車輛的發電系統及其發電方法技術方案

一種車輛的發電系統及其發電方法，其發電系統包含：發電單元、供電單元、離合機構及控制單元。發電單元具有發電機、動力輸入軸及電力輸出單元。離合機構具有增速單元以及接合或分離增速單元與曲軸的馬達控制器。控制單元電連接馬達控制器，且具有發電條件判斷單元。其中，控制單元取得發電模式切換信號后，先確認車輛狀態，再接合曲軸與動力輸入軸，并提升引擎轉速，再通過增速單元提升發電機轉速，以產生供給供電單元的電能，控制單元取得行車模式切換信號后驅使離合機構分離曲軸，以停止發電。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種發電系統及其方法，特別涉及一種結合于車輛固有的動力系統上的發電系統及其方法。
技術介紹
常見的攜帶式引擎發電機一般具有架體、油箱、引擎、發電機、供電接口等，因采用獨立運作設計，遂可機動地移動至適合場地使用。另一方面，市售車輛中也有應用引擎曲軸的動力附掛充電發電機進行車輛電瓶電力回充的設計，但該設計僅多用于該車的電瓶充電使用，并不能有如前述攜帶式引擎發電機般地提供車輛以外的電器設備電力。再者，上述攜帶式引擎發電機的大部分的元件在市售車輛中都已具備(除了對外的供電接口)，而目前所知，將攜帶式引擎發電機各構件與車輛動力構件整合的專利并不多 見，且因原車輛引擎系設計提供該車輛動力使用，在將之兼作對外供電的發電機的驅動動力之用時，必需有完善的控制策略，以確保不至危害到原車輛的使用安全。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種混合供電用引擎發電機與車輪動力的車輛發電系統以及其發電方法。本專利技術提供的車輛發電系統，包括發電單元，其具有發電機、驅動發電機的動力輸入軸及電連接發電機的電力輸出單元。供電單元，其連接電力輸出單元，并提供電能連接接口。離合機構，具有連接動力輸入軸的增速單元與接合/分離增速單元與曲軸的馬達控制器。控制單元，電連接馬達控制器，其具有發電條件判斷單元，用以感知車輛是否處于適合發電的狀態，據以驅動離合機構。因此，控制單元取得發電模式切換信號后，以發電條件判斷單元確認車輛處于適合發電狀態，繼而驅使離合機構以接合曲軸，使曲軸與發電機的動力輸入軸連接，并提升引擎轉速至第一設定轉速值運轉，通過增速單元提升至第二設定轉速值驅動發電機，以產生供給供電單元的電能，控制單元取得行車模式切換信號后，驅使離合機構分離曲軸，以停止發電。在上述實施例中，發電條件判斷單元感知車輛處于適合發電的安全靜止狀態的條件包含車輛的輪速是否為零、車輛檔位是否位于空檔或停車檔、車輛的油門開度是否回到怠速轉速下的位置、車輛手剎車是否為剎車狀態以及該發電機的溫度是否在安全值內。在上述實施例中，控制單元還包含警示單元,警示單元具有對應的聲音或燈號提示目前車輛處于行車模式、發電機模式或警告模式行車模式是曲軸與車輛傳動單元接合的狀態；發電機模式是曲軸與發電機接合且發電條件判斷單元確認車輛處于適合發電狀態；警告模式為輪速在不為零的狀態、變速箱檔位不在停車檔或空檔的位置、手剎車在非剎車的狀態、油門開度不在怠速轉速下的位置或發電機的溫度超出安全值的狀態的上述情況的任一種。本專利技術提供的車輛的發電方法，包括提供發電單元。再取得模式切換信號。續而確認車輛處于適合發電狀態。再釋放對發電單元的制動。再以離合機構接合曲軸與發電單元。繼而提升引擎轉速至第一設定轉速值，并通過增速單元將第一設定轉速值提升至第二設定轉速值，以驅動發電單元產生電能。再經由漏電過載裝置輸出電能。在上述實施例中,確認車輛處于適合發電狀態包含輪速在不為零的狀態、變速箱檔位不在停車檔或空檔的位置、手剎車不在剎車的狀態、油門開度不在怠速轉速下的位置、引擎溫度過熱狀態、水箱溫度過熱狀態、排氣管過熱狀態以及引擎轉速超過3500RPM以及發電機的溫度超出安全值。本專利技術的特點在于，本專利技術在車輛的動力單元中，結合了對外供電的發電機裝置及功能，并以二種模式(行車模式以及發電機模式)互相切換而使得可在車輛上提供外部即時發電供電的功能，并確保在進行二種模式切換時，車輛處于安全靜止的情況，將二種模式切換時的安全性考量納入整車控制的流程中。附圖說明·圖I示出了本專利技術實施例的曲軸未與發電單元的動力輸入軸接合的系統架構圖；圖2示出了本專利技術實施例的車輛的發電方法流程圖；以及圖3A與圖3B示出了本專利技術實施例的警示方法流程圖。具體實施例方式茲配合圖式將本專利技術實施例詳細說明如下，其所附圖式均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本專利技術的基本結構。