CS362991A3 - Process and apparatus for feeding electrical energy, particularly of electrically-propelled vehicles - Google Patents
Process and apparatus for feeding electrical energy, particularly of electrically-propelled vehicles Download PDFInfo
- Publication number
- CS362991A3 CS362991A3 CS913629A CS362991A CS362991A3 CS 362991 A3 CS362991 A3 CS 362991A3 CS 913629 A CS913629 A CS 913629A CS 362991 A CS362991 A CS 362991A CS 362991 A3 CS362991 A3 CS 362991A3
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- sources
- electrical power
- power sources
- power
- voltage
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 title description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007634 remodeling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Description
1 r κι/
Způsob a zařízení pro napájení elektrickou“inergií, zejménapro vozidla na elektrický pohon
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu napájení elektrickou energií,zejména u elektricky napájených vozidel, opatřených primární-mi zdroji, například skupinou akumulátorů, elektricky spoje-ných s nejméně jedním elektromotorem. Vynález se týká takézařízení k provádění tohoto způsobu napájení elektrickouenergií, zejména pro elektricky napájená vozidla, obsahující-ho primární zdroj elektrické energie, sestávající ze skupinydobíječích akumulátorů, propojené elektricky jednak mezisebou a jednak s nejméně jedním elektromotorem.
Dosavadní stav techniky
Dosud známá elektrická vozidla jsou opatřena dobíjecímielektrickými akumulátory, které tvoří primární zdroj elek-trické energie a které jsou stabilně zapojeny v sérii neboparalelně, popřípadě v kombinaci sériového a parelelního za-pojení. Tímto řešením se zajišťuje potřebné napětí a potřebnáintenzita proudu pro hnací elektromotory, které zajišťujípohon vozidla. Elektrická energie z primárních zdrojů jesoučasně odebírána ze všech akumulátorů, které jsou tak trva-le vzájemně propojeny. Elektrická energie je ještě před při-vedením k hnacím elektromotorům vedena přes stejnosměrné mě-niče pro její dělení k jednotlivým elektromotorům.
Současné vzájemné propojení všech akumulátorů pro vytvo-ření primárního zdroje elektrické energie má nevýhodu veztrátách elektrické energie a v nevhodném využití kapacityakumulátorů. Trvalý přívod energie ze všech akumulátorů způ-sobuje jejich přehřívání, které výrazně zkracuje jejich ži-votnost při dlouhodobém zapojení, a také nedokáže zajistithomogenní odebírání uložené zásoby energie. Po určité doběprovozu tohoto zařízení se musí akumulátory vybít na rovno- 2 měrnou úroveň svého náboje. Navíc u těchto dosud známých hna-cích soustav není možno odpojit ty články nebo akumulátory,které jsou více vybity nebo které jsou poškozeny, od ostat-ních dobrých akumulátorů, což vede k absorbci elektrickéenergie z napájecího vedení nikoliv v hnacích elektromoto-rech, ale v jiných částech zařízení. Úkolem vynálezu je proto vyřešit takový způsob napájeníelektrickou energií a takové zařízení k provádění tohoto způ-sobu, kterými by bylo možno zajistit výhodné napájení zejménaelektrických vozidel elektrickou energií, při němž by se vý-hodně využilo kapacity akumulátorů a odstranily se nedostatkydosud známých uspořádáni primárních zdrojů elektrické energieu elektrických vozidel.
Podstata vynálezu
Tento úkol je vyřešen způsobem napájení zejména elektric-kých vozidel elektrickou energií podle vynálezu, jehož pod-stata spočívá v tom, že primární zdroj elektrické energie serozdělí do skupiny dílčích zdrojů elektrické energie, kteréjsou na sobě elektricky nezávislé a které jsou opatřeny při-způsobovacími členy pro transformaci hodnoty napětí každéhodílčího zdroje elektrické energie na správnou hodnotu napětípro nejméně jeden elektromotor a nejméně jeden z dílčíchzdrojů elektrické energie se připojí na elektromotor nebo sedočasně připojí každý z dílčích zdrojů elektrické energie prodosažení potřebného napájení elektromotorů napájecím proudem.
Ve výhodném provedení způsobu podle vynálezu se potřebnýnapájecí proud a počet dílčích zdrojů elektrické energie,současně připojených k elektromotorům, určuje na základě na-pájecího proudu, potřebného pro jízdní podmínky. Dílčí zdrojeelektrické energie se připojí k elektromotoru po předem sta-novený časový interval a po uplynutí nastavené doby se všech-ny nebo část z nich nahradí jinými dílčími zdroji elektrické 3 energie z těch, které byly dočasně mimo činnost.
