления аккумуляторами выполняет функцию оценки текущего состояния гибридного электромобиля, для расчета температуры и остаточного заряда аккумуляторной батареи 101, и посылает по CAN шине 107 управляющие сигналы соответствующим электрическим устройствам, приводя их в действие. В частности, если температура аккумуляторной батареи 101 ниже, чем первый порог обогрева и остаточный заряд аккумуляторной батареи 101 больше, чем пороговая величина заряда для движения устройство 103 управления аккумуляторами переводит обогреватель 102 аккумуляторов на обогрев аккумуляторной батареи 101 с первой мощностью, когда гибридный электромобиль функционирует в режиме электромобиля и переводит обогреватель 102 аккумуляторов на обогрев аккумуляторной батареи 101 со второй мощностью, когда гибридный электромобиль функционирует в режиме гибридного электромобиля. При этом вторая мощность больше первой мощности. Электрическая распределительная коробка 104 является высоковольтным устройством для включения и выключения больших токов. Выходное напряжение аккумуляторной батареи 101, распределяется устройством 103 управления аккумуляторами путем отправки управляющего сигнала на электрическую распределительную коробку 104. Контроллер 106 двигателя соединен с двигателем 105 и электрической распределительной коробкой 104 соответственно и включает первый входной терминал, второй входной терминал и пускозарядный конденсатор С2, подсоединенный между первым и вторым входными терминалами. Контроллер 106 двигателя выполняет функцию подачи энергии двигателю 105 согласно управляющей команде и напряжению, распределяемому к контроллеру 106 двигателя электрической распределительной коробкой 104. В частности как показано на Фиг. 7, двигатель 105 содержит первый двигатель 701 и второй двигатель 705. Первый двигатель 701 соединен с мотором 702, контроллер 106 двигателя соединен с первым двигателем 701, вторым двигателем 705 и электрической распределительной коробкой 104 соответственно. Контроллер 106 двигателя выполнен с возможностью подачи энергии первому двигателю 701 и второму двигателю 705 согласно управляющей команде и напряжению, распределяемому электрической распределительной коробкой 104. Другими словами, контроллер 106 двигателя преобразует постоянный ток из аккумуляторной батареи 101 в трехфазный переменный ток, потребляемый первым двигателем 701 и вторым двигателем 705 для подачи энергии первому двигателю 701 и второму двигателю 705 по внутреннему контуру контроллера 106 двигателя, и управляет первым двигателем 701 и вторым двигателем 705 в соответствии с сигналами, посылаемыми устройством 103 управления аккумуляторами. Разграничительный индуктор L2 подсоединен между аккумуляторной батареей 101 и электрической распределительной коробкой 104, и индуктивность разграничительного индуктора L2 соответствует емкости пускозарядного конденсатора С2. Силовая установка также содержит контроллер 704 обогрева, соединенный с обогревателем 102 аккумуляторов и выполненный с возможностью непосредственного управления обогревателем 102 аккумуляторов. Информация об прерывании обогрева (например, после окончания обогрева аккумуляторной батареи 101) от обогревателя 102 аккумуляторов может быть передана на приборную панель 703 устройством 103 управления аккумуляторами для отображения на табло.

Как показано на Фиг. 7 силовая установка гибридного электромобиля согласно предлагаемому изобретению имеет три режима выходной мощности: последовательный режим, параллельный режим и последовательно-параллельный режим. В последовательном режиме второй двигатель 705 приводит в движение гибридный электромобиль непосредственно, мотор 702 снабжает энергией второй двигатель 705 через первый двигатель 701, и аккумуляторная батарея 101 заряжается от мотора 702 через первый двигатель 701. В параллельном режиме второй двигатель 705 и мотор 702 могут приводит в движение гибридный электромобиль одновременно или по отдельности. Последовательно-параллельный режим представляет собой сочетание последовательного режима и параллельного режима, при котором гибридный электромобиль может функционировать в последовательном режиме или в параллельном режиме.

