电传动履带式车辆制造技术

电传动履带式车辆，包括车底盘，车底盘的二侧分别设有履带，每个履带分别采用多个车轮驱动，所述车底盘的前部设有内燃机舱，内燃机舱内安装有燃气轮机，燃气轮机的动力输出轴与永磁同步发电机的发电机轴传动相连，永磁同步发电机输出的交流电经过第一AC-DC变换器转换为直流电后输入直流母线，直流母线与MH-Ni电池组相连，MH-Ni电池组通过第一DC-DC变换器与低压用电设备相连。其目的在于提供一种可减少怠速工况时间，提高内燃机工作效率，降低燃油消耗，实现制动能量的高效储存和再利用，并满足车辆低压设备用电需求的电传动履带式车辆。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电传动履带式车辆。
技术介绍
传统履带式装甲车辆，是将柴油内燃机的动力通过机械连接方式传递到各个车轮，通过调整侧减速器的减速比控制各轮驱动状态，实现直驶或转向；利用铅酸蓄电池组满足车辆照明、通信等电力需求。由于动力系统结构和传动方式等因素制约，柴油内燃机的工作状态与车辆行驶状态关系密切，当车辆处于怠速工况时，内燃机工作效率降低，油耗升高；当车辆处于加速和爬坡等工况时，需求功率较大，对车用内燃机的功率密度提出较高要求；当车辆处于减速或制动等工况时，制动产生的能量都以热能形式被浪费，难以实现制动能量的高效利用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可减少怠速工况时间，提高内燃机工作效率，降低燃油消耗，实现制动能量的高效储存和再利用，并满足车辆低压设备用电需求的电传动履带式车辆。本技术电传动履带式车辆，包括车底盘，车底盘的二侧分别设有履带，每个履带分别采用多个车轮驱动，所述车底盘的前部设有内燃机舱，内燃机舱内安装有燃气轮机，燃气轮机的动力输出轴与永磁同步发电机的发电机轴传动相连，永磁同步发电机输出的交流电经过第一AC-DC变换器转换为直流电后输入直流母线，直流母线与MH-Ni电池组相连，MH-Ni电池组通过第一DC-DC变换器与低压用电设备相连；所述直流母线分别与第二AC-DC变换器和8个DC-AC变换器相连，每个DC-AC变换器分别与一个开关磁阻电动机相连，每个开关磁阻电动机的电机轴分别与一个侧减速器的动力输入轴传动相连，每个侧减速器的动力输出轴分别与一个车轮传动相连；所述第二AC-DC变换器通过导线与永磁同步电动机相连，永磁同步电动机的电机轴与飞轮相连。优选地，所述直流母线为高压线缆。优选地，所述MH-Ni电池组安装于车底盘尾部电池舱内。优选地，所述飞轮安装于车底盘尾部辅助储能舱内。优选地，所述开关磁阻电动机安装在车底盘的两侧。本技术电传动履带式车辆的有益效果如下：(1)采用多个开关磁阻电动机分别驱动各个车轮，可以实现各轮间的独立控制，减小车辆转弯半径甚至实现原地转向功能，提升车辆动力性水平。(2)车体内部除燃气轮机、飞轮和永磁同步发电机之间以机械连接方式传递动力外，其余各部件间均采用电气连接方式传递动力至开关磁阻电动机，这种电传动方式，有利于实现燃气轮机工作状态与车辆行驶状态之间的解耦，控制燃气轮机工作在优化区间；(3)采用开关磁阻电动机作为终端驱动部件，逆向工作时兼具发电机工作特性，便于在车辆减速、制动等工况下回收制动能量，并存储到MH-Ni电池组和飞轮中，实现能量高效利用，降低整车燃油消耗。下面结合附图对本技术的电传动履带式车辆作进一步详细说明。附图说明图1为本技术电传动履带式车辆一种实施方式的原理图。具体实施方式如图1所示，本技术电传动履带式车辆，包括车底盘(图中未画出)，车底盘的二侧分别设有履带17，每个履带17分别采用多个车轮1驱动，车底盘的前部设有内燃机舱(图中未画出)，内燃机舱内安装有燃气轮机2，燃气轮机2的动力输出轴与永磁同步发电机3的发电机轴传动相连，永磁同步发电机3输出的交流电经过第一AC-DC变换器4转换为直流电后输入直流母线5，直流母线5与MH-Ni电池组7相连，MH-Ni电池组7通过第一DC-DC变换器6与低压用电设备9相连；MH-Ni电池组7可为照明、通信等低压用电设备提供电能。直流母线5分别与第二AC-DC变换器10和8个DC-AC变换器11相连，每个DC-AC变换器11分别与一个开关磁阻电动机12相连，每个开关磁阻电动机12的电机轴分别与一个侧减速器13的动力输入轴传动相连，每个侧减速器13的动力输出轴分别与一个车轮1传动相连；第二AC-DC变换器10通过导线与永磁同步电动机14相连，永磁同步电动机14的电机轴与飞轮16相连。永磁同步电动机14还可作为电动机工作。上述直流母线5为高压线缆，高压线缆可以采用型号为EFL3GCG1*30mm2高压电力电缆；MH-Ni电池组安装于车底盘尾部电池舱(图中未画出)内；飞轮16安装于车底盘尾部辅助储能舱(图中未画出)内；开关磁阻电动机12安装在车底盘的两侧。当电传动履带式车辆启动时，需要由永磁同步发电机3拖动燃气轮机2进入工作状态，此时由MH-Ni电池组7驱动永磁同步发电机3工作于电动状态，利用永磁同步发电机3的输入轴反向带动燃气轮机2的曲轴旋转，使燃气轮机2进入工作状态。MH-Ni电池组额定电压为42V，可直接接入低压用电设备如照明、通信等中，保证整车低压用电设备全程工作于正常状态。当电传动履带式车辆处于加速或爬坡等工况时，负载需求较大，此时燃气轮机2将燃料中包含的化学能转换为动能，直接带动永磁同步发电机3的发电机轴同步旋转，永磁同步发电机3将旋转的动能转换为电能，永磁同步发电机3输出的交流电经过第一AC-DC变换器4整流为直流电输至直流母线5；MH-Ni电池组7本身即为一个直流源；飞轮16、永磁同步电动机14和第二AC-DC变换器10可视为一个大功率的直流源，永磁同步电动机14可作为电动机工作，飞轮16通过自身旋转带动永磁同步电动机14旋转并发电，发出的交流电经过第二AC-DC变换器10整流为直流电输到直流母线5，以实现快速反应，满足负载瞬时大功率需求；由各动力源得到的母线高压直流电经过DC-AC变换器11逆变为交流电，驱动每个开关磁阻电动机12工作，各个开关磁阻电动机12通过每个侧减速器13带动对应的车轮1旋转，驱动车辆行驶。当电传动履带式车辆处于减速或制动等工况时，由于开关磁阻电动机12具有双向工作特性，此时各个车轮1通过每个侧减速器13带动对应的开关磁阻电动机12旋转，开关磁阻电动机12工作于发电状态，输出的交流电反向经过DC-AC变换器11整流为直流电输入直流母线5；直流母线5得到的回馈电能中的低频成分经过第一DC-DC变换器6改变电压和电流，输入到MH-Ni电池组7，以化学能方式储存起来，高频部分则驱动辅助动力源中的永磁同步电动机14工作于电动状态，带动飞轮旋转，将回收到的多余能量以动能形式存储于飞轮中，此时把限定飞轮转速10000r/min以内，以保证飞轮工作于安全状态。当系统检测到MH-Ni电池组7电量过低，同时负载功率需求不大时，为避免对MH-Ni电池性能造成损害，需要对MH-Ni电池组7进行充电。此时，燃气轮机2带动永磁同步发电机3发出的电能除满足车辆驱动所需的负载功率需求外，多余电量为MH-Ni电池组7充电。MH本文档来自技高网...

