飞轮混合系统技术方案

一种用于皮带传动附属系统的动能回收系统包括动能存储装置，具有驱动器输出部的驱动器，具有传动比的连接到驱动器输出部的变速器，通过第一离合器连接到变速器的皮带传动附属系统；动能存储装置通过第二离合器连接到皮带传动附属系统，并且动能存储装置和变速器通过第一离合器和第二离合器可连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】飞轮混合系统
本专利技术涉及一种飞轮混合系统，并且尤其地涉及一种包括有选择地连接到内燃机附属皮带传动系统的飞轮的飞轮混合系统。
技术介绍
飞轮是储存能量和调节速度的公知装置。在包括汽车在内的车辆上，大的飞轮典型地安装到曲轴上。飞轮惯性起到消除内部燃烧过程的脉冲属性并且防止速度波动传递到变速器以及动力传动系统的其它部件上的作用。飞轮的其它用途也是公知的。例如，飞轮用于调节电网频率。如图1A所示，如图1所示，当需要的电力高时，发电机速度降低，引起供给的AC电力的频率的降低。在峰值需求，飞轮系统可以提供功率，降低发电机上的负载。这将发电机的速度保持增加并且维持了AC电力的频率。另外，基于飞轮的辅助动力单元(APU)可以在电力设备应用中使用。在医院，如果失去电网电力，则基于飞轮的APU可用于提供紧急电力以桥接电网电力损失与柴油发电机启动之间的缺口。类似地，在断电面前，紧急的计算机系统可以是保持供电。图1B示出了飞轮在制造业中的使用。诸如压床的机器使用飞轮A在变化的负载下保持恒定的速度。此外，叫做动能回收系统(KERS)的飞轮系统在包括开式轮的座圈的某些座圈应用中使用。例如，通过回收否则在制动中被浪费的能量，KERS可以在6.67秒提供额外的80Hp。另一公知的系统由如图2所示的英国，北安普敦郡，Flybrid系统提供。该系统通常包括飞轮模块A，CVT模块B，传动机构C，以及输出传动轴D。系统提供60kW并且可以在飞轮中存储最高速度为60000RPM的400kJ的能量。现有技术的代表是美国专利号3，672，244，其公开了一种汽车系统，采用了能够存储并且迅速地消散连接到变速器的大量动能的高速、质量适中的飞轮，以及用于以相对低的能量水平供给动能至飞轮的装载装置，所述变速器适于允许来自飞轮的存储动能平稳的释放至车辆车轮。该系统通过有效的能量转换装置提供了极大的燃料经济性和减轻的污染。需要的是飞轮混合系统，其包括有选择地离合到内燃机附属皮带传动系统的飞轮。本专利技术满足该需求。
技术实现思路
本专利技术的主要方面是提供一种飞轮混合系统，其包括有选择地离合到内燃机附属皮带传动系统上的飞轮。通过专利技术的以下描述和附图，将会明显地指出或作出本专利技术的其它方面。本专利技术包括用于皮带传动附属系统的动能回收系统，该系统包括动能存储装置，具有驱动器输出部的驱动器，具有传动比的连接到驱动器输出的变速器，通过第一离合器连接到变速器的皮带传动附属系统，该动能存储装置通过第二离合器连接到该皮带传动附属系统，并且该动能存储装置和该变速器通过第一离合器和第二离合器可连接。【附图说明】附图，其合并入并且形成说明书的一部分，示出了本专利技术的优选实施例，并且与说明书一起，起到解释本专利技术的原理的作用。图1A是示出了动力系统的调节的图示的现有技术。图1B是示出了使用飞轮的一件工业设备的现有技术。图2是示出了动力传动系统KERS系统的现有技术。图3A是用于图3B中的系统的皮带轮比的图表。图3B是本专利技术的KERS系统的图解。图4是飞轮的透视图。图5A是用于图5B中的系统的皮带轮比的图表。图5B是示出了飞轮传动的专利技术的KERS系统的图解。图6是示出了系统特性的图表。图7是示出了系统特性的图表。图8A是用于图8B中的系统的皮带轮比的图表。图SB是示出了在制动情况期间飞轮再装载的本专利技术的KERS系统的图解。图9是示出了在飞轮再装载期间飞轮速度特性的图表。图1OA是示出了在空调工作时燃料节省的图表。图1OB是示出了没有空调时燃料节省的图表。【具体实施方式】以下的描述仅仅是提供了实施例，并不旨在限制权利要求的范围、应用或结构。相反地，以下的描述仅为本领域技术人员提供了实施所述的示例性的描述。应当理解，在不背离所附权利要求的精神和范围的情况下在元件的功能和布置上可以作出各种改变。专利技术的系统包括用于驱动内燃机皮带传动附属系统(ABDS)的动能回收系统(KERS)。双离合器结构允许内燃机或者飞轮驱动附件。如果当车辆制动作用时原本浪费的能量被回收并且存储以随后使用用于推动附件时，可以实现显著的燃料节省。通常，再生制动能量用于推动车辆，这是效率不高的。在本专利技术的系统中，回收能量通过使用飞轮将用于驱动发动机附件。用于驱动发动机附件的本专利技术的KERS系统在图3中示出。