В одном из вариантов изобретения обогреватель 102 аккумуляторов выполнен с возможностью проведения самотестирования на отказ и отправки результатов тестирования на устройство 103 управления аккумуляторами.

Как показано на Фиг. 3 обогреватель 102 аккумуляторов включает: первый блок 301 переключения, основной конденсатор С1, основной индуктор L1 и второй блок 302 переключения. Первый вывод первого блока 301 переключения соединен с одной клеммой аккумуляторной батареи 101 и разграничительным индуктором L2 соответственно. Первый вывод основного конденсатора С1 соединен со вторым выводом первого блока 301 переключения, а второй вывод основного конденсатора С1 соединен со второй клеммой аккумуляторной батареи 101. Первый вывод основного индуктора L1 соединен с узлом между первым блоком 301 переключения и основным конденсатором С1. Первый вывод второго блока 302 переключения соединен со вторым выводом основного индуктора L1, а второй вывод второго блока 302 переключения соединен со второй клеммой аккумуляторной батареи 101. Управляющий вывод первого блока 301 переключения и управляющий вывод второго блока 302 переключения соединены с устройством 103 управления аккумуляторами. Устройство 103 управления аккумуляторами посылает сигнал на обогрев управляющему выводу первого блока 301 переключения и управляющему выводу второго блока 302 переключения, чтобы, в свою очередь, переключить эти блоки на выработку тока зарядки и тока разрядки. Когда первый блок 301 переключения включен, то второй блок 302 переключения выключен, а когда второй блок 302 переключения включен, то выключен первый блок 301 переключения.

На Фиг. 3 буквами ESR обозначен эквивалентный резистор аккумуляторной батареи 101, буквами ESL - эквивалентный индуктор аккумуляторной батареи 101, и Е - комплекс аккумуляторов. L2 - разграничительный индуктор, выполняющий функцию разграничения контура (Part 2) и контура (Part 5) эквивалентной нагрузки двигателя. Поэтому обратное напряжение аккумуляторной батареи 101 поглощается разграничительным индуктором L2 и не может использоваться для дополнительной нагрузки. С2 - пускозарядный конденсатор; a R - эквивалентная нагрузка двигателя. Когда обогреватель аккумуляторов работает, его внутренний блок переключения включается или выключается с определенной последовательностью.

На Фиг. 3 согласно одному из вариантов изобретения, блок переключения (например, первый блок 301 переключения или второй блок 302 переключения) может представлять собой биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT). Когда обогреватель аккумуляторов начинает работу, внутренние элементы обогревателя аккумуляторов, такие как индуктор, конденсатор, находятся в исходном состоянии и не несут какой-либо энергии. Обогреватель аккумуляторов работает следующим образом. Когда IGBT1 включен, а IGBT2 выключен, комплекс аккумуляторов Е заряжает основной конденсатор С1 по замкнутой цепи зарядки "E-ESR-ESL-D1-C1-E". После того, как комплекс аккумуляторов Е заряжает основной конденсатор С1 в течение некоторого времени, напряжение основного конденсатора С1 становится равным напряжению комплекса аккумуляторов Е. Но из-за того, что в обогревателе аккумуляторов есть индуктивный элемент, основной конденсатор СТ продолжает заряжаться так, что напряжение основного конденсатора С1 становится выше, чем напряжение комплекса аккумуляторов. Когда ток зарядки равен нулю, основной конденсатор С1 начинает разряжаться через замкнутую цепь "C1-D1-ESL-ESR-E-C1" до тех пор, пока ток разрядки не станет равным нулю. Когда IGBT1 выключен, a IGBT2 включен, основной конденсатор С1 продолжает разряжаться по замкнутой цепи "C1-D2-L1-IGBT2-C1". Из-за наличия основного индуктора L1, основной конденсатор С1 продолжает разряжаться, так что напряжение основного конденсатора С1 становится меньше, чем напряжение комплекса аккумуляторов Е. Вышеописанный процесс, таким образом, повторяется.

