混合动力系统及其运作方法技术方案

一种混合动力系统包含一电动/发电机模块、一供电模块、一引擎模块、一供油模块及一控制模块。该电动/发电机模块可于一第一、第二接线模式间切换，且第一接线模式的反电动势常数大于第二接线模式的反电动势常数；该供电模块电连接该电动/发电机模块，以供应所需的电力；该引擎模块连接并带动该电动/发电机模块转动；该供油模块连接该引擎模块，以供应所需的汽油；该控制模块电连接该电动/发电机模块、该供电模块及该供油模块，用以控制所述模块的动作。除此之外，本发明专利技术更揭露有该混合动力系统对应的运作方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是与油电混合动力有关；特别是指一种。
技术介绍
传统上，引擎工作转速会远大于电动/发电机转速。因此，一般混合动力系统中，电动/发电机常被作为被驱动件启动与低速时的动力源，而当被驱动件的转速提升至中高速时，则会改交由引擎作为驱动被驱动件转动的动力源(如遇输出需大扭力时也有可能是引擎+马达同时出力)，并同时带动电动/发电机转动。 如此一来，电动/发电机在外力带动情形下便产生反电动势，且其反电动势与转速的数学关系如下: Vemf = Ke X ω 其中，Vemf为马达反电动势、Ke为反电动势常数、ω为马达角速度(rad/s)。换言之，反电动势常数Ke固定的状态下，反电动势Vemf随转速ω增加而呈正比递增。 由此，当电动/发电机被弓丨擎带动而转动产生反电动势时，电动/发电机便可反向对原供应电动/发电机电力的电池充电，进而补偿电池失去的电力，而达到充放电的循环。另外，当电动/发电机被引擎带动所产生的反电动势大于一定伏特数时，则会切断电池与电动/发电机机的电性连接，以避免电池损毁。 然而，为于低速时能输出大扭力，电动/发电机受电转动时的绕阻接线通常为Y型接线，且当电动/发电机被引擎带动而转动时，其绕阻接线通常保持在反电动势常数Ke较高的Y型接线方式，而由前述数学式可知，当马达反电动势Vemf固定时，反电动势常数Ke越高，则马达角速度ω越低。换言之，电动/发电机于发电机状态下，若仍保持在反电动势常数Ke较高的Y型接线时，将会使得引擎的运转转速仍未至极高转速时，电动/发电机所产生的反电动势已超过电池所能负荷的最大伏特数，而使回充线路被截断。是以，电动/发电机于发电机状态下若仍保持Y型接线，将使得动力系统的有效发电转速被振限于引擎较小的转速范围之中，而无法达到较佳的充放电循环。 另外，除上述缺点外，若电动/发电机于发电机状态下仍维持于反电动势常数Ke较高的接线方式时，其马达角速度ω很容易有过高的疑虑，而容易形成过大电压致使电池过充而导致寿命减短，且同时亦会影响到电池充电时的安全性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的用于提供一种，可有效地延展电动/发电机发电时的转速范围，进而可达到较佳的充放电循环。 除此之外，本专利技术的另一目的在于电动/发电机工作于高转速区时，可有效避免过大电压导致电池过充而寿命减短的情事，并同时可确保电池充电时的安全性。 缘以达成上述目的，本专利技术所提供混合动力系统用以带动一被驱动件转动，且包括一电动/发电机模块、一供电模块、一引擎模块、一供油模块以及一控制模块。其中，该电动/发电机模块与该被驱转件连接，并可于一第一接线模式及一第二接线模式之间切换其绕组的接线方式，且该电动/发电机模块于第一接线模式时的反电动势常数大于于该第二接线模式时的反电动势常数。该供电模块电性连接该电动/发电机模块，用以供应运转所需的电力予该电动/发电机模块。该引擎模块通过一连动装置连接该电动/发电机模块，且该引擎模块运转时，将通过该连动装置带动该电动/发电机转动。该供油模块连接该引擎模块，用以供应运转所需的汽油予该引擎模块；该控制模块电性连接该电动/发电机模块、该供电模块以及该供油模块，用以控制该电动/发电机模块的接线模式，并控制该供电模块是否供电予该电动/发电机模块、以及控制该供油模块是否供油予该引擎模块。 