机械能纯电动汽车系统技术设计方法技术方案

本项发明专利技术公开了一种新能源概念纯电动汽车系统技术设计方法，依托传统汽车除了发动机之外的可利用系统技术，以及驱动电机和动力电池技术基础，本着开源节流的创新思维发明专利技术了能够显著提升驱动系统效能的多级飞轮组储能机电系统创新技术，以及深度挖掘汽车自身潜能，利用汽车动能和空气阻力转化为动力的创新应用技术，为提高新能源纯电动汽车续航能力奠定可靠物质基础，机械能纯电动汽车技术将会有效破解纯电动汽车续航里程短、制造成本高等瓶颈问题的束缚，推动世界新能源电动汽车制造业的全面发展。

Mechanical energy, pure electric vehicle, system technology, design method

The present invention discloses a new energy concept of pure electric vehicle system design method, in addition to relying on the traditional car engine outside by system technology, as well as drive motor and power battery technology base, with innovative thinking to the invention can be significantly improved driving system. The multi-level flywheel energy storage electromechanical system innovation as well as the depth of mining car using their own potential, the kinetic energy of the automobile and air resistance into application technology innovation power, to lay a solid material foundation to improve the new energy electric vehicle battery life, the mechanical energy of pure electric vehicle technology will effectively break the pure electric vehicle mileage is short, the high cost of manufacturing bottleneck constraints, promote the comprehensive development of the new world electric automobile manufacturing industry.