В одном из вариантов предлагаемого изобретения разграничительный индуктор L2 может предотвращать зарядку основного конденсатора С1 от пускозарядного конденсатора С2 через первый блок 301 переключения, так что форма сигнала от основного конденсатора С1 может регулироваться и таким образом можно управлять характеристиками контура обогрева. Следовательно, контур может работать нормально. В результате разграничительный индуктор L2 может потребоваться, когда двигатель 105 и обогреватель 102 аккумуляторов работают одновременно.

Индуктивность L разграничительного индуктора L2 может быть определена по формуле ,

где Т - эквивалентная нагрузка рабочего цикла двигателя 105 и С - емкость пускозарядного конденсатора С2. Обогревателю 102 аккумуляторов необходимо управлять IGBT модулем и включать/выключать первый блок 301 переключения или второй блок 302 переключения. Принимая рабочую частоту первого блока 301 переключения или второго блока 302 переключения равной t, для того, чтобы уменьшить воздействие обогревателя 102 аккумуляторов на контроллер 106 двигателя, можно считать, что цикл контура, состоящего из разграничительного индуктора L2 и пускозарядного конденсатора С2, равен Т. В одном из вариантов, Т>10t, что соответствует проектным требованиям. Поэтому используемое здесь выражение "Т - цикл эквивалентной рабочей нагрузки двигателя 105" означает, что Т - это цикл контура, содержащего разграничительный индуктор L2 и пускозарядный конденсатор С2.

В одном из вариантов обогреватель 102 аккумуляторов содержит силовой коннектор, соединяющий и прикрепляющий силовой кабель 109. Силовой коннектор должен быть защищен от вихревых токов. Когда обогреватель 102 аккумуляторов работает, частота тока меняется очень быстро, что приводит к очень быстрому повышению температуры магнитного материала в силовом коннекторе, в связи с чем магнитная проницаемость силового коннектора должна быть низкой. В одном из вариантов предлагаемого изобретения, обогреватель 102 аккумуляторов содержит низковольтный коннектор, который соединен и сообщается с внешними системами. Низковольтный коннектор включает CAN шину 107, соединенную с устройством 103 управления аккумуляторами, кабелем самопроверки и кабелем сигнала отказа.

На Фиг. 2 и Фиг. 4 в одном из вариантов предлагаемого изобретения, разграничительный индуктор L2 помещен в обогреватель 102 аккумуляторов. Плавкий предохранитель 401 также помещен в обогреватель 102 аккумуляторов. Как показано на Фиг. 4, обогреватель 102 аккумуляторов включает разграничительный индуктор L2, плавкий предохранитель 401 и источник энергии для обогревателя 102 аккумуляторов. Обогреватель 102 аккумуляторов включает четыре силовых разъема, два из которых соединены с аккумуляторной батареей 101 посредством силового кабеля 109, а два других соединены силовым кабелем 109 с электрической распределительной коробкой 104. В одном из вариантов предлагаемого изобретения, силовые коннекторы используются на обоих концах высоковольтного кабеля.

В одном из вариантов разграничительный индуктор L2 помещен в обогреватель 102 аккумуляторов, и когда аккумуляторную батарею 101 не требуется обогревать, обогреватель 102 аккумуляторов может быть удален, так что электрическая распределительная коробка 104 может соединяться непосредственно с аккумуляторной батареей 101. Гибридному электромобилю в жарких районах не нужны какие-либо обогреватели аккумуляторов, но они необходимы в зонах с холодным климатом. Поэтому, если гибридный электромобиль должен быть адаптирован к разным зонам, доработка может быть небольшой, что значительно снижает затраты.