【技术保护点】
电传动履带式车辆，包括车底盘，其特征在于所述车底盘的二侧分别设有履带(17)，每个履带(17)分别采用多个车轮(1)驱动，车底盘的前部设有内燃机舱，内燃机舱内安装有燃气轮机(2)，燃气轮机(2)的动力输出轴与永磁同步发电机(3)的发电机轴传动相连，永磁同步发电机(3)输出的交流电经过第一AC‑DC变换器(4)转换为直流电后输入直流母线(5)，直流母线(5)与MH‑Ni电池组(7)相连，MH‑Ni电池组(7)通过第一DC‑DC变换器(6)与低压用电设备(9)相连；所述直流母线(5)分别与第二AC‑DC变换器(10)和8个DC‑AC变换器(11)相连，每个DC‑AC变换器(11)分别与一个开关磁阻电动机(12)相连，每个开关磁阻电动机(12)的电机轴分别与一个侧减速器(13)的动力输入轴传动相连，每个侧减速器(13)的动力输出轴分别与一个车轮(1)传动相连；所述第二AC‑DC变换器(10)通过导线与永磁同步电动机(14)相连，永磁同步电动机(14)的动力输出轴与飞轮(16)相连。

【技术特征摘要】
1.电传动履带式车辆，包括车底盘，其特征在于所述车底盘的二侧分别设有履带(17)，
每个履带(17)分别采用多个车轮(1)驱动，车底盘的前部设有内燃机舱，内燃机舱内安装
有燃气轮机(2)，燃气轮机(2)的动力输出轴与永磁同步发电机(3)的发电机轴传动相连，
永磁同步发电机(3)输出的交流电经过第一AC-DC变换器(4)转换为直流电后输入直流母
线(5)，直流母线(5)与MH-Ni电池组(7)相连，MH-Ni电池组(7)通过第一DC-DC
变换器(6)与低压用电设备(9)相连；
所述直流母线(5)分别与第二AC-DC变换器(10)和8个DC-AC变换器(11)相连，
每个DC-AC变换器(11)分别与一个开关磁阻电动机(12)相连，每个开关磁阻电动机(12)
的电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖自力，陈路明，刘春光，张运银，项宇，阳贵兵，赵梓旭，燕玉林，李嘉麒，张征，李能，朱昊，
申请(专利权)人：中国人民解放军装甲兵工程学院，
类型：新型
国别省市：北京;11