Ve výhodném dalším provedení způsobu podle vynálezu sesleduje spojení dílčích zdrojů elektrické energie s elektro-motory, při kterém se plynule měří hodnota nabití dílčíchzdrojů elektrické energie, vybírají se dílčí zdroje elektric-ké energie a jejich počet, které se mají současně připojitpro zajištění potřebného příkonu, na základě změřené úrovnějejich nabití a udržuje se konstantní úroveň nabití mezi jed-notlivými dílčími zdroji elektrické energie.
Napětí každého z dílčích zdrojů elektrické energie setransformuje do výstupního napětí, které je dostatečně velképro správnou činnost elektromotorů za jízdy vozidla.
Nedostatečně nabité nebo poškozené dílčí zdroje elek-trické energie se podle výhodného provedení způsobu podle vy-nálezu izolují a/nebo nastaví do mimoprovozního pohotovostní-ho režimu a tato situace se signalizuje uživateli. Dílčízdroje elektrické energie mají jiné hodnoty napětí než jinédílčí zdroje elektrické energie, přičemž napětí každého díl-čího zdroje elektrické energie se individuálně transformuje,aby se dosáhlo výstupní hodnoty napětí, která je u všech díl-čích zdrojů elektrické energie stejná a je zejména vyšší nežjmenovité napájecí napětí elektromotorů. V dalším výhodném provedení způsobu podle vynálezu sepro napájení elektromotorů využívají všechny dílčí zdrojeelektrické energie, které nejsou ani poškozeny ani nedosta-tečně nabity pod minimální hodnotu nabití a určité množstvíenergie se uchovává v dílčích zdrojích elektrické energiejako rezerva elektrické energie a uživatel se informujeo tomto využívání.
Podstata zařízení k prováděni způsobu napájení elektric- 4 kých vozidel spočívá v tom, že zařízení obsahuje skupinuelektricky na sobě nezávislých dílčích zdrojů elektrickéenergie, z nichž každý sestává z nejméně jednoho akumulátorunebo ze skupiny akumulátorů, propojených mezi sebou v sériia/nebo paralelně, hlavní napájecí vedení pro napájení elek-tromotorů, ke kterému jsou přes příslušné stejnosměrné regu-látory napětí připojeny dílčí zdroje elektrické energie,které jsou ovládány bud' elektricky nebo elektronicky, a elek-tronické kontrolní a řídicí ústrojí, zejména počítač, prokontinuální měření úrovně nabití a provozních podmíneku každého dílčího zdroje elektrické energie, pro řízení odpo-vídajících stejnosměrných regulátorů napětí a pro plynuléurčování požadovaného napájecího příkonu elektromotorů podlejízdních podmínek.
Ve výhodném provedení zařízení podle vynálezu jsou stej-nosměrné regulátory napětí umístěny mezi každým dílčím zdro-jem elektrické energie a hlavním napájecím vedením k elektro-motoru a jsou ovládány zejména počítačem, přičemž jejichúkolem je transformace výstupního napětí odpovídajících díl-čích zdrojů elektrické energie na předem stanovenou hodnotu,která je shodná pro všechny ostatní stejnosměrné regulátorynapětí, ale která je nezávislá na jiných dílčích zdrojíchelektrické energie.
Stejnosměrné regulátory napětí sestávají ve výhodnémprovedení vynálezu z boosterů, které jsou ovládány vstupnímsignálem a působí jako elektronicky ovládané spínače,a z nejméně jednoho snímače vstupního napětí pro odpovídajícídílčí zdroje elektrické energie, přičemž každá jednotka jenezávisle spojena s počítačem, na který jsou přiváděna sníma-ná data a ze kterého jsou přiváděny řídicí signály.
Počítač je spojen se signálním ústrojím pro signalizacizásoby elektrické energie, které je aktivováno po dosažení 5 předem nastavené minimální úrovně celkového nabití dílčíchzdrojů elektrické energie. Počítač je vybaven časovacímústrojím pro připojení každého dílčího zdroje elektrickéenergie po předem stanovený maximální časový interval, kterýje permanentně a samostatně nastavitelný u každého dílčíhozdroje elektrické energie zejména pomocí vlastního procesoruna základě přílušné úrovně nabití. V ještě jiném výhodném provedení vynálezu je počítač spo-jen se snímači, z nichž každý je spojen s jedním elektromoto-rem pro měření jízdních podmínek vozidla a požadovaného pří-konu napájecí energie pro elektromotory, s regulační jednot-kou výkonu, opatřenou střídačovým obvodem umístěným mezi spo-lečným napájecím vedením a elektromotory a s indikátorempožadavku uživatele na dodávaný výkon, zejména s pedálemakcelerátoru, a s měřicími snímači jízdních podmínek vozidla.
Počítač je dále v jiném výhodném provedení vynálezue vy-baven řídicím programem a prostředky pro vykonávání měřicíchfunkcí při měření dobití dílčích zdrojů elektrické energie,pro snímání jízdních podmínek na základě signálů přiváděnýchod snímačů, pro monitorování regulační jednotky výkonu a jed-notlivých stejnosměrných regulátorů napětí a aktivaci nebovypínání jednotlivých dílčích zdrojů elektrické energie,přičemž procesor obsahuje kritéria pro optimální využitízdrojů elektrické energie.