На Фиг. 1 и Фиг. 5 в одном из вариантов предлагаемого изобретения разграничительный индуктор L2 может быть помещен в электрическую распределительную коробку 104. Независимо от того, помещен ли разграничительный индуктор L2 в обогреватель 102 аккумуляторов или в электрическую распределительную коробку 104, разграничительный индуктор L2 расположен между аккумуляторной батареей 101 и электрической распределительной коробкой 104. На Фиг. 1, электрическая распределительная коробка 104 не соединена с обогревателем 102 аккумуляторов напрямую. Аккумуляторная батарея 101 включает четыре силовых разъема, два из которых соединены с обогревателем 102 аккумуляторов посредством двух силовых кабелей 109, а два других соединены с электрической распределительной коробкой 104 двумя другими силовыми кабелями 109. В этом варианте силовая установка гибридного электромобиля содержит реле 501 с функцией выбора соединения или разъединения разграничительного индуктора L2 с контуром, как показано на Фиг. 5. Обогреватель 102 аккумуляторов соединен параллельно с электрической распределительной коробкой 104. Плавкий предохранитель 401 вмонтирован в аккумуляторную батарею 101.

Разграничительный индуктор L2 помещен в электрическую распределительную коробку 104 так, что влияние на электрическую распределительную коробку 104 со стороны обогревателя 102 аккумуляторов может быть заметно снижено. Более того, когда обогреватель 102 аккумуляторов работает, разграничительный индуктор L2 может быть соединен с контуром с помощью реле 501, и когда обогреватель 102 аккумуляторов прекращает работу, разграничительный индуктор L2 может быть отсоединен от контура с помощью реле 501.

Как показано на Фиг. 1-3 и Фиг. 7, силовая установка электромобиля может включать охлаждающий агрегат 110, выполняющий функцию охлаждения первого блока 301 переключения и второго блока 302 переключения.

Охлаждающий агрегат 110 может включать канал продувки, встроенный в обогреватель 102 аккумуляторов, и вентилятор, установленный на одном конце канала продувки. Вентилятор применяют для рассеивания тепла для обогревателя 102 аккумуляторов.

В другом варианте охлаждающий агрегат 110 может содержать канал охладителя, встроенный в обогреватель 102 аккумуляторов, причем вход и выход охладителя соответственно расположены в обогревателе 102 аккумуляторов. Эффективность рассеивания тепла и выполнение уплотнения обогревателя аккумуляторов можно улучшить, используя охлаждение обогревателя аккумуляторов.

На Фиг. 6, электрическая распределительная коробка 104 включает: первичный контактор 601 и пускозарядный контактор 602. Первичный контактор 601 распределяет выходное напряжение аккумуляторной батареи 101 по энергопотребляющим устройствам, в частности к двигателю 105 гибридного электромобиля. Пускозарядный контактор 602 соединен с первым входным терминалом 603 или со вторым входным терминалом 604 контроллера 106 двигателя, и выполняет функцию зарядки пускозарядного конденсатора С2 под контролем устройства 103 управления аккумуляторами перед тем, как контроллер 106 двигателя запустит двигатель 105.

В одном из вариантов изобретения, когда остаточный заряд (также обозначаемый как SOC (состояние заряда)) аккумуляторной батареи 101 больше, чем пороговая величина заряда при стоянке, но меньше, чем пороговая величина заряда для движения, гибридный электромобиль может переходить в режим обогрева при стоянке; и, когда остаточный заряд аккумуляторной батареи 101 больше, чем пороговая величина заряда для движения, гибридный электромобиль может функционировать в режиме электромобиля или в режиме гибридного электромобиля. Пороговая величина заряда для движения больше, чем пороговая величина заряда при стоянке.