系统1000包括内燃(IC)发动机100。发动机100可以包括在诸如客车，卡车，公共汽车的车辆或任意其它使用IC发动机的车辆使用的发动机。发动机100可以包括任意数量的气缸，可适于使用该发动机的特定车辆应用。发动机100具有诸如曲轴的发动机输出部101。皮带轮102连接到曲轴101的端部。皮带轮102可以包括V形皮带轮或多楔V形皮带轮。皮带105跨越在皮带轮102和皮带轮103之间。皮带105可以包括或者V形皮带，多楔V形皮带，链或者其它适当的柔性动力传递构件。皮带轮103连接到轴104上。皮带轮103可以包括V形皮带轮或多楔V形皮带轮。轴104用于重新定向该输出部并且取决于车辆的结构可以包含在系统内或排除在系统外。轴104连接到变速器300。示例性的变速器包括三个速度比，即，2.0: I (齿轮301,304) ,1.2: 1(齿轮 302、305)和 0.94: I (齿轮 303、306)。变速器 300 可以包括适于与旋转的输出轴一起使用的本领域中任意公知的。变速器300连接到第一离合器400。变速器300是摩擦片类型离合器。飞轮200连接到齿轮201和齿轮202。在该实施例中，齿轮201和202的传动比是8.0: I。齿轮202连接到第二离合器500。变速器500是摩擦片类型离合器。离合器400的输出部和离合器500的输出部都连接到皮带轮405。皮带轮405可以包括V形皮带轮或多楔V形皮带轮。皮带轮405通过皮带204连接到双皮带轮203A，203B的皮带轮203B。双皮带轮203A，203B可以包括V形皮带轮或多楔V形皮带轮。皮带轮203A和203B固定在一起。皮带204可以包括或者V形皮带，多楔V形皮带，或者其它适当的柔性动力传递构件。附件包括交流发电机600，空调压缩机700和动力转向泵800。皮带轮601连接到交流发电机600。皮带轮701连接到空调压缩机700。皮带轮801连接到动力转向泵800。皮带205在每个皮带轮601，701和801与皮带轮203A之间顺序连接。每个皮带轮601，701，801可以包括V形皮带轮或多楔V形皮带轮。然而，每个皮带轮必须与用于给定系统的相同皮带类型一致。皮带205可 以包括V形皮带轮或多楔V形皮带轮。系统的布置允许飞轮使用与仅使用变速器300的三速附件驱动相同的齿轮装置。示例性的飞轮在图4中示出。在该实施例中，飞轮2000包括卷绕在钢轮毂2002上的碳绳索环形物2001。碳绳索环形物被容纳在壳体2003中以防止碎屑的进入。飞轮系统通过8.0: 1.0速度比的变速器连接到离合器400，500。例如，如果发动机的最小速度是800RPM并且飞轮的最小速度是32，000RPM，那么飞轮与ABDS的比率将是M飞轮/厕== = 40.0在该速度比，当发动机转速上升超过一些阈值时，飞轮200必须与发动机100断开以防止超速。例如，如果飞轮的速度极限是60，000RPM，那么本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于皮带传动附属系统的动能回收系统，包括：动能存储装置；具有驱动器输出部的驱动器；具有传动比且连接到所述驱动器输出部的变速器；通过第一离合器连接到所述变速器的皮带传动附属系统；所述动能存储装置通过第二离合器连接到所述皮带传动附属系统；以及所述动能存储装置和所述变速器能够通过所述第一离合器和所述第二离合器连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.29 US 13/248,2771.一种用于皮带传动附属系统的动能回收系统，包括: 动能存储装置； 具有驱动器输出部的驱动器； 具有传动比且连接到所述驱动器输出部的变速器； 通过第一离合器连接到所述变速器的皮带传动附属系统； 所述动能存储装置通过第二离合器连接到所述皮带传动附属系统；以及 所述动能存储装置和所述变速器能够通过所述第一离合器和所述第二离合器连接。2.根据权利要求1所述的用于皮带传动附属系统的动能回收系统，其中所述驱动器包括内燃机。3.根据权利要求1所述的用于皮带传动附属系统的动能回收系统，其中所述动能存储装置包括飞轮。4.根据权利要求1所述的用于皮带传动附属系统的动能回收系统，其中所述皮带传动附属系统包括交流发电机。5.根据权利要求1所述的用于皮带传动附属系统的动能回收系统，其中所述变速器包括至少两个传动比。6.根据权利要求1所述的用于皮带传动附属系统的动能...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·塞基，I·阿里，
申请(专利权)人：盖茨公司，
类型：发明
国别省市：美国;US