Jak vyplývá z předchozích znaků způsobu napájení elek-trických vozidel a zařízení k provádění tohoto způsobu, jemožno tímto řešením dosáhnout rovnoměrného využití možnostía kapacity primárního zdroje elektrické energie a také vysokéúčinnosti tohoto primárního zdroje energie. Trvalým sledová-ním a měřením jednotlivých dílčích zdrojů elektrické energiea okamžitým odpojením a izolováním poškozených nebo nedosta-tečné nabitých článků je možno zlepšit celkovou účinnost za- 6 řízení podle vynálezu při zcela minimálním pohlcování elek-trické energie. Střídavé využívání každého dílčího zdrojeelektrické energie jen po určitý časový interval se zamezípřehřívání článků a akumulátorů i dílčích zdrojů elektrickéenergie, kterým se tyto zdroje chrání proti výslednému poško-zení a zajišťuje se funkce za konstantních optimálních podmí-nek. To vše má pozitivní účinek na životnost dílčích zdrojůelektrické energie a na minimalizaci ztrát elektrické ener-gie. Přehled obrázků na výkresech
Vynález je blíže objasněn pomocí příkladů provedení, zobrazených na výkresech, kde znázorňují obr. l blokové sché-ma elektricky napájeného vozidla a obr. 2 detailnější blokovéschéma napájecího systému podle vynálezu. Příklady provedení vynálezu
Blokové schéma z obr. 1, které představuje jeden z mož-ných funkčních příkladů, zobrazuje čtyřkolové vozidlo s elek-trickým pohonem, opatřené samostatnými hnacími systémy prokaždou dvojici hnacích kol 1, napájecím obvodem 9 pro přívodenergie k motorům, rekuperační jednotkou pro zpětné získáníčásti energie, obsahující několik rekuperačních generátorů,spojených s elektronickým setrvačníkem 13., a počítač 2 vyba-vený snímači pro měření pracovních parametrů a řídicími ovlá-dači pro ovládání všech funkcí vozidla. Pohonný systém prokaždé hnací kolo 1 je tvořen dvěma elektromotory Ml, M2, pro-pojitelnými prostřednictvím selektivních spojek s příslušnýmihnacími koly 1 na společném hnacím hřídeli, které mohou býtuváděny do chodu samostatně nebo současně. Druhý elektromo-tor M2, který je vytvořen jako startovací nebo rozběhový mo-tor, má největší výkon při nízkých otáčkách a je tedy využí-ván jak při rozjezdu vozidla k vyvození startovacího tahu,tak také pro akceleraci při normální jízdě. První elektromo-tor Ml, který je tak zvaným cestovním motorem, má největší 7 výkon při vysokých otáčkách a je využíván při normální plynu-lé jízdě vozidla.
Chod prvního elektromotoru Ml i druhého elektromotoru M2je řízen počítačem 2 podle snímaných signálů snímače 2 krou-tícího momentu, uloženého na společném hřídeli pro přenoskroutícího momentu a podle akcelerace požadované řidičem,která je sdělována počítači 2 nebo procesoru pomocí pedálu4 akcelerátoru. Oba elektromotory Ml, M2 jsou spojeny s hna-cími koly 1 prostřednictvím nastavitelné a elektricky ovláda-né spojky 5 v závislosti na přenášeném kroutícím momentu.Elektricky ovládané spojky 5 jsou přímo řízeny počítačem 2,který určuje optimální velikost napájecího proudu nebo regu-lačního napětí na základě kroutícího momentu, přenášeného odelektromotorů Ml, M2 na hnací kola 1. Velikost přenášenéhokroutícího momentu je měřena snímačem 6. kroutícího momentu.
Počítač 2. je spojen také se snímačem 7 úhlu natočení ří-dicích kol, který může počítač 2 informovat o rozdílech meziúhlovými rychlostmi jednotlivých hnacích kol 1 a počítač 2potom může současně řídit chod obou elektromotorů Ml, M2 prokaždé hnací kolo 1. Tato kombinace součástí vozidla je sou-časně schopna plnit funkci samosvorného diferenciálu, pružnéspojky a vyrovnávacího ústrojí pro brzdicí soustavy.