Когда гибридный электромобиль функционирует в режиме электромобиля, помимо аккумуляторной батареи 101, обогреваемой обогревателем 102 аккумуляторов, другое энергопотребляющее оборудование гибридного электромобиля, такое как двигатель или кондиционер могут работать одновременно с ограниченной мощностью. Соответственно, режим обогрева при стоянке означает, что, за исключением аккумуляторной батареи 101, обогреваемой обогревателем 102 аккумуляторов, другое энергопотребляющее оборудование гибридного электромобиля, такое как двигатель или кондиционер, не работают. Пороговая величина заряда для движения представляет собой первую заданную величину остаточного заряда аккумуляторной батареи, при котором гибридный электромобиль может переходить в режим электромобиля. Пороговая величина заряда при стоянке представляет собой вторую заданную величину остаточного заряда аккумуляторной батареи, при котором гибридный электромобиль может переходить в режим обогрева при стоянке.

Силовая установка также может быть снабжена кнопкой обогрева, соединенной с устройством 103 управления аккумуляторами. Когда кнопка обогрева нажата, устройство 103 управления аккумуляторами посылает сигнал обогревателю 102 аккумуляторов на обогрев аккумуляторной батареи 101. Устройство 103 управления аккумуляторами далее выполняет следующие действия: после перевода обогревателя 102 аккумуляторов на обогрев аккумуляторной батареи 101, если кнопку обогрева нажимают опять, оценивает, удовлетворяет ли нажатие кнопки заданному условию (т.е., оценивают, остается ли кнопка обогрева нажатой в течение заданного времени), если да, то управляют гибридным электромобилем и/или обогревателем 102 аккумуляторов в соответствии с температурой и остаточным зарядом аккумуляторной батареи 101. Так, если температура аккумуляторной батареи 101 ниже, чем первое пороговое значение температуры, устройство 103 управления аккумуляторами указывает на запрет обогрева, движения или питания энергией гибридного электромобиля; и если температура аккумуляторной батареи 101 выше, чем первое пороговое значение температуры, то устройство 103 управления аккумуляторами далее оценивает, превышает ли остаточный заряд аккумуляторной батареи 101 первую пороговую величину заряда. В частности, если остаточный заряд аккумуляторной батареи 101 ниже, чем первая пороговая величина заряда, и температура аккумуляторной батареи 101 выше, чем первое пороговое значение температуры, то устройство 103 управления аккумуляторами указывает на запрет обогрева, движения или зарядки гибридного электромобиля; и, если остаточный заряд аккумуляторной батареи 101 больше, чем первая пороговая величина заряда, а температура аккумуляторной батареи 101 выше, чем первое пороговое значение температуры, то устройство 103 управления аккумуляторами позволяет движение гибридного электромобиля с ограниченной мощностью.

В одном из вариантов предлагаемого изобретения, первое пороговое значение температуры может составлять -20°С, а первая пороговая величина заряда может составлять 25% от общей емкости аккумуляторной батареи 101.

Устройство 103 управления аккумуляторами может выполнять функцию регулирования выходной мощности обогревателя 102 аккумуляторов соответственно фактической температуре аккумуляторной батареи 101 и обогрева аккумуляторной батареи 101 с использованием разных режимов обогрева. В частности, когда температура аккумуляторной батареи 101 выше, чем третье пороговое значение температуры и ниже, чем четвертое пороговое значение температуры, устройство 103 управления аккумуляторами переводит обогреватель 102 аккумуляторов на обогрев аккумуляторной батареи 101 с первой тепловой мощностью. Когда температура аккумуляторной батареи 101 выше, чем четвертое пороговое значение температуры и ниже, чем пятое пороговое значение температуры, устройство 103 управления аккумуляторами переводит обогреватель 102 аккумуляторов на обогрев аккумуляторной батареи 101 со второй тепловой мощностью, при этом вторая тепловая мощность ниже, чем первая тепловая мощность. Когда температура аккумуляторной батареи 101 выше, чем пятое пороговое значение температуры и ниже, чем шестое пороговое значение, устройство 103 управления аккумуляторами переводит обогреватель 102 аккумуляторов на обогрев аккумуляторной батареи 101 с третьей тепловой мощностью, причем третья тепловая мощность ниже, чем вторая тепловая мощность; и когда температура аккумуляторной батареи 101 выше, чем шестое пороговое значение температуры и ниже, чем седьмое пороговое значение, устройство 103 управления аккумуляторами переводит обогреватель 102 аккумуляторов на обогрев аккумуляторной батареи 101 с четвертой тепловой мощностью, причем четвертая тепловая мощность ниже, чем третья тепловая мощность. В одном из вариантов предлагаемого изобретения, третье пороговое значение температуры может составлять -30°С, четвертое пороговое значение температуры может составлять -25°С, пятое пороговое значение температуры может составлять -20°С, шестое пороговое значение температуры может составлять -15°С, и седьмое пороговое значение температуры может составлять -10°С.

