Система контроля работы электромобиля

Система контроля работы электромобиля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

По настоящей заявке испрашивается приоритет на основании китайской патентной заявки 201210015412.3, поданной 18 января 2012 г. в Государственное ведомство по интеллектуальной собственности КНР. Все содержание указанной заявки включается в материалы настоящей заявки путем отсылки.

Область техники

Предлагаемое изобретение относится к области электроэнергии и, в частности, к системе контроля работы электромобиля.

Предшествующий уровень техники

Поскольку электромобилям приходится функционировать в сложных дорожных условиях и условиях окружающей среды, бортовой аккумулятор как источник питания электромобиля должен быть приспособлен к этим условиям. В частности, когда электромобиль эксплуатируется при низких окружающих температурах, бортовому аккумулятору требуется эффективно работать на зарядку и разрядку при низкой окружающей температуре и обеспечивать входную/выходную мощность. Сопротивление и поляризация бортового аккумулятора могут возрастать при низкой температуре, что может уменьшить емкость бортового аккумулятора. Поэтому, чтобы сохранить емкость бортового аккумулятора при низкой температуре, электромобили снабжают контуром обогрева бортового аккумулятора.

На Фиг. 1 представлена известная схема системы контроля работы электромобиля, на которой обогревательный контур F соединен с бортовым аккумулятором Ε для образования замкнутой цепи обогрева. Управляя потоком энергии между бортовым аккумулятором Ε и обогревательным контуром F, нагревают демпфирующий элемент в обогревательном контуре F, а через него - бортовой аккумулятор Е, что повышает эффективность работы бортового аккумулятора Ε при зарядке и разрядке.

Однако, если бортовому аккумулятору необходим обогрев при движении электромобиля в условиях низкой окружающей температуры, а нагрузочному конденсатору С также нужна непрерывная подача энергии для рабочего контура R, обогревательный контур F и нагрузочный конденсатор С будут работать одновременно. Тогда, работа обогревательного контура F может вызвать значительные колебания напряжения бортового аккумулятора Ε (напряжение даже может становиться отрицательным). В связи с этим обогревательный контур не может нормально работать из-за мешающего воздействия нагрузочного контура, как показано на Фиг. 2 на графике изменения напряжения обогревательного контура F и нагрузочного конденсатора С на Фиг. 1, где V_F - напряжение обогревательного контура F, V_C - выходное напряжение нагрузочного конденсатора С.

Краткое описание изобретения

Предлагаемое изобретение направлено на решение, по крайней мере, одной из проблем, в частности недостатка, заключающегося в том, что обогревательный контур не может нормально работать из-за мешающего воздействия между обогревательным контуром и нагрузочным конденсатором, вызванного нагреванием во время движения.

Согласно настоящему изобретению предложена система контроля работы электромобиля, которая содержит: обогревательный контур; нагрузочный конденсатор; распределительное устройство, соединенное с обогревательным контуром и нагрузочным конденсатором соответственно; и модуль управления переключателями, соединенный с распределительным устройством для отключения его, когда обогревательный контур соединен с бортовым аккумулятором для образования замкнутой цепи обогрева бортового аккумулятора.

В одном из вариантов, когда обогревательный контур отсоединен от бортового аккумулятора, модуль управления переключателями включает распределительное устройство, и бортовой аккумулятор заряжает нагрузочный конденсатор.

В одном из вариантов обогревательный контур содержит демпфирующий элемент, реверсивное распределительное устройство, первый элемент удерживания тока и первый накопитель заряда. Демпфирующий элемент и первый элемент удерживания тока соединены последовательно и образуют первый участок цепи. Реверсивное распределительное устройство и первый накопитель заряда соединены последовательно и образуют второй участок цепи. Один конец первого участка цепи соединен с положительной клеммой бортового аккумулятора, другой конец - с одним концом второго участка цепи и одним концом распределительного устройства соответственно. Другой конец второго участка соединен с нагрузочным конденсатором и отрицательной клеммой бортового аккумулятора.

Система также может содержать модуль управления обогревательным контуром, выполняющий функции подключения или отключения обогревательного контура от бортового аккумулятора путем включения или выключения реверсивного распределительного устройства.