Primárním zdrojem 8 elektrické energie pro oba elektro-motory Ml, M2 je libovolný typ dobíjecího akumulátoru. Napá-jecí energie je přiváděna pomocí regulační jednotky 9 výkonu.Mezi primárním zdrojem 8 elektrické energie a regulační jed-notku 9 výkonu je vřazeno regulační ústrojí 10 napětí, kteréje také připojeno k počítači 2. Ústrojí pro zpětné získávání energie jsou připojenak regulační jednotce 9 výkonu. Například v zobrazeném pří-klad- ném provedení vynálezu sestává takové ústrojí z vlast- 8 nich elektromotorů Ml, M2, které v průběhu brzdění působíjako generátory elektrického proudu, z nejméíně jednoho foto-elek- trického článku 11, popřípadě také z tlumičů 12 pérová-ní, které jsou vytvořeny ve formě lineárních generátorů prou-du a které přeměňují dynamickou práci, vznikající při tlumenípohybů karoserie vozidla vzhledem k hnacím kolům 1, na elek-trickou energii. Zpět získaná energie je přeměněna na pohybelektronického setrvačníku 13, u kterého jsou provedeny úpra-vy pro zamezení ztrát a který je rovněž spojen s regulačníjednotkou 9 pro regulaci výkonu.
Regulační jednotka 9 pro regulaci výkonu ovládá připoje-ní obou elektromotorů Ml, M2 k primárnímu zdroji 8 energie ataké generátorového ústrojí pro zpětné získávání elektrickéenergie k elektronickému setrvačníku 13.. Regulační jednotka9 pro regulaci výkonu reguluje přívod elektrického prouduk oběma elektromotorům Ml, M2 na základě pokynů řidiče, kteréjsou vydávány prakticky pedálem 4 akcelerátoru, který je spo-jen s počítačem 2, takže regulační jednotka 9 pro regulacivýkonu je spojena s řídicím výstupem počítače 2.
Brzdicí obvod 14 je hydraulickýn obvodem. Ke každémuhnacímu kolu 1 je připojeno brzdicí ústrojí 15, které jeovládáno brzdovým pedálem 16 a které obsahuje hydraulickéčerpadlo 17, připojené na zásobní nádrž 18 brzdové kapaliny.Dvoupolohový elektromagnetický ventil 19 je umístěn mezi zá-sobní nádrží 18 brzdové kapaliny a brzdicím obvodem 14.. Zá-sobní nádrž 18 je opatřena nezobrazeným snímačem tlaku, kterýje rovněž připojen k počítači 2 a který signalizuje požadova-nou intenzitu brzdění.
Počítač 2 může sledovat kromě svých základních funkcítaké všechny základní funkce vozidla včetně různých pomocnýchfunkcí příslušenství vozidla, například topení a podobně.Obr. 1 zobrazuje v příkladném provedení čerpadlo 20 topného 9 okruhu, spojené jednak s regulační jednotkou 9, pro regulacivýkonu a jednak s počítačem 2.
Obr. 2 zobrazuje ve zvětšeném měřítku napájecí ústrojípodle vynálezu, zajištující dodávku elektrické energie atvořící základ vynálezu.
Primární zdroj 8 elektrické energie je rozdělen do něko-lika dílčích zdrojů 108, 208, 308 elektrické energie, z nichžjsou na obr. 2 pro zachování jednoduchosti a přitom přehled-nosti příkladů provedení zobrazeny jen tři. Každý z dílčíchzdrojů 108, 208, 308 elektrické energie může být tvořen pouzejedním akumulátorem nebo několika akumulátory, zapojenými dosérie a/nebo paralelně. Dílčí zdroje 108, 208, 308 elektrickéenergie mohou být vytvořeny tak, aby souhrnně zajišťovalyjmenovité napětí.
Na výstupu každého dílčího zdroje 108, 208, 308 elektric-ké energie je umístěn regulátor napětí, který může sestávatze zvláštního typu stejnosměrných transformátorů napětí nebostejnosměrných regulátorů 110, 210, 310 napětí. Tyto stejno-směrné regulátory 110, 210, 310 napětí jsou sdruženy do regu-lační jednotky 10, zobrazené na obr. 1. Stejnosměrné regulá-tory 110, 210, 310 napětí jsou na sobě nezávislé podobně jakojednotlivé dílčí zdroje 108, 208, 308 elektrické energiea mají za úkol transformovat jmenovité napětí každého dílčíhozdroje 108, 208, 308 elektrické energie na výstupní napětí,které může být u dílčích zdrojů 108, 208, 308 elektrickéenergie stejné a postačující k zajištění správné funkce obouelektromotorů Ml, M2 za jakýchkoliv provozních podmínek. Vý-stupní napětí může být s výhodou větší než jmenovité napětíobou elektromotorů Ml, M2. Stejnosměrné regulátory 110, 210,310 napětí jsou řízeny elektronicky a každý z nich je samo-statně připojen k počítači 2. Toto spojení je uskutečněnopřenosovým vedením pro přenos dat, majících vztah k úrovni 10 nabití dílčích zdrojů 108, 208, 308 elektrické energie,přičemž toto přenosové vedení je spojeno s počítačem 2a sděluje mu provozní podmínky v jednotlivých dílčích zdro-jích 108, 208, 308 elektrické energie a spolehlivost řídicíhospojení. Řídicí vedení stejnosměrných regulátorů 110, 210,310 napětí umožňuje nezávislé ovládání každého stejnosměrnéhoregulátoru 110, 210, 310 napětí a působí tak jako spojovacípřepínač pro dílčí zdroje 108, 208, 308 elektrické energie,aby se zajistilo požadované napájení elektromotorů Ml, M2.
