集成启动机--发电机的轻度混合动力传动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于电动车辆特别是混合动力公共交通汽车（简称公交车）的传动装置，涉及一种集成启动机－发电机的轻度混合动力传动装置。此传动装置包括主动力部分和辅助动力部分。主动力部分是由内燃机通过变速箱驱动驱动轮的主传动链，以及向内燃机提供燃油的油箱。辅助动力部分包括传动电机、电机控制器、主电池组、辅助电池和辅助传动机构。由主电池组通过电机控制器与传动电机相联，传动电机通过辅助传动机构（用皮带轮或链轮传动）与内燃机相联，辅助电池与电机控制器相联。电机控制器内部包含有用来给辅助电池充电的ＤＣ／ＤＣ单元。本实用新型专利技术装置无需对原车做大的改动，又不改变司机的驾驶习惯。在车的启动和怠速状态下不消耗燃油，而在加速和上坡时，传动电机有助力作用，从而既可以降低汽车尾气的排放污染，又节省了燃油。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
集成启动机—发电机的轻度混合动力传动装置
本技术属于电动车辆特别是混合动力公共交通车辆(简称公交车)的传动装置，涉及一种集成启动机—发电机的轻度混合动力传动装置。它使公交车在不改变原有车辆驾驶程序的条件下，减少车辆的尾气排放、减少油耗，降低对环境的污染。技术背景目前，污染严重、能源紧张和交通拥挤堵塞等问题已经成为目前我国大中城市面临的一个很迫切的问题。对于绝大多数城市居民来说，都离不开便捷的公共交通。公共交通汽车(简称公交车)面临的最突出的问题是污染和节能。由于公交车运输距离短，行进时走走停停，加之城市交通流量大，交通灯限制，各种车辆和行人的混杂极易造成交通堵塞，使得公交车行驶速度慢，怠速、起步和换档十分频繁。据深圳市公交车进行调查统计发现：公交车平均停车时间占总运行时间的21.1％，最高达39％，最少为10％。如果再考虑起动预热和交通堵塞时间，则公交车怠速时间占总运行时间的比例会更高，可达50％以上。图1为传统公交车的传动装置，包括内燃机1、启动机2、发电机3、辅助电池4、变速箱5、驱动轮6及油箱7。内燃机1与启动机2通过齿轮8啮合。发电机3与内燃机1通过皮带传动装置9相联。启动机2与辅助电池4通过电线10相联。发电机3与辅助电池4通过电线11相联。内燃机1与油箱7通过油路管道12连接。图1所示为传统公交车的启动和运行过程。启动时，电线10接通，辅助电池4给启动机2供电。启动机2启动后通过齿轮8带动内燃机1启动。油箱7通过油路管道12给内燃机1供油。内燃机1启动后带动变速箱5启动驱动轮6，完成车的启动功能。同时内燃机1通过皮带传动装置9带-->动发电机3给辅助电池4充电。当内燃机1达到一定速度时，齿轮8断开，启动机2停止运转，以防止启动机2的“飞车”。公交车在正常运行、怠速、加速及减速工况时，油箱7通过油路管道12给内燃机1供油，保证内燃机1的运转，内燃机1通过变速箱5带动驱动轮6，使车运行在所需的工况下，整个运行过程中，内燃机1通过皮带传动装置8带动发电机3给辅助电池4充电。汽车处于怠速、起步、加速及减速工况时，内燃机的尾气排放造成的污染非常严重。因此，为了解决公交车的排放污染和节能这个难题，世界各国投入了大量的人力和物力，也取得了一些成果。如推出了新的电动汽车、双燃料汽车和混合动力汽车等。就国内而言，由于各种原因(主要是电池达不到要求和成本过高)电动汽车的开发进展缓慢，而且可能一时难以取得突破性进展，也就是说，纯电动汽车目前在国内还不成熟。而混合动力汽车，尤其是集成启动机—发电机的轻度混合动力汽车，由于具有纯电动汽车不具有的优势，如对蓄电池的要求不高(普通铅酸电池即可)、安全可靠、成本低等，成为现阶段我国解决城市公交车污染和节能最经济、最可靠、最可行的方案之一。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种混合动力公交车的集成启动机—发电机的轻度混合动力传动装置。该装置将原公交车上的启动机、发电机合二为一，既无需对原车的结构进行大的改动，又不改变行车驾驶习惯，使公交车在发动机的启动及怠速状态不消耗燃油，无污染排放。而汽车在起步、加速和上坡等最需要强大动力时，传动电机有助力功能，与发动机一道牵引汽车行驶，大大减轻了重载时的严重污染，从而最大限度地降低了汽车尾气的排放污染，又节约了大量的能源。本技术混合动力公交车的集成启动机—发电机的轻度混合动力传动装置，包括主动力部分和辅助动力部分。主动力部分是由内燃机通过变速箱驱动驱动轮的主传动链，以及向内燃机提供燃油的油箱。辅助动力部分包括传动电机、电机控制器、主电池组、辅助电池和辅助传动机构。主-->电池组通过电机控制器与传动电机相联，辅助电池与电机控制器相联，传动电机通过辅助传动机构与内燃机相联。