因此在所述這些圖示中僅標示與本專利技術有關的元件，且所顯示的元件并非以實施時的數目、形狀、尺寸比例等加以繪制，其實際實施時的規格尺寸實為一種選擇性的設計，且其元件布局形態有可能更為復雜。一般車輛應用微電腦控制器(ECU)可以搜集各種設置于該車輛上的各種感知器(如曲軸角度感知器、引擎溫度感知器、油門開度感知器、水箱溫度感知器、目前檔位感知器、歧管壓力感知器…等)的數據，加以應用。請參照圖I所示。本實施例的車輛的發電系統的車輛10具有引擎20可提供該車輛10的動力，引擎20具有曲軸201、連接該曲軸201并由該曲軸201傳動的車輛傳動單元30，該車輛傳動單元30連接該車輛10的車輪31以驅使車輛10移動。本專利技術的車輛的發電系統包括發電單元40、供電單元50、離合機構60、控制單元70。發電單元40具有發電機41、驅動該發電機41運轉，以產生電能的動力輸入軸42及電連接該發電機41的電力輸出單元43。供電單元50連接于該電力輸出單元43，并提供電連接接口的插座53，以供該車輛10外部(指與電瓶電連線設備以外的電器設備)。離合機構60，具有連接該動力輸入軸42的增速單元61以及接合或分離該增速單元與該曲軸的馬達控制器62。控制單元70，電連接該馬達控制器62，該控制單元70具有發電條件判斷單元701，用以感知車輛10處于適合發電的安全靜止狀態，并據以驅動該離合機構60。通過上述系統，要進行發電狀態時，可以切換開關P產生發電模式切換信號P1，該控制單元70取得發電模式切換信號Pl后，以該發電條件判斷單元701確認該車輛10處于適合發電狀態后，驅使該離合機構60接合該引擎20的曲軸201，使該曲軸201與該發電機41的動力輸入軸42連接，并提升該引擎20的轉速至第一設定轉速值202運轉，并通過該增速單元61提升至第二設定轉速值203驅動該發電機41，以產生供給該供電單元50的電能，當然，為保護發電機41或使用者，該供電單元50可進一步設有依序電連接的主斷路器51、副斷路器52及至少一插座53，該副斷路器52的過載漏電保護值應小于該主斷路器51的過載漏電保護值。若要停止進行發電狀態時，該控制單元70取得行車模式切換信號P2(同樣可應用切換開關P發出該行車模式切換信號P2)之后，驅使該離合機構60分離該曲軸201，以停止發電機41發電。而上述的第一設定轉速值可設為3000RPM、該第二設定轉速值可設為3600RPM，可獲得優選的發電效率，并節省引擎20所耗的熱能。在上述實施例中，該發電條件判斷單元701經由回報至微電腦控制器的各程感知器感知該車輛10處于適合發電的安全靜止狀態，其狀態條件包含I.該車輛的輪速為零、2.該車輛檔位位于空檔或停車檔、3.該車輛的油門開度為怠速轉速下的位置、4.該車輛手剎車為剎車狀態以及5.該發電機的溫度在過熱的安全值內。 再請參照圖I所示。進一步地，該控制單元70可還包含警示單元71，該警示單元71具有至少以對應的聲音或燈號提示目前該車輛處于行車模式、發電機模式或警告模式，該行車模式為該曲軸201與該車輛傳動單元30接合狀態；該發電機模式為該曲軸201與該發電機41接合、且該發電條件判斷單元701確認該車輛10處于適合發電狀態；該警告模式為車輛輪速在不為零的狀態、變速箱檔位不在停車檔或空檔的位置、手剎車不在剎車的狀態、油門開度不在怠速轉速下的位置(以上可界定為內部信本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種車輛的發電系統，所述車輛具有提供所述車輛動力的引擎，所述引擎具有曲軸、連接所述曲軸并由所述曲軸傳動的車輛傳動單元，所述車輛傳動單元連接所述車輛的車輪，其特征在于，所述車輛的發電系統包括：發電單元，其具有發電機、驅動所述發電機以產生電能的動力輸入軸及電連接所述發電機的電力輸出單元；供電單元，其連接所述電力輸出單元，并提供電能連接接口；離合機構，具有連接所述動力輸入軸的增速單元以及接合或分離所述增速單元與所述曲軸的馬達控制器；以及控制單元，電連接所述馬達控制器，所述控制單元具有發電條件判斷單元，用以感知所述車輛處于適合發電的安全靜止狀態，并據以驅動所述離合機構。其中，所述控制單元取得發電模式切換信號后，以所述發電條件判斷單元確認所述車輛處于適合發電狀態后，驅使所述離合機構接合所述引擎的曲軸，使所述曲軸與所述發電機的動力輸入軸連接，并提升所述引擎轉速至第一設定轉速值運轉，并通過所述增速單元提升至第二設定轉速值驅動所述發電機，以產生供給所述供電單元的電能，所述控制單元取得行車模式切換信號后，驅使所述離合機構分離所述曲軸，以停止發電。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：曾建評，
申請(專利權)人：光陽工業股份有限公司，
類型：發明
國別省市：