Napájecí výstup každého stejnosměrného regulátoru 110,210, 310 napětí je připojen na společné napájecí vedení 21.které zajišťuje přívod elektrické energie k oběma elektromo-torům Ml, N2. Společné napájecí vedení 21 je připojenok oběma elektromotorům Ml, M2 pomocí regulační jednotky 9výkonu, která je střídačovou řídicí jednotkou pro každý elek-tromotor Ml, M2, která provádí dělicí funkce podle požadavkůuživatele, které jsou přenášeny pedálem 4 akcelerátoru. Tatoústrojí jsou známá ve funkci střídačů. U řešení podle vynálezu se reguluje přívod elektrickéenergie k oběma elektromotorům Ml, M2 počítačem 2, napříkladpomocí vhodného programu, popsaného v další části. Počítačem2 jsou plynule stanovovány hodnoty náboje a provozních podmí-nek v dílčích zdrojích 108, 208, 308 elektrické energie. Nazákladě shromážděných údajů může provozní procesor, tvořenýpočítačem 2, identifikovat jednotlivé dílčí zdroje 108, 208,308 elektrické energie, jejichž nábití je pod minimální úrov-ní a také každý defektní dílčí zdroj 108, 208, 308 elektrickéenergie a izolovat je přestavením odpovídajících stejnosměr-ných regulátorů 110, 210, 310 napětí do pohotovostního a zá-ložního stavu s ohledem na jejich napájecí funkci při napáje-ní elektrickou energii. Počítačem 2 je plynule stanovovánapotřebná hodnota elektrické energie, kterou je třeba přivádětk oběma elektromotorům Ml, M2 na základě povelů řidiče, pře- 11 dávaných pedálem 4 akcelerátoru a podle jízdních podmínek vo- zidla, snímaných snímači 3_,_6 kroutícího momentu. Na základě požadovaného výkonu a hodnot úrovně náboje v jednotlivých dílčích zdrojích 108, 208, 308 elektrické energie počítač 2 ovládá odpovídající stejnosměrné regulátory 110, 210, 310 napětí a zajišťuje přívod potřebné energie do společného napájecího vedení 21 připojením určitého daného počtu dílčích zdrojů 108, 208, 308 elektrické energie. Tím se součaasně aktivuje střídačové ústrojí, obsažené v regulační jednotce 2 výkonu. Výběr dílčích zdrojů 108, 208, 308 elektrické energie, které mají být připojeny na společné napájecí vedení 21k oběma elektromotorům Ml, M2. se provádí na základě optima-lizace provozních podmínek a vhodným výběrem se umožňuje do-sáhnout ve všech dílčích zdrojích 108, 208, 308 elektrickéenergie homogenní úrovně náboje, vhodně naprogramované pomocípočítače 2.
Podle dalšího znaku způsobu ovládání napájení elektrickouenergií jsou dílčí zdroje 108, 208, 308 elektrické energie napojeny na společné napájecí vedení 21 po předem určenýčasový interval a po uplynutí tohoto časového intervalu jsoutyto dílčí zdroje 108, 208, 308 elektrické energie nahrazeny jinými, jejichž počet může být také odlišný od předchozíhopočtu dílčích zdrojů 108, 208, 308 elektrické energie, při-čemž celková úroveň náboje má být tak velká, aby byl zajištěnpřívod dostatečného množství elektrické energie na místospotřeby. Předem stanovená aktivační doba pro dílčí zdroje 108, j 208, 308 elektrické energie může být nastavena pro každý z nich a je vypočtena tak, aby se zamezilo přehřátí, které bymohlo tyto dílčí zdroje 108, 208, 308 elektrické energie po- škodit. Aktivační doba může být také vypočtena počítačem 2 12 pro každý dílčí zdroj 108, 208, 308 elektrické energie nazákladě úrovně jeho náboje nebo podle jiných parametrů. Tímtozpůsobem jsou dílčí zdroj 108, 208, 308 elektrické energiestřídavě spojovány se společným napájecím vedením 21 v doko-nalém souladu s charakteristikami akumulátorů a poměry mezijejich úrovněmi nábojů. U řešeni podle vynálezu zajišťuje počítač 2. v napájecímzařízení pro zajišťování přívodu elektrické energie automa-ticky určité množství elektrické energie, obsažené globálněv dílčích zdrojích 108, 208, 308 elektrické energie, kterétvoří okamžitou zásobu elektrické energie. To je umožněnoneustálým sledováním stavu nabití v dílčích zdrojích 108,208, 308 elektrické energie, prováděným pomocí tohoto počíta-če 2. Tento druh rezervního zdroje energie má výraznou výhoduv tom, že se využívá náboje všech akumulátorů a všech dílčíchzdrojů 108, 208, 308 elektrické energie a tak se udržuje rov-noměrná hodnota náboje. Tím odpadá nutnost dlouhodobějšíhovyužívání zásobních elektrických energetických zdrojů, pracu-jících jako samostatné jednotky, a tím se odstraňují četnénevýhody dosavadních řešení těchto zásobních zdrojů.