Модуль управления обогревательным контуром может быть объединен с модулем управления переключателями.

Демпфирующим элементом может выступать паразитное внутреннее сопротивление бортового аккумулятора, а первым элементом удерживания тока - паразитная внутренняя индуктивность бортового аккумулятора. В другом конструктивном варианте демпфирующим элементом является резистор, первым элементом удерживания тока является катушка индуктивности, а первым накопителем заряда является конденсатор.

В одном из вариантов распределительным устройством может служить первый реверсивный переключатель. В другом варианте, распределительное устройство содержит второй реверсивный переключатель и третий реверсивный переключатель, соединенные последовательно в обратном порядке, и модуль управления переключателями соответственно соединен со вторым и третьим реверсивными переключателями.

Обогревательный контур может также содержать блок суммирования энергии для суммирования энергии обогревательного контура и энергии бортового аккумулятора после выключения реверсивного распределительного устройства. Блок суммирования энергии содержит блок изменения полярности для изменения полярности напряжения первого накопителя заряда после того, как выключается реверсивное распределительное устройство.

Далее обогревательный контур может содержать блок переноса энергии для переноса энергии обогревательного контура к накопителю энергии после выключения реверсивного распределительного устройства. Блок переноса энергии содержит блок подзарядки электроэнергии для переноса энергии обогревательного контура к накопителю энергии после того, как выключается реверсивное распределительное устройство.

Еще в одном варианте обогревательный контур может содержать блок суммирования и переноса энергии для переноса части энергии обогревательного контура к накопителю энергии после того, как выключается реверсивное распределительное устройство, и последующего суммирования остальной части энергии обогревательного контура и энергии бортового аккумулятора.

Блок суммирования и переноса энергии может содержать блок суммирования энергии и блок переноса энергии. Блок переноса энергии выполняет функцию передачи части энергии обогревательного контура к накопителю энергии после того, как реверсивное распределительное устройство выключается из включенного состояния. Блок суммирования энергии выполняет функцию сложения оставшейся части энергии обогревательного контура и энергии бортового аккумулятора после того как часть энергии передана блоком переноса энергии. Блок переноса энергии содержит блок подзарядки электроэнергии для переноса части энергии обогревательного контура к накопителю энергии после того, как выключается реверсивное распределительное устройство. Блок суммирования энергии содержит блок изменения полярности для смены полярности напряжения первого накопителя заряда после того как часть энергии передана блоком подзарядки электроэнергии.

В одном из вариантов блок изменения полярности содержит: первый однополюсный переключатель на два направления, подсоединяющийся к обоим выводам первого накопителя заряда и второй однополюсный переключатель на два направления, также подсоединяющийся к обоим выводам первого накопителя заряда. Ввод первого однополюсного двунаправленного переключателя соединен с обогревательным контуром. Первый вывод первого однополюсного двунаправленного переключателя соединен с первой пластиной первого накопителя заряда, а его второй вывод соединен со второй пластиной первого накопителя заряда. Ввод второго однополюсного двунаправленного переключателя соединен с обогревательным контуром. Первый вывод второго однополюсного двунаправленного переключателя соединен со второй пластиной первого накопителя заряда, а его второй вывод соединен с первой пластиной первого накопителя заряда. Модуль управления обогревательным контуром соединен соответственно с обоими однополюсными двунаправленными переключателями для изменения полярности напряжения первого накопителя заряда путем изменения соответствующих связей между вводами и выводами однополюсных двунаправленных переключателей.

В другом варианте блок изменения полярности содержит: второй элемент удерживания тока, первый переключатель и первый полупроводниковый элемент. Первый переключатель, первый накопитель заряда и второй элемент удерживания тока соединены последовательно, образуя замкнутую цепь. Первый полупроводниковый элемент также соединен последовательно либо между первым накопителем заряда и вторым элементом удерживания тока, либо между вторым элементом удерживания тока и первым переключателем. Модуль управления обогревательным контуром соединен с первым переключателем для изменения полярности напряжения первого накопителя заряда путем включения первого переключателя

Еще в одном варианте, блок изменения полярности содержит: второй накопитель заряда и первый DC-DC модуль, в котором модуль управления обогревательным контуром соединен с первым DC-DC модулем для переноса энергии первого накопителя заряда ко второму накопителю заряда, а затем обратного переноса энергии от второго накопителя заряда к первому, управляя первым DC-DC модулем так, чтобы изменить полярность напряжения первого накопителя заряда.