【技术实现步骤摘要】
机械能纯电动汽车系统技术设计方法
新能源概念纯电动汽车创新技术。
技术介绍
汽车自诞生已有一百多年的历史，汽车对于人类社会的文明进步产生了积极而深远的影响，有力促进人类社会的繁荣发展，但同时也衍生了能源危机、环境污染等日益严峻的社会问题。新能源纯电动汽车是世界公认的未来汽车发展方向，我国也在积级地推进新能源电动汽车国家发展战略，电动汽车已经成为最炙手可热的投资项目。目前新能源纯电动汽车技术上还没有形成实质性突破，新能源纯电动汽车受续航里程短、制造成本高等瓶颈性问题的束缚，难与传统动力汽车相匹敌，严重制约电动汽车产业的全面发展。
技术实现思路
一、机械能纯电动汽车总体设计方案技术创新源自于科技实践的不断探索研究，依据科学实验不难得出新能源概念纯电动汽车技术创新的最佳途径，其结论是新能源电动汽车不仅仅是动力驱动形式的简单转变，不应是对传统汽车可利用系统技术的全盘舍弃，而应当是对于传统汽车技术的传承创新，要充分依托传统汽车技术，并围绕电动汽车自身开源和节流的创新思维，依据驱动电机和动力电池前沿技术现状创新设计新能源纯电动汽车，旨在解决新能源纯电动汽车行驶里程短、制造成本高等瓶颈问题所采用的创新技术方法。新能源概念纯电动汽车核心技术，利用电磁驱动技术融合传统机械及变速传动等系统技术，创新设计可发挥最佳驱动效能的多级飞轮组储能机电系统技术，利用其中的初级和二级飞轮储能机电系统装置替换传统动力发动机，其动力经离合器柔性传递至变速器，利用变速器的逐级增速原理实现重力飞轮的逐级提速储能和发电功能，形成初级至多级飞轮储能机电系统形成合力矩做功，并充分利用中高速运动汽车的空气阻力直接转化为动力的创新应用技术，最终形成其增强动力经驱动桥减速驱动汽车运动做功。以及深度挖掘中高速运动汽车的自身潜能，利用中高速运动汽车所蕴含的较大动能转化为动力的创新应用技术，为提升新能源纯电动汽车续航里程奠定可靠的物资基础。二、机械能纯电动汽车基本结构新能源概念纯电动汽车总体上沿用传统汽车除了发动机以外的可利用系统结构，利用创新设计的初级和二级飞轮储能机电系统装置为原动机替换传统动力发动机；由常规转速电机所组成的驱动系统，则是由初级飞轮储能机电系统的单级系统装置为原动机替换传统发动机。新能源概念纯电动汽车与传统汽车的主要差别是驱动系统的不同，以及相关能量存储、传递形式的不同，由此而产生车身结构和附件上的差别。其主体结构是由多级飞轮组储能机电系统、传统机械变速传动、行走等系统、动力电池电源系统、发电励磁机、充电发电机、充电管理系统、动力驱动和整车控制系统及汽车辅助系统所组成。三、机械能纯电动汽车系统技术方法新概念纯电动汽车的核心创新技术，主要是在纯电动汽车动力驱动系统和汽车潜能开发利用方面的技术创新。新概念纯电动汽车驱动系统是由电磁驱动技术创新融合传统机械及变速传动技术，由驱动电机集成配重飞轮、功能飞轮和重力飞轮所构成的多级飞轮储能机电系统技术。其中的驱动电机按照转速划分有高速或者常规转速之分，按照形体划分有圆柱体传统驱动电机和新型盘式驱动电机两种类型。新能源概念电动汽车驱动系统采用具有较大过载能力的调速驱动电机，依托传统动力汽车技术创新设计的新概念纯电动汽车，传统汽车动力系统的转速和做功机构的质量等参数是其技术创新所要遵循的样本，其中的传统动力发动机做功机构质量是指由飞轮、曲轴、连杆活塞及轴承等转动做功附件的质量之和，是确定新概念电动汽车驱动电机功率及配重飞轮、功能飞轮和重力飞轮质量的重要依据。新能源概念纯电动汽车的驱动系统原动机转速设计要与传统汽车如乘用车发动机5000-8000r/min相同的常规转速，而商用车的动力系统原动机转速同样要遵循3000-5000r/min或是相同类型车转速和转动机构质量的设计原则。1.初级飞轮储能机电系统创新技术（1）高速驱动电机组成的动力系统，是由传统调速电机组合电机两侧配重飞轮，并集成散热风扇和驱动带轮或行星减速器于一体结构的系统装置；由高速盘式调速驱动电机所构成的系统，在驱动电机结构上创新设计较大直径扁平结构的盘式转子并集成配重飞轮的质量、散热风扇、驱动带轮或行星减速器于一体结构的盘式驱动电机。两种类型驱动电机所构成的动力系统，通过驱动带或集成组合行星器以2-3倍或适宜的传动比减速传递动力，形成与传统动力汽车乘用车或是商用车排量所对应的常规转速，驱动二级飞轮储能机电系统装置为原动机。原动机系统是由初级和二级的两级系统所组成。（2）常规转速驱动电机构成的系统，其常规转速是指依据传统动力汽车乘用车或是商用车排量所对应的常规转速。传统制式驱动电机的创新设计，可维持定子、转子和散热风扇基本结构不变，设计电机双侧驱动轴结构；盘式驱动电机的创新设计盘式转子并集成配重飞轮较大的形体和质量，以及转子中间的散热、气动增力组件于一体结构的转子，盘式电机外形可与风扇飞轮的大小相同，两种类型驱动电机的一侧驱动轴直接与二级飞轮储能系统前端的风扇飞轮驳接，另一侧的与飞轮盘相连接并与相关附件组合装置为原动机。常规转速驱动电机系统的原动机系统是由初级的单级系统所组成。初级飞轮储能系统中的驱动电机配重飞轮、盘式转子主要通过适当增加转子轮缘宽度而不是利用转子的轮缘厚度来实现其增重的质量，确保其质量集中在转子轮缘分布。初级和二级系统中的构件创新设计，目的是更好地平衡动力与受力、散热流通、气动增力等综合作用，完善驱动系统性能。对于传统高速电机构成的驱动系统，其中的配重飞轮单个质量为转子质量的0.5倍左右，外形大小为传统电机的1.5倍为宜。高速盘式驱动电机转子质量为传统电机的0.5-1倍为宜，外径为传统电机的2倍左右为宜。常规转速盘式驱动电机外形大小，要利用动力系统空间设计与风扇飞轮大小相同规格，其转子质量为传统电机转子的3-5倍为宜，盘式转子结构外部为铁芯和导线，其内部采用轻量化的铝合金、碳纤维、树脂等材料制作的风扇结构的盘式驱动电机。新概念纯电动汽车驱动电机类型选择及功率大小的确定，由于电动汽车驱动技术的快速发展，驱动电机类型种类齐全，功率从个位、十位到百位功率以上较为宽泛区间的驱动电机可供选择，从适宜纯电动汽车高可靠性及综合效能要求，变频交流感应电机、开关磁阻电机、无刷直流电机和直流永磁电机类型的调速驱动电机是最为理想的驱动电机。具体可依据驱动系统及整车动力实验平台的测试结果，确定驱动电机的适配类型及功率。2.第二级飞轮储能机电系统创新技术创新融合航空涡扇发动机技术，把汽车空气阻力直接转化为汽车动力的创新应用技术。二级飞轮系统装置是由风扇和飞轮的轮缘集成一体结构的气动增力风扇飞轮同轴直连飞轮盘，中间附加驱动带轮或驱动电机、整流、导流和排气涡扇所组成。其中风扇飞轮的配重轮缘可设计为空腔化铅封装的复合结构，以确保主要质量集中在飞轮的轮缘，以及在其前后端可增加充分利用气动力的多级涡扇，从而形成最佳的气动增力效果。飞轮盘如果没有起动功能可设计无齿圈的标准飞轮。二级飞轮系统的气动增力风扇飞轮装置，亦可创新设计为气动增力的风扇飞轮集成结构转子的盘式变频调速驱动电机，同轴直连飞轮盘或重力飞轮，中间附加驱动带轮或驱动电机、整流、导流和排气涡扇等附件，或增加起动电机所组成，并与离合器压盘相连接。创新设计的气动增力盘式驱动电机不宜采用永磁类型的驱动电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一、机械能纯电动汽车系统技术设计方法，其特征是，依托传统动力汽车除了发动机之外的可利用系统技术，以及驱动电机技术和动力电池前沿技术基础，秉持开源和节流创新思维设计旨在提高电磁驱动系统效能的多极飞轮储能机电系统技术，创新融合航空涡扇发动机技术直接把汽车空气阻力转化为动力的创新技术，以及深度挖掘汽车潜能转化为汽车动力的创新应用技术。