Vynález pochopitelně není omezen na příklady provedení,popsané a zobrazené v předchozích částech popisu a na výkre-sech, ale může být v širokých mezích obměňován, aniž by bylpřekročen rozsah vynálezu.
Claims (15)
13
ί. PATENTOVÉ Ν Á Ř~OLK-Y -j
1. Způsob napájení elektrickou energií, zejména u elek-tricky napájených vozidel, opatřených primárními zdroji, na-příklad skupinou akumulátorů, elektricky spojených s nejménějedním elektromotorem, vyznačující se tím,že primární zdroj (8) elektrické energie se rozdělí do skupi-ny dílčích zdrojů (108, 208, 308) elektrické energie, kteréjsou na sobě elektricky nezávislé a které jsou opatřeny při-způsobovacími členy pro transformaci hodnoty napětí každéhodílčího zdroje (108, 208, 308) elektrické energie na správnouhodnotu napětí pro nejméně jeden elektromotor (Ml, M2) a nej-méně jeden z dílčích zdrojů (108, 208, 308) elektrické ener-gie se připojí na elektromotor (Ml, M2) nebo se dočasné při-pojí každý z dílčích zdrojů (108, 208, 308) elektrické ener-gie pro dosažení potřebného napájení elektromotorů (Ml, M2)napájecím proudem.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující set í m , že potřebný napájecí proud a počet dílčích zdrojů(108, 208, 308) elektrické energie, současně připojenýchk elektromotorům (Ml, M2), se určuje na základě napájecíhoproudu, potřebného pro jízdní podmínky.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačujícísetím, že dílčí zdroje (108, 208, 308) elektrickéenergie se připojí k elektromotoru (Ml, M2) po předem stano-vený časový interval a po uplynutí nastavené doby se všechnynebo část z nich nahradí jinými dílčími zdroji (108, 208,308) elektrické energie z těch, které byly dočasně mimo čin-nost.
4. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 1 až 3, vy-značující se tím, že se sleduje spojení díl- 14 čích zdrojů (108, 208, 308) elektrické energie s elektromoto-ry (Ml, M2), při kterém se plynule měří hodnota nabití díl-čích zdrojů (108, 208, 308) elektrické energie, vybírají sedílčí zdroje (108, 208, 308) elektrické energie a jejich po-čet, které se mají současně připojit pro zajištění potřebnéhopříkonu, na základě změřené úrovně jejich nabití a udržuje sekonstantní úroveň nabití mezi jednotlivými dílčími zdroji(108, 208, 308) elektrické energie.
5. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 1 až 4, vy-značující se tím, že napětí každého z dílčíchzdrojů (108, 208, 308) elektrické energie se transformuje dovýstupního napětí, které je dostatečně velké pro správnoučinnost elektromotorů (Ml, M2) za jízdy vozidla.
6. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 1 až 5, vy-značující se tím, že nedostatečně nabité nebopoškozené dílčí zdroje (108, 208, 308) elektrické energie seizolují a/nebo nastaví do mimoprovozního pohotovostníhorežimu a tato situace se signalizuje uživateli.
7. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 1 až 6, vy-značující se tím, že dílčí zdroje (108, 208,308) elektrické energie mají jiné hodnoty napětí než jinédílčí zdroje (108, 208, 308) elektrické energie, přičemž na-pětí každého dílčího zdroje (108, 208, 308) elektrické ener-gie se individuálně transformuje, aby se dosáhlo výstupníhodnoty napětí, která je u všech dílčích zdrojů (108, 208,308) elektrické energie stejná a je zejména vyšší než jmeno-vité napájecí napětí elektromotorů (Ml, M2).
8. Způsob podle nejméně jednoho z nároků 1 až 7, vy-značující se tím, že pro napájeni elektromoto-rů (Ml, M2) se využívají všechny dílčí zdroje (108, 208,308) elektrické energie, které nejsou ani poškozeny ani ne- 15 dostatečně nabity pod minimální hodnotu nabití a určité množ-ství energie se uchovává v dílčích zdrojích (108, 208, 308)elektrické energie jako rezerva elektrické energie a uživatelse informuje o tomto využívání.