В одном из вариантов, блок подзарядки электроэнергии содержит второй DC-DC модуль, и модуль управления обогревательным контуром соединен со вторым DC-DC модулем для переноса энергии первого накопителя заряда к бортовому аккумулятору, путем управления вторым DC-DC модулем.

Блок суммирования и переноса энергии в одном из вариантов содержит третий DC-DC модуль. Модуль управления обогревательным контуром соединен с третьим DC-DC модулем для переноса части энергии первого накопителя заряда к накопителю энергии и последующего суммирования остальной энергии в первом накопителе заряда и энергии в бортовом аккумуляторе, путем управления третьим DC-DC модулем.

В одном из вариантов, система также содержит контур ограничения энергии, лимитирующий силу тока, протекающего от обогревательного контура к бортовому аккумулятору.

Реверсивное распределительное устройство в одном из вариантов, содержит: первую однонаправленную ветвь для передачи энергии от бортового аккумулятора к обогревательному контуру; и вторую однонаправленную ветвь для передачи энергии обогревательного контура к бортовому аккумулятору. Модуль управления обогревательным контуром соединен с первой однонаправленной ветвью и/или второй однонаправленной ветвью для их подсоединения или отсоединения.

Контур ограничения энергии в одном из вариантов содержит третий элемент удерживания тока, соединенный последовательно со второй однонаправленной ветвью.

Реверсивное распределительное устройство в одном из вариантов содержит второй переключатель, второй и третий полупроводниковые элементы. Второй переключатель и второй полупроводниковый элемент соединены последовательно и образуют первую однонаправленную ветвь. Третий полупроводниковый элемент образует вторую однонаправленную ветвь. Модуль управления обогревательным контуром соединен со вторым переключателем для управления включением и выключением первой однонаправленной ветви. Третий элемент удерживания тока соединен с третьим полупроводниковым элементом последовательно.

В другом варианте реверсивное распределительное устройство содержит во второй однонаправленной ветви третий переключатель, который соединен с третьим полупроводниковым элементом последовательно. Между третьим полупроводниковым элементом и третьим переключателем соединен последовательно третий элемент удерживания тока. Модуль управления обогревательным контуром соединен с третьим переключателем, при помощи которого включает и отключает вторую однонаправленную ветвь.

Обогревательный контур в одном из вариантов содержит четвертый полупроводниковый элемент, пятый полупроводниковый элемент, четвертый переключатель и пятый переключатель. Катод пятого полупроводникового элемента подсоединен между третьим переключателем и третьим элементом удерживания тока. Анод пятого полупроводникового элемента соединен с одним выводом пятого переключателя, а другой вывод пятого переключателя соединен с отрицательной клеммой бортового аккумулятора. Анод четвертого полупроводникового элемента подсоединен между третьим полупроводниковым элементом и третьим элементом удерживания тока. Катод четвертого полупроводникового элемента соединен с одним выводом четвертого переключателя, а другой вывод четвертого переключателя соединен с отрицательной клеммой бортового аккумулятора. Модуль управления обогревательным контуром соединен с четвертым и пятым переключателями соответственно для управления их включением и выключением.

Модуль управления обогревательным контуром в одном из вариантов включает второй и третий переключатели для передачи энергии от бортового аккумулятора к первому накопителю заряда и от первого накопителя заряда к бортовому аккумулятору; выключает третий переключатель и включает пятый переключатель, когда напряжение, прилагаемое к первому накопителю заряда больше чем первое заданное напряжение бортового аккумулятора; и выключает пятый переключатель и, когда ток, протекающий через третий элемент удерживания тока, снижается до нуля, включает третий и четвертый переключатели, давая возможность изменить полярность напряжения первого накопителя заряда.