Согласно изобретению устройство 103 управления аккумуляторами может выполнять функцию оценки, достигла ли текущая скорость изменения силы тяги гибридного электромобиля заданного порога скорости изменения силы тяги, и заставляет обогреватель аккумуляторов остановить обогрев аккумуляторной батареи, когда текущая скорость изменения силы тяги достигла заданного порога скорости изменения силы тяги и гибридный электромобиль функционирует не в режиме гибридного электромобиля. В это время аккумуляторная батарея только снабжает энергией энергопотребляющее оборудование гибридного электромобиля и обеспечивает движение гибридного электромобиля. Понятно, что скорость изменения силы тяги определяется в соответствии с изменением величины силы тяги за некоторый период времени, т.е. водитель определяет, будет ли производиться управление обогревом аккумуляторной батареи в соответствии с изменением силы тяги в определенный период времени. В одном из вариантов изобретения, если гибридный электромобиль закончил движение на подъем или перестал резко ускоряться, устройство управления аккумуляторами переключает обогреватель аккумуляторов на продолжение обогрева аккумуляторной батареи; а, если электромобиль не закончил подъем или не перестал резко ускоряться, то устройство управления аккумуляторами дает команду обогревателю аккумуляторов остановить обогрев аккумуляторной батареи, и аккумуляторная батарея дает энергию только энергопотребляющему оборудованию электромобиля и для движения электромобиля.

С силовой установкой гибридного электромобиля согласно предлагаемому изобретению аккумуляторная батарея может обогреваться с использованием аккумуляторной батареи для разрядки с большим током и путем нагревания внешнего резистора аккумуляторной батареи, Без какого-либо внешнего источника энергии электричество для обогрева полностью поставляется аккумуляторной батареей. Управление обогревом может проводиться для аккумуляторной батареи устройством управления аккумуляторами и обогревателем аккумуляторов. Это может значительно уменьшать ограничения на использование гибридного электромобиля при низких температурах и удовлетворять требованиям для движения и зарядки при низких температурах, то есть, аккумуляторную батарею можно обогревать при движении гибридного электромобиля с ограниченной мощностью. Более того, силовая установка гибридного электромобиля обогревает аккумуляторную батарею непосредственно, и, следовательно может достигаться более высокая эффективность обогрева, уменьшаться затраты и повышаться удобство использования.

Еще одним объектом предлагаемого изобретения является устройство гибридного электромобиля. Гибридный электромобиль включает упомянутую выше силовую установку. Гибридный электромобиль может двигаться при низких окружающих температурах, если при этом обогревается аккумуляторная батарея, что обеспечивает безопасное и ровное движение.

Далее со ссылками на Фиг. 8-10 подробно описывается способ обогрева аккумуляторной батареи гибридного электромобиля. На Фиг. 8-10, конкретные величины (такие как, например, -10°С) являются только иллюстративными для объяснения различных пороговых значений (таких как первое пороговое значение для обогрева), но не ограничивают объем предлагаемого изобретения. Величины различных пороговых значений могут меняться в зависимости от конкретных условий, что очевидно специалистам. Более того, исполнительные команды на этапах, представленных на Фиг. 8-10, являются только примерными и иллюстративными, но не ограничивают объем предлагаемого изобретения. Исполнительная команда на выполнение этапов может меняться в зависимости от конкретных условий, что также очевидно специалист