【技术特征摘要】
1.一、机械能纯电动汽车系统技术设计方法，其特征是，依托传统动力汽车除了发动机之外的可利用系统技术，以及驱动电机技术和动力电池前沿技术基础，秉持开源和节流创新思维设计旨在提高电磁驱动系统效能的多极飞轮储能机电系统技术，创新融合航空涡扇发动机技术直接把汽车空气阻力转化为动力的创新技术，以及深度挖掘汽车潜能转化为汽车动力的创新应用技术。2.多级飞轮储能机电系统其中的初级和二级飞轮储能系统为原动机，其动力驱动利用变速器逐级增速原理实现重力飞轮的储能和发电功能，初级至多级飞轮储能机电系统形成合力做功，并在汽车一定速度时自动启动风扇飞轮转动做功，最终形成驱动系统整体最大合力做功，并利用运动汽车所拥有的较大推力和汽车动力的合力驱动充电发电机做功，为动力电池充电的创新应用技术，为新概念电动汽车续航能力奠定可靠的物质基础。3.二、初级飞轮储能机电系统技术，其特征是，构成多级飞轮储能机电系统技术初级系统技术，由较大过载能力的调速驱动电机组合配重飞轮或功能飞轮所构成的系统装置，是新能源概念纯电动汽车驱动系统创新技术。4.其中包括（1）由高速驱动电机组成的驱动系统，由传统调速驱动电机创新设计为双侧驱动对称结构的配重飞轮，并与散热风扇和驱动带轮或行星减速器集成一体结构的系统装置；由新型盘式调速驱动电机创新设计较大直径扁平结构并集成配重飞轮的质量、散热风扇驱动带轮或行星减速器于一体的结构装置，传统或新型盘式驱动电机所构成的动力驱动系统，通过驱动带或行星减速器以2-3倍或者适宜的传动比减速传递动力，形成与传统动力汽车乘用车或是商用车排量所对应的常规转速，驱动二级飞轮储能机电系统装置为原动机，其原动机系统是由两级飞轮储能系统所组成。5.（2）常规转速驱动电机构成的系统，其常规转速是指依据传统动力汽车乘用车或是商用车排量所对应的常规转速，传统制式驱动电机的创新设计可维持定子、转子和散热风扇的基本结构不变，设计电机双侧驱动轴结构；盘式电机的转子创新设计为集成配重飞轮较大形体和质量，以及转子中间的散热、气动增力组件于一体结构的盘式转子，盘式电机外形可与风扇飞轮的大小相同，设计电机双侧驱动轴，两种类型驱动电机的一侧驱动轴直接与二级飞轮储能系统前端的风扇飞轮驳接，另一侧的与飞轮盘相连，并与相关附件组合装置为原动机，其原动机系统是由单级飞轮储能系统所组成。6.三、第二级飞轮储能机电系统技术，其特征是，创新融合航空涡扇发动机技术和传统汽车柔性传递动力系统技术，直接把汽车空气阻力转化为动力的创新应用技术，利用风扇和飞轮集成构件与离合器飞轮盘同...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚成吉，
申请(专利权)人：戚成吉，
类型：发明
国别省市：吉林,22