В другом варианте модуль управления обогревательным контуром включает второй и третий переключатели для передачи энергии от бортового аккумулятора к первому накопителю заряда и от первого накопителя заряда к бортовому аккумулятору; выключает третий переключатель и включает пятый переключатель, когда напряжение, прилагаемое к первому накопителю заряда, меньше или равно второму заданному напряжению бортового аккумулятора и выключает пятый переключатель и включает третий и четвертый переключатели, когда ток, протекающий через третий элемент удерживания тока, достигает второго заданного значения; и выключает четвертый переключатель, когда ток, протекающий через третий элемент удерживания тока, достигает первого заданного значения, что позволяет передавать энергию третьего элемента удерживания тока бортовому аккумулятору; и включает третий и четвертый переключатели, когда ток, протекающий через третий элемент удерживания тока снижается до нуля, давая возможность изменить полярность напряжения первого накопителя заряда.

В системе контроля работы электромобиля согласно предлагаемому изобретению, модуль управления переключателями отключает распределительное устройство, когда обогревательный контур соединен с бортовым аккумулятором и образует замкнутую цепь для обогрева бортового аккумулятора. Поэтому, когда бортовой аккумулятор обогревается (то есть, замкнута цепь, образованная обогревательным контуром и бортовым аккумулятором), распределительное устройство может отсоединить бортовой аккумулятор от нагрузочного конденсатора, что прерывает подачу энергии от бортового аккумулятора нагрузочному конденсатору. Таким образом, обогревательный контур и нагрузочный конденсатор могут работать в разное время, не мешая один другому.

Другие особенности и преимущества конструктивных вариантов предлагаемого изобретения частично будут даны в дальнейшем описании, или будут видны из описания, или могут быть установлены при осуществлении предлагаемого изобретения.

Краткое описание чертежей

Эти и другие особенности и преимущества предлагаемого изобретения будут более понятны и наглядны из последующего описания с отсылками к прилагаемым чертежам, на которых:

Фиг. 1 - схема известной системы контроля работы электромобиля;

Фиг. 2 - график изменения напряжения обогревательного контура и нагрузочного конденсатора на Фиг. 1;

Фиг. 3 - схема системы контроля работы электромобиля согласно одному из вариантов предлагаемого изобретения;

Фиг. 4 - схема обогревательного контура в системе контроля работы электромобиля согласно одному из вариантов предлагаемого изобретения;

Фиг. 5 - схема одного из вариантов распределительного устройства на Фиг. 4;

Фиг. 6 - схема другого варианта распределительного устройства на Фиг. 4

Фиг. 7 - схема системы контроля работы электромобиля согласно одному из вариантов предлагаемого изобретения;

Фиг. 8 график изменения напряжения обогревательного контура и нагрузочного конденсатора на Фиг. 7;

Фиг. 9 - схема системы контроля работы электромобиля согласно одному из предпочтительных вариантов предлагаемого изобретения;

Фиг. 10 - схема одного из вариантов блока суммирования энергии на Фиг. 9;

Фиг. 11 - схема одного из вариантов блока изменения полярности на Фиг. 10;

Фиг. 12 - схема другого варианта блока изменения полярности на Фиг. 10;

Фиг. 13 - схема еще одного из вариантов блока изменения полярности на Фиг. 10;

Фиг. 14 - схема одного из вариантов первого DC-DC модуля на Фиг. 13;

Фиг. 15 - схема системы контроля работы электромобиля согласно второму предпочтительному варианту предлагаемого изобретения;

Фиг. 16 - схема предпочтительного варианта блока переноса энергии на Фиг. 15;

Фиг. 17 - схема варианта блока подзарядки электроэнергии на Фиг. 16;

Фиг. 18 - схема одного из вариантов второго DC-DC модуля на Фиг. 17;

Фиг. 19 - схема системы контроля работы электромобиля согласно еще одному предпочтительному варианту предлагаемого изобретения;

Фиг. 20 - схема предпочтительного варианта блока суммирования и передачи энергии на Фиг. 19;

Фиг. 21 - схема варианта обогревательного контура в системе контроля работы электромобиля согласно предлагаемому изобретению;

Фиг. 22 - схема предпочтительного варианта обогревательного контура в системе контроля работы электромобиля согласно предлагаемому изобретению;

Фиг. 23 - схема другого предпочтительного варианта обогревательного контура в системе контроля работы электромобиля согласно предлагаемому изобретению;

Фиг. 24 - схема системы контроля работы электромобиля согласно предпочтительному варианту предлагаемого изобретения; и

Фиг. 25 - график изменения напряжения и тока обогревательного контура и нагрузочного конденсатора на Фиг. 24.