9. Zařízení k provádění způsobu napájení elektrickouenergií, zejména pro elektricky napájená vozidla, podle náro-ků 1 až 6, obsahující primární zdroj elektrické energie, se-stávající ze skupiny dobíječích akumulátorů, propojené elek-tricky jednak mezi sebou a jednak s nejméně jedním elektromo-torem, vyznačující se tím, že obsahuje sku-pinu elektricky na sobě nezávislých dílčích zdrojů (108,208, 308) elektrické energie, z nichž každý sestává z nejménějednoho akumulátoru nebo ze skupiny akumulátorů, propojenýchmezi sebou v sérii a/nebo paralelně, hlavní napájecí vedení(21) pro napájení elektromotorů (Ml, M2), ke kterému jsoupřes příslušné stejnosměrné regulátory (110, 210, 310) napětípřipojeny dílčí zdroje (108, 208, 308) elektrické energie,které jsou ovládány bud' elektricky nebo elektronicky, a elek-tronické kontrolní a řídicí ústrojí, zejména počítač (2), prokontinuální měření úrovně nabití a provozních podmínek u kaž-dého dílčího zdroje (108, 208, 308) elektrické energie, prořízeni odpovídajících stejnosměrných regulátorů (110, 210,310) napětí a pro plynulé určování požadovaného napájecíhopříkonu elektromotorů (Ml, M2) podle jízdních podmínek.
10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující setím, že stejnosměrné regulátory (110, 210, 310) napětíjsou umístěny mezi každým dílčím zdrojem (108, 208, 308)elektrické energie a hlavním napájecím vedením (21) k elek-tromotoru (Ml, M2) a jsou ovládány zejména počítačem (2),přičemž jejich úkolem je transformace výstupního napětí odpo-vídajících dílčích zdrojů (108, 208, 308) elektrické energiena předem stanovenou hodnotu, která je shodná pro všechnyostatní stejnosměrné regulátory (110, 210, 310) napětí, ale 16 která je nezávislá na jiných dílčích zdrojích (108, 208,308) elektrické energie.
11. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 9 a 10, v y -značující se tím, že stejnosměrné regulátory(110, 210, 310) napětí sestávají z boosterů, které jsou ovlá-dány vstupním signálem a působí jako elektronicky ovládanéspínače, a z nejméně jednoho snímače vstupního napětí pro od-povídající dílčí zdroje (108, 208, 308) elektrické energie,přičemž každá jednotka je nezávisle spojena s počítačem (2),na který jsou přiváděna snímaná data a ze kterého jsou přivá-děny řídicí signály.
12. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 9 až 11, vy-značující se tím, že počítač (2) je spojen sesignálním ústrojím pro signalizaci zásoby elektrické energie,které je aktivováno po dosažení předem nastavené minimálníúrovně celkového nabití dílčích zdrojů (108, 208, 308) elek-trické energie.
13. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 9 až 12, vy-značující se tím, že počítač (2) je vybaven ča-sovacím ústrojím pro připojení každého dílčího zdroje (108,208, 308) elektrické energie po předem stanovený maximálníčasový interval, který je permanentně a samostatně nastavi-telný u každého dílčího zdroje (108, 208, 308) elektrickéenergie zejména pomocí vlastního procesoru na základě příluš-né úrovně nabití.
14. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 9 až 13, vy-značující se tím, že počítač (2) je spojen sesnímači, z nichž každý je spojen s jedním elektromotorem(Ml, M2) pro měření jízdních podmínek vozidla a požadovanéhopříkonu napájecí energie pro elektromotory (Ml, M2), s regu-lační jednotkou (9) výkonu, opatřenou střídačovým obvodem 17 umístěným mezi společným napájecím vedením (21) a elektromo-tory (Ml, M2) a s indikátorem požadavku uživetele na dodávanývýkon, zejména s pedálem (4) akcelerátoru, a s měřicími sní-mači (3, 6, 8) jízdních podmínek vozidla.