由此，该混合动力系统运作时，该控制模块切换该电动/发电机模块的绕组为第一接线模式，并控制该供电模块供电予该电动/发电机模块，以启动该电动/发电机模块运转，以带动该被驱动件转动；当该电动/发电机模块的转速大于一启动转速时，启动该引擎模块运转，且控制该供油模块供油予该引擎模块，而后，当该电动/发电机模块的转矩比例小于一预定比例时，控制该供电模块以停止供电予该电动/发电机模块，使该引擎模块带动该电动/发电机模块与该被驱动件转动，并切换该电动/发电机模块的绕组为第二接线模式，而该转矩比例是指该电动/发电机模块所提供的转矩占驱动该被驱动件转动的总转矩的比例。 依据上述构思，本专利技术更提供有一种混合动力系统的运作方法，包含有下列步骤: A.控制一电动/发电机模块的绕组为一第一接线模式，并提供一供电模块供电予该电动/发电机模块，使该电动/发电机模块带动一被驱动件转动； B.当该电动/发电机模块的转速大于一启动转速时，启动一引擎模块运转； C.当该电动/发电机模块的转矩比例小于一预定比例时，停止供电予该电动/发电机模块，并切换该电动/发电机模块的绕组为一第二接线模式，而该转矩比例是指该电动/发电机模块所提供的转矩占驱动该被驱动件转动的总转矩的比例；另外，该电动/发电机模块于第二接线模式时的反电动势常数小于于该第一接线模式时的反电动势常数； D.使该引擎模块带动该电动/发电机模块与该被驱动件转动，并将该电动/发电机模块被带动而产生的反电动势回充至该供电模块。 依据上述构思，该第一接线模式为Y型接线，而该第二接线模式为Λ型接线。 依据上述构思，该第一接线模式为长Y型接线，而该第二接线模式为短Y型接线。 依据上述构思，该第一接线模式为串联式Y型接线，而该第二接线模式为并联式Y型接线。 如此一来，通过上述设计，本专利技术的混合动力系统便可有效地延展电动/发电机有效发电时的工作范围(转速范围)，进而达到较佳的充放电循环。 【附图说明】 为能更清楚地说明本专利技术，以下结合较佳实施例并配合附图详细说明如后，其中: 图1为本专利技术第一较佳实施例的方块图； 图2为本专利技术第一实施例的电动/发电机的绕组电路图； 图3A为图2绕组于第一接线模式时的电路图； 图3B为图2绕组于第二接线模式时的电路图； 图4为本专利技术第二较佳实施例的方块图； 图5A-C为本专利技术其它可行的接线模式电路图。 【具体实施方式】 请参图1所示，本专利技术一较佳实施例的混合动力系统用以带动一车辆的车轮100转动，且包含有一电动/发电机模块10、一供电模块20、一引擎模块30、一连动装置40、一起动马达50、一供油模块60以及一控制模块70。其中: 该电动/发电机模块10于本实施例中为一三相直流无刷轮毂式马达，且该车轮100是环绕该电动/发电机模块10设置，而可被该电动/发电机模块10带动而转动。当然，在其他实施态样中，只要能带动该车轮100转动，本专利技术的电动/发电机模块亦可为中间轴式直流无刷马达、有刷马达、或是其他型态的电动发电机。另外，请参阅图2，该电动/发电机模块10于其绕组12上设有三个第一电子开关SI以及三个第二电子开关S2，且可受控制地切换所述三个第一电子开关SI以及所述第二电子开关S2的启闭，而使其绕组12的接线方式可于一第一接线模式(如图3A所示的Y型接线)及一第二接线模式(如图3B所示的Λ型接线)之间切换。再者，该电动/发电机模块10于第一接线模式时的反电动势常数大于于该第二接线模式时的反电动势常数，更详而言之，于本实施例中，该电动/发电机模块10于第一接线模式时的反电动势常数，为于该第二接线模式时的反电动势常数的1.7倍。 [0031 ] 该供电模块20包含有一电池22以及一供电电路24，该电池22是通过该供电电路24电性连接该电动/发电机模块10，用以供应运转所需的电力予该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力系统，用以带动一被驱动件转动，且包括：一电动/发电机模块，与该被驱转件连接，并可于一第一接线模式及一第二接线模式之间切换其绕组的接线方式，且该电动/发电机模块于第一接线模式时的反电动势常数大于该第二接线模式时的反电动势常数；一供电模块，电性连接该电动/发电机模块，用以供应运转所需的电力予该电动/发电机模块；一引擎模块，通过一连动装置连接该电动/发电机模块，且该引擎模块运转时，将通过该连动装置带动该电动/发电机转动；一供油模块，连接该引擎模块，用以供应运转所需的汽油予该引擎模块；以及一控制模块，电性连接该电动/发电机模块、该供电模块以及该供油模块，用以控制该电动/发电机模块的接线模式，并控制该供电模块是否供电予该电动/发电机模块、以及控制该供油模块是否供油予该引擎模块；由此，该混合动力系统运作时，该控制模块切换该电动/发电机模块的绕组为第一接线模式，并控制该供电模块供电予该电动/发电机模块，以启动该电动/发电机模块运转，以带动该被驱动件转动；当该电动/发电机模块的转速大于一启动转速时，启动该引擎模块运转，且控制该供油模块供油予该引擎模块，而后，当该电动/发电机模块的转矩比例小于一预定比例时，控制该供电模块以停止供电予该电动/发电机模块，使该引擎模块带动该电动/发电机模块与该被驱动件转动，并切换该电动/发电机模块的绕组为第二接线模式，而该转矩比例是指该电动/发电机模块所提供的转矩占驱动该被驱动件转动的总转矩的比例。...

【技术特征摘要】
1.一种混合动力系统，用以带动一被驱动件转动，且包括: 一电动/发电机模块，与该被驱转件连接，并可于一第一接线模式及一第二接线模式之间切换其绕组的接线方式，且该电动/发电机模块于第一接线模式时的反电动势常数大于该第二接线模式时的反电动势常数； 一供电模块，电性连接该电动/发电机模块，用以供应运转所需的电力予该电动/发电机丰吴块； 一引擎模块，通过一连动装置连接该电动/发电机模块，且该引擎模块运转时，将通过该连动装置带动该电动/发电机转动； 一供油模块，连接该引擎模块，用以供应运转所需的汽油予该引擎模块；以及 一控制模块，电性连接该电动/发电机模块、该供电模块以及该供油模块，用以控制该电动/发电机模块的接线模式，并控制该供电模块是否供电予该电动/发电机模块、以及控制该供油模块是否供油予该引擎模块； 由此，该混合动力系统运作时，该控制模块切换该电动/发电机模块的绕组为第一接线模式，并控制该供电模块供电予该电动/发电机模块，以启动该电动/发电机模块运转，以带动该被驱动件转动；当该电动/发电机模块的转速大于一启动转速时，启动该引擎模块运转，且控制该供油模块供油予该引擎模块，而后，当该电动/发电机模块的转矩比例小于一预定比例时，控制该供电模块以停止供电予该电动/发电机模块，使该引擎模块带动该电动/发电机模块与该被驱动件转动，并切换该电动/发电机模块的绕组为第二接线模式，而该转矩比例是指该电动/发电机模块所提供的转矩占驱动该被驱动件转动的总转矩的比例。2.如权利要求1所述的混合动力系统，其中，当该电动/发电机模块的转速大于一阻断转速时，该控制模块则阻断该供电模块与该电动/发电机模块间的电性连接，使该供电模块与该电动/发电机模块间呈断路；另外，该阻断转速大于该启动转速。3.如权利要求1所述的混合动力系统，其中，该第一接线模式为Y型接线，而该第二接线模式为Λ型接线。4.如权利要求1所述的混合动力系统，其中，该第一接线模式为长Y型接线，而该第二接线模式为短Y型接线。5.如权利要求1所述的混合动力系统，其中，该第一接线模式为串联式Y型接线，而该第二接线模式为并联式Y型接线。6.如权利要求1所述的混合动力系统,其中，该供电模块包含有一电池以及一供电电路，该电池通过该供电电路电性连接至该电动/发电机模块，以供应运转所需的电力予该电动/发电机模块；该供电电路用以切换该供电模块与该电动/发电机模块间的电流流向、以及连通或阻断该电池与该电动/发电机模块机的电性连接。7.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王士豪，黄建钦，
申请(专利权)人：车王电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71