Подробное описание изобретения Детали изобретения будут раскрыты при описании конструктивных вариантов, представленных на прилагаемых чертежах, где одни и те же или аналогичные элементы и элементы, имеющие те же или такие же функции, обозначены одинаковыми числовыми позициями по всему описанию. Приводимые конструктивные варианты со ссылками на чертежи являются иллюстративными, пояснительными и используются для общего понимания предлагаемого изобретения. Они не должны рассматриваться как ограничивающие данное изобретение.

В последующем описании, если не оговорено иное, термин ′′модуль управления обогревательным контуром′′ означает любое управляющее устройство, которое может выдавать управляющие команды (такие как пульсирующую форму волны) согласно заданным условиям или в заданное время для управления подключением или отключением обогревательного контура соответственно, такое как PLC (Контроллер с программируемой логикой); термин ′′реверсивный переключатель′′ означает любой реверсивный переключатель, который может осуществлять управляемое включение/выключение по электрическому сигналу или автоматически, такой как MOSFET (Полевой транзистор металл-оксид-полупроводник) или IGBT (Биполярный транзистор с изолированным затвором) с реверсным шунтирующим диодом; термин ′′накопитель заряда′′ означает любое устройство, способное накапливать заряды, такое как конденсатор; термин ′′элемент удерживания тока′′ означает любое устройство, способное удерживать ток, такое как катушка индуктивности; термин ′′прямое направление′′ означает направление, когда энергия передается от бортового аккумулятора к обогревательному контуру, термин ′′обратное направление′′ означает направление, когда энергия передается от обогревательного контура к бортовому аккумулятору; термин ′′бортовой аккумулятор′′ включает батарею гальванических элементов (такую как сухая батарея или щелочной аккумулятор) и аккумуляторную батарею (такую как ионно-литиевый аккумулятор, никель-кадмиевый аккумулятор, никель-металлогидридный аккумулятор или свинцово-кислотный аккумулятор); термин ′′демпфирующий элемент′′ означает любое устройство, которое потребляет энергию задерживая течение тока, такое как резистор; термин ′′замкнутая цепь обогрева′′ означает замкнутую цепь, образуемую бортовым аккумулятором и обогревательным контуром.

Далее система контроля работы электромобиля согласно предлагаемому изобретению будет подробно описана со ссылками на прилагаемые чертежи.

На Фиг. 3 представлена схема системы контроля работы электромобиля согласно одному из вариантов предлагаемого изобретения, в котором система содержит обогревательный контур 11 и нагрузочный конденсатор С12. Обогревательный контур 11 выполнен с возможностью соединения с бортовым аккумулятором 5 с образованием замкнутой цепи обогрева. Нагрузочный конденсатор С12 выполняет функцию подвода энергии к рабочему контуру 6 электромобиля. Система также содержит распределительное устройство 20 и модуль 200 управления переключателями. Распределительное устройство 20 соединено с нагрузочным конденсатором С12 и бортовым аккумулятором 5 соответственно. Модуль 200 управления переключателями соединен с распределительным устройством 20 для отключения распределительного устройства 20, когда обогревательный контур 11 соединен с бортовым аккумулятором 5 и образует замкнутую цепь обогрева бортового аккумулятора 5.

Для продления срока службы бортового аккумулятора 5, обогревательный контур 11 при низких температурах соединяют с бортовым аккумулятором 5 для обогрева последнего. Бортовой аккумулятор 5 обогревается в условиях, требующих обогрева. Когда достигается достаточный уровень обогрева, обогревательный контур 11 отсоединяется от бортового аккумулятора 5.