本技术混合动力公交车的集成启动机—发电机的轻度混合动力传动装置中，主电池组通过主母线与电机控制器相联，电机控制器通过三相电导线与传动电机相联，传动电机通过皮带传动或链轮传动机构与内燃机相联。本技术混合动力公交车的集成启动机—发电机的轻度混合动力传动装置中，传动电机与内燃机的有一定的传动比，其数值根据传动电机、内燃机及车的参数来确定，传动电机采用交流电机。传动电机的工作状态有两种，即电动状态和发电状态。本技术的混合动力公交车的集成启动机—发动机的轻度混合动力传动装置中，电机控制器内部包含有用来给辅助电池充电的DC/DC单元和电机控制单元。附图说明图1是传统公交车传动装置示意图图2是本技术混合动力公交车的集成启动机—发电机的轻度混合传动装置示意图图3是包含在电机控制器内部的DC/DC单元的示意图图4是本技术的电机控制单元的电气原理图具体实施方式图2、图3、图4是本技术集成启动机—发电机的轻度混合传动装置。在车型BY6690S的中巴车上采用了本技术装置，将原车上的起动机、发电机合二为一，无需对原车结构进行大改动，又不改变行车驾驶习惯，实现了电动起动、电动怠速、电助力和行车发电等多种功能。如图2所示，本技术混合动力公交车的集成启动机—发电机的轻度混合传动装置，包括主动力部分200和辅助动力部分100。主动力部分200即内燃机的传动链与传统公交车完全相同，包括内燃机1、变速箱5、驱动轮6、油箱7。其中内燃机1与油箱7通过油路管道12连接，内燃机-->1通过变速箱5驱动驱动轮6。辅助动力部分100包括辅助电池4、传动电机13、主电池组14、电机控制器15。其中，主电池组14与辅助电池4分别与电机控制器15相连。主电池组14通过主母线18与电机控制器15相连。电机控制器15通过三相电导线19与电机13相联。传动电机13与内燃机1通过皮带传动机构16相连。参见图2和图4，图4所示为电机控制器15内部的电机控制单元400。传动电机13采用交流电机，当传动电机13工作在电动状态时，主电池组14的输出端联接在驱动器主回路的正相输入端421和负相输入端422，经过电解电容410滤波后，形成的直流母线电压加在六只带有续流二极管的大功率开关管Q1-Q6组成的全控桥上，由各大功率开关管Q1-Q6的基极驱动信号S1(包括驱动信号1和2)、S2(包括驱动信号3和4)、S3(包括驱动信号5和6)分别控制各开关管的通断，对直流母线电压进行斩波。由此形成的脉宽调制电压再通过输出端子441、442、443加在传动电机13的三相绕组U、V、W相上，驱动传动电机13运转。在主电池组14的初始剩余电量较低时，传动电机13工作在发电状态，这时电机控制单元400采用恒流方式充电。当充电至一定时间后或者蓄电池初始剩余电量较高时，电机控制单元400采用恒压方式给主电池组14充电。图2所示电机控制器15内部包含有DC/DC单元300(图3)和电机控制单元400(图4)。主电池组14的输出端联接在DC/DC单元300的正相输入端421和负相输入端422，DC/DC单元300输入端通过主母线连接到主电池组14，输出端通过导线17与辅助电池4相联，实现对辅助电池4的充电。本技术实施例主要部件的具体参数如下：传动电机13采用永磁同步电机，具体参数如下：额定转矩80N.m，额定转速1400rpm，额定功率12kW，最高转速5000rpm，传动电机13与内燃机1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力公交车的集成启动机－发电机的轻度混合动力传动装置，包括主动力部分和辅助动力部分，其特征是主动力部分是由内燃机通过变速箱驱动驱动轮的主传动链，以及向内燃机提供燃油的油箱；辅助动力部分包括传动电机、电机控制器、主电池组、辅助电池和辅助传动机构，主电池组通过电机控制器与传动电机相联，辅助电池与电机控制器相联，传动电机通过辅助传动机构与内燃机相联。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力公交车的集成启动机—发电机的轻度混合动力传动装置，包括主动力部分和辅助动力部分，其特征是主动力部分是由内燃机通过变速箱驱动驱动轮的主传动链，以及向内燃机提供燃油的油箱；辅助动力部分包括传动电机、电机控制器、主电池组、辅助电池和辅助传动机构，主电池组通过电机控制器与传动电机相联，辅助电池与电机控制器相联，传动电机通过辅助传动机构与内燃机相联。2.按照权利要求1的混合动力公交车的集成启动机—发电机的轻...

【专利技术属性】
技术研发人员：温旭辉，朱克敏，徐志捷，丁元章，张琴，薛山，裘新铭，刘锁定，罗子良，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，深圳市贝来电气有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]