15. Zařízení podle nejméně jednoho z nároků 9 až 14, vy-značující se tím, že počítač (2) je vybavenřídicím programem a prostředky pro vykonávání měřicích funkcípři měření dobití dílčích zdrojů (108, 208, 308) elektrickéenergie, pro snímání jízdních podmínek na základě signálůpřiváděných od snímačů (3, 6, 18, 4), pro monitorování regu-lační jednotky (9) výkonu a jednotlivých stejnosměrných regu-látorů (110, 210, 310) napětí a aktivaci nebo vypínání jed-notlivých dílčích zdrojů (108, 208, 308) elektrické energie,přičemž procesor obsahuje kritéria pro optimální využitízdrojů elektrické energie.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT12556A IT1241909B (it) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | Metodo e dispositivo per l'alimentazione di energia elettrica, in particolare nei veicoli a trazione elettrica |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS362991A3 true CS362991A3 (en) | 1992-06-17 |
Family
ID=11141563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS913629A CS362991A3 (en) | 1990-11-30 | 1991-11-29 | Process and apparatus for feeding electrical energy, particularly of electrically-propelled vehicles |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0488272A1 (cs) |
| BG (1) | BG95551A (cs) |
| BR (1) | BR9105206A (cs) |
| CA (1) | CA2056706A1 (cs) |
| CS (1) | CS362991A3 (cs) |
| HU (1) | HUT59632A (cs) |
| IT (1) | IT1241909B (cs) |
| PL (1) | PL292594A1 (cs) |
| RO (1) | RO109307B1 (cs) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102018207008A1 (de) * | 2018-05-07 | 2019-11-07 | Audi Ag | Energiesystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50158014A (cs) * | 1974-06-10 | 1975-12-20 | ||
| US4563621A (en) * | 1983-12-07 | 1986-01-07 | Travis Electronics, Inc. | Speed control circuit for golf carts and the like |
| DE3410293A1 (de) * | 1984-03-21 | 1985-09-26 | Elektron - Bremen Fabrik für Elektrotechnik GmbH, 2800 Bremen | Elektrofahrzeug |
| US4788480A (en) * | 1987-08-07 | 1988-11-29 | Tennant Company | Voltage control for battery powered motor or the like |
-
1990
- 1990-11-30 IT IT12556A patent/IT1241909B/it active IP Right Grant
-
1991
- 1991-11-28 EP EP91120366A patent/EP0488272A1/en not_active Withdrawn
- 1991-11-29 HU HU913740A patent/HUT59632A/hu unknown
- 1991-11-29 CA CA002056706A patent/CA2056706A1/en not_active Abandoned
- 1991-11-29 CS CS913629A patent/CS362991A3/cs unknown
- 1991-11-29 RO RO148860A patent/RO109307B1/ro unknown
- 1991-11-29 PL PL29259491A patent/PL292594A1/xx unknown
- 1991-11-29 BR BR919105206A patent/BR9105206A/pt unknown
- 1991-11-29 BG BG095551A patent/BG95551A/bg unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT9012556A1 (it) | 1992-06-01 |
| PL292594A1 (en) | 1993-03-08 |
| HU913740D0 (en) | 1992-03-30 |
| EP0488272A1 (en) | 1992-06-03 |
| HUT59632A (en) | 1992-06-29 |
| BG95551A (bg) | 1993-12-24 |
| CA2056706A1 (en) | 1992-05-31 |
| BR9105206A (pt) | 1992-07-21 |
| IT9012556A0 (it) | 1990-11-30 |
| RO109307B1 (ro) | 1995-01-30 |
| IT1241909B (it) | 1994-02-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6281660B1 (en) | Battery charger for electric vehicle | |
| US6882129B2 (en) | Battery pack for a battery-powered vehicle | |
| CN104972886B (zh) | 混合动力车辆的电力系统 | |
| CN103003105B (zh) | 模块化交通工具系统 | |
| CN104972885B (zh) | 混合动力车辆的电力系统 | |
| JP6070934B2 (ja) | ハイブリッド車の走行モード切換制御装置 | |
| US4348628A (en) | Electric motor alternating power supply for vehicles | |
| US6127798A (en) | Electric power supply having two electrical battery storage means for vehicles and other applications | |
| CN106004719A (zh) | 用于交通工具系统中的电功率管理的设备和方法 | |
| JP2016508358A5 (cs) | ||
| EP1151892A2 (en) | Vehicle with a high voltage power source system and method of controlling the start of such vehicle | |
| EP2817645B1 (en) | High voltage cable detection using rotating machine in hybrid vehicles | |
| RU2012114685A (ru) | Способ управления работой гибридного транспортного средства при неисправности энергетической системы и устройство для его осуществления | |
| EA018781B1 (ru) | Сельскохозяйственное транспортное средство и способ регулирования распределения нагрузки в таком транспортном средстве | |
| JP2007151396A (ja) | 電動車両の電池電源装置 | |
| JP2010259274A (ja) | 蓄電装置充電パック | |
| WO2012125158A1 (en) | Hybrid electic vehicle power management system | |
| CN105473404A (zh) | 用于至少部分电驱动的车辆的车辆控制装置 | |
| CN112238831A (zh) | 在具有燃烧发动机的车辆中用于向箱供电的车载ac发电机 | |
| CN105966248A (zh) | 用于向机动车辆的车辆电气系统供应电压的方法 | |
| CA2579943A1 (en) | Battery control system for hybrid vehicle and method for controlling a hybrid vehicle battery | |
| JP2012191798A (ja) | 車載電力供給装置および電力供給システム | |
| KR20150008378A (ko) | 절연 접촉기 천이 극성 제어 | |
| TW201119184A (en) | Power source module and method for using the same | |
| CN112449816B (zh) | 增程器、混合动力插秧机和混合动力插秧机的工作方法 |