На Фиг. 4 показана схема обогревательного контура 11 в системе контроля работы электромобиля согласно одному из вариантов предлагаемого изобретения, в котором обогревательный контур 11 содержит демпфирующий элемент R1, реверсивное распределительное устройство 1, элемент L1 удерживания тока и накопитель С1 заряда. Демпфирующий элемент R1 и элемент L1 удерживания тока соединены последовательно и образуют первый участок цепи. Реверсивное распределительное устройство 1 и накопитель С1 заряда, соединенные последовательно, образуют второй участок цепи. Один конец первого участка соединен с положительной клеммой бортового аккумулятора 5. Другой конец первого участка соединен с одним концом второго участка и одним выводом распределительного устройства 20 соответственно. Другой конец второго участка соединен с нагрузочным конденсатором С12 и отрицательной клеммой бортового аккумулятора 5 соответственно. Более детально, один вывод демпфирующего элемента R1 соединен с положительной клеммой бортового аккумулятора 5. Другой вывод демпфирующего элемента R1 соединен с одним выводом элемента L1 удерживания тока. Другой вывод элемента L1 удерживания тока соединен с одним выводом реверсивного распределительного устройства 1 и одним выводом распределительного устройства 20 соответственно. Другой вывод распределительного устройства 20 соединен с одним выводом нагрузочного конденсатора С12, другой вывод нагрузочного конденсатора С12 соединен с одним выводом накопителя С1 заряда и отрицательной клеммой бортового аккумулятора 5 соответственно. Следует понимать, что пример на Фиг.4 является только иллюстративным и не предназначен ограничивать настоящее изобретение. В других вариантах, демпфирующий элемент R1 и элемент L1 удерживания тока могут меняться местами, и/или могут меняться местами реверсивное распределительное устройство 1 и накопитель заряда С1.

Принимая во внимание различные характеристики разных типов бортовых аккумуляторов, в настоящем описании ′′бортовой аккумулятор′′ может относиться к идеальному аккумулятору, у которого отсутствует внутреннее паразитное сопротивление или внутренняя паразитная индуктивность, или к идеальному аккумулятору у которого и внутреннее паразитное сопротивление и внутренняя паразитная индуктивность очень малы. ′′Бортовой аккумулятор′′ также может означать аккумуляторную батарею, которая имеет внутреннее паразитное сопротивление и внутреннюю паразитную индуктивность. Поэтому специалистам следует понимать, что, когда ′′бортовой аккумулятор′′ относится к идеальному аккумулятору, который не имеет паразитного внутреннего сопротивления или паразитной внутренней индуктивности, или к идеальному аккумулятору, у которого и паразитное внутреннее сопротивление, и паразитная внутренняя индуктивность очень малы, демпфирующий элемент R1 является внешним демпфирующим элементом бортового аккумулятора, а элемент L1 удерживания тока является внешним элементом удерживания тока бортового аккумулятора. Когда ′′бортовой аккумулятор′′ относится к аккумуляторной батарее, которая имеет внутреннее паразитное сопротивление и внутреннюю паразитную индуктивность, демпфирующий элемент R1 может быть внешним демпфирующим элементом аккумуляторной батареи или внутренним паразитным сопротивлением аккумуляторной батареи, и, аналогично, элемент L1 удерживания тока может быть внешним элементом удерживания тока аккумуляторной батареи или внутренним элементом удерживания тока аккумуляторной батареи.

Как показано на Фиг. 4, система может содержать модуль 100 управления обогревательным контуром. Модуль 100 управления обогревательным контуром соединен с распределительным устройством 1, и выполняет функцию управления подсоединения или отсоединения обогревательного контура 11 от бортового аккумулятора 5 путем включения или выключения реверсивного распределительного устройства 1.

Так, когда создаются условия, требующие обогрева, модуль 100 управления обогревательным контуром включает реверсивное распределительное устройство 1, и бортовой аккумулятор 5 соединяется с обогревательным контуром 11, образуя замкнутую цепь. Бортовой аккумулятор 5 разряжается через замкнутую цепь, то есть, накопитель С1 заряда заряжается бортовым аккумулятором 5. Когда ток в цепи возвращается к нулю от максимального значения, накопитель С1 заряда начинает разряжаться через замкнутую цепь, то есть, бортовой аккумулятор 5 заряжается накопителем С1 заряда. Во время зарядки и разрядки бортового аккумулятора 5 и прямой, и обратный ток в замкнутой цепи протекает через демпфирующий элемент R1, и таким образом бортовой аккумулятор 5 обогревается за счет нагревания демпфирующего элемента R1. Когда достигается достаточная степень нагрева, модуль 100 управления обогревательным контуром выключает реверсивное распределительное устройства 1, прекращая работу обогревательного контура 11.

Таким образом, когда электромобиль обогревается, то есть цепь обогрева, образуемая обогревательным контуром 11 и бортовым аккумулятором 5, замкнута, распределительное устройство 20 может отсоединить бортовой аккумулятор 5 от нагрузочного конденсатора С12, что останавливает подачу энергии нагрузочному конденсатору С12 от бортового аккумулятора 5. Поэтому обогревательный контур 11 и нагрузочный конденсатор С12 могут работать не одновременно без мешающего влияния одного на другой.

На Фиг. 5 показана схема одного из вариантов распределительного устройства 20 на Фиг. 4, где распределительным устройством 20 является реверсивный переключатель К3. Модуль 200 управления переключателями отсоединяет бортовой аккумулятор 5 от нагрузочного конденсатора С12 выключением реверсивного переключателя К3.

На Фиг. 6 представлена схема другого варианта распределительного устройства 20 на Фиг. 4,. где распределительное устройство 20 содержит реверсивный переключатель К4 и реверсивный переключатель К5, соединенные последовательно в обратном порядке. Модуль 200 управления переключателями соединен с реверсивным переключателем К4 и реверсивным переключателем К5 соответственно для управлении отсоединением бортового аккумулятора 5 от нагрузочного конденсатора С12 путем выключения реверсивного переключателя К4 и реверсивного переключателя К5. Модуль 200 управления переключателями может быть единственным контроллером для управления включением и выключением различных внешних переключателей по заданной внутренней программе. Модуль 200 управления переключателями может представлять собой несколько контроллеров, например, каждый внешний переключатель может быть снабжен соответствующим отдельным модулем 200 управления переключателям. И наоборот несколько модулей 200 управления переключателями могут быть объединены вместе. Устройство модуля 200 управления переключателями не ограничивается описанными примерами.

В предпочтительном варианте модуль 100 управления обогревательным контуром объединен с модулем 200 управления переключателями. Работа системы контроля работы электромобиля согласно изобретению будет описана далее со ссылками на Фиг. 7 и 8.

На Фиг. 7 показана схема системы контроля работы электромобиля согласно одному из вариантов предлагаемого изобретения, где обогревательный контур 11 содержит последовательно соединенные демпфирующий элемент R1, реверсивное распределительное устройство 1, элемент L1 удерживания тока и накопитель С1 заряда. Обогревательный контур 11 соединен с бортовым аккумулятором 5 для образования замкнутой цепи обогрева. Нагрузочный конденсатор С12 для подачи энергии в рабочий контур 6 электромобиля соединен с рабочим контуром 6 параллельно. Модуль 100 управления обогревательным контуром соединен с реверсивным распределительным устройством 1, включением или выключением которого обогревательный контур 11 подсоединяется или отсоединяется от бортового аккумулятора 5. Распределительное устройство 20 содержит реверсивный переключатель К4 и реверсивный переключатель К5, соединенные последовательно в обратном порядке. Модуль 200 управления переключателями соединен с реверсивным переключателем К4 и реверсивным переключателем К5 соответственно для управления отсоединением бортового аккумулятора 5 от нагрузочного конденсатора С12 путем выключения реверсивного переключателя К4 и реверсивного переключателя К5.

На Фиг. 8 показаны графики изменения напряжения обогревательного контура 11 и нагрузочного конденсатора С12 на Фиг. 7. На графиках Τ означает один рабочий период системы контроля работы электромобиля, V_C1 - напряжение накопителя С1 заряда в обогревательном контуре 11, V_C12 - напряжение нагрузочного конденсатора С12. Система контроля работы электромобиля, показанная на Фиг. 7, в течение единичного периода Τ действует следующим образом:

а) Во время движения электромобиля, если бортовому аккумулятору 5 нужен обогрев, модуль 100 управления обогревательным контуром включает реверсивное распределительное устройство 1 и соединяет обогревательный контур 11 с бортовым аккумулятором 5, образуя замкнутую цепь обогрева. Бортовой аккумулятор 5 разряжается через обогревательный контур 11, то есть бортовой аккумулятор 5 заряжает накопитель С1 заряда в обогревательном контуре 11. При этом модуль 200 управления переключателями выключает реверсивный переключатель К4 и реверсивный переключатель К5, чем отсоединяет бортовой аккумулятор 5 от нагрузочного конденсатора С12. В это время при движении электромобиля, энергия, остающаяся в нагрузочном конденсаторе С12, может короткое время питать рабочий контур 6 электромобиля, что соответствует периоду времени t1 на графике Фиг. 8.

b) Когда сила тока в замкнутой цепи обогрева возвращается к нулю от максимального значения тока, накопитель С1 заряда в обогревательном контуре 11 начинает заряжать бортовой аккумулятор 5 через замкнутую цепь обогрева. Когда накопитель С1 заряда в обогревательном контуре 11 разряжается до минимального напряжения, модуль 100 управления обогревательным контуром выключает реверсивное распределительное устройство 1, чем отсоединяет обогревательный контур 11 от бортового аккумулятора 5, и таким образом накопитель С1 заряда сохраняет минимальное напряжение, что видно в период времени t2 на графике Фиг. 8.

c) Когда энергии в нагрузочном конденсаторе С12 недостаточно для работы рабочего контура 6, модуль 200 управления переключателями может включить реверсивный переключатель К4 и реверсивный переключатель К5 для соединения бортового аккумулятора 5 с нагрузочным конденсатором. С12. Далее бортовой аккумулятор 5 может заряжать нагрузочный конденсатор С12, и рабочий контур 6 электромобиля может питаться энергией от нагрузочного конденсатора С12, как показано на графике Фиг. 8 в период времени t3.

С вышеописанной системой контроля работы электромобиля согласно одному из вариантов изобретения, во время обогрева электромобиля (то есть, цепь обогрева, образованная обогревательным контуром 11 и бортовым аккумулятором 5, замкнута), бортовой аккумулятор 5 может быть отсоединен от нагрузочного конденсатора С12 распределительным устройством 20, которое прерывает подачу энергии от бортового аккумулятора 5 к нагрузочному конденсатору С12. Таким образом, обогревательный контур 11 и нагрузочный конденсатор С12 могут работать в разное время, избегая мешающего влияния одного на другой.

Во время описанного обогрева, когда ток течет от обогревательного контура 11 обратно к бортовому аккумулятору 5, энергия накопителя С1 заряда не будет полностью передаваться обратно бортовому аккумулятору 5. Часть энергии остается в накопителе С1 заряда, что, в конце концов, сделает напряжение накопителя С1 заряда близким или равным напряжению бортового аккумулятора 5, и в результате энергия из бортового аккумулятора 5 не сможет поступать к накопителю С1 заряда. Это является недостатком для циклической работы обогревательного контура 11.

Так, в предпочтительных вариантах предлагаемого изобретения система снабжена дополнительными блоками, которые суммируют энергию накопителя С1 заряда и энергию бортового аккумулятора 5 и переносят энергию накопителя С1 заряда другим накопителям энергии. В то время, когда реверсивное распределительное устройство 1 выключено, энергия накопителя С1 заряда суммируется и/или переносится.

На Фиг. 9 представлена схема системы контроля работы электромобиля согласно предпочтительному варианту предлагаемого изобретения. Как показано на Фиг. 9, обогревательный контур 11 содержит блок 300 суммирования энергии, который соединен с ветвью, образованной элементом L1 удерживания тока и накопителем С1 заряда, и выполняет функцию суммирования энергии обогревательного контура 11 и энергии бортового аккумулятора 5 после того, как выключается реверсивное распределительное устройство 1. Блок 300 суммирования энергии дает возможность бортовому аккумулятору 5 заряжаться энергией, накопленной накопителем С1 заряда, после того, как реверсивное распределительное устройство 1 включается снова. Это повышает эффективность работы обогревательного контура 11.

На Фиг. 10 показана схема одного из вариантов блока 300 суммирования энергии, который содержит блок 102 изменения полярности. Блок 102 изменения полярности соединен с ветвью, образованной элементом