辅助动力系统技术方案

用于机动车辆的辅助动力系统，包括：发动机，所述发动机连接至变速器和驱动轴，所述驱动轴将所述变速器连接至差速器，从而传输所述发动机的旋转动力以使一个或多个驱动轮旋转；框架，所述框架支撑所述发动机；发电机，所述发电机直接安装至所述驱动轴，其中，所述发电机包括磁转子和定子，所述磁转子耦接至所述驱动轴且被构造为相对于所述驱动轴旋转，所述定子被构造为围绕所述磁转子且从旋转的所述磁转子产生电能，其中，所述定子被支撑轴承支撑，所述支撑轴承包括耦接至所述驱动轴的轴承内圈和耦接至所述定子的轴承外圈。

【技术实现步骤摘要】
辅助动力系统本申请是申请日为2016年4月29日、专利技术名称为“辅助动力产生方法和系统”的申请号为201680038912.5的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及用于机动车辆的辅助动力产生系统。更具体地，涉及下述辅助动力产生系统：从车辆动力传动系(vehiclepowertrain)获得能量，并且将能量(例如，电能)存储在储能元件(例如，电池)中，以供不使用机动车辆的发动机的时候使用。本专利技术也能够用来向车辆(例如，电动车辆)提供推动力，以及为车辆子系统提供新形式的可靠和稳定的电力供给。
技术介绍
为了乘客舒适性，机动车辆在传动系组件和客舱中越来越多地加入电子组件。例如，这些电子组件包括电制冷风扇和电流体泵，两者重量轻并且能够关闭从而减小燃料消耗，但是在使用中仍然造成燃料经济性的寄生损失。上述和其它电子组件的使用迫使需要更多电能和更大电力存储。这适用于乘用机动车辆和汽车房屋，也适用于长短途运输用的牵引式挂车。随着对更多电组件和基于电池的系统的需求的增加，大型卡车对电力的需要也增加。通过操作卡车主发动机上的子系统，估计出电组件(例如，电燃料泵、动力转向泵、制冷风扇等)的使用造成燃料经济性的5-7％的(寄生)损失。在一些方面，为驾驶员和/或乘客提供住宿的机动车辆(例如，大型卡车和汽车房屋等)对电能的需要更多，因为这些车辆通常需要长时间提供乘客舒适性，包括需要或期望在关闭主发动机的情况下过夜。这些车辆主要从连接至主发动机的交流发电机获得能量，从而即使当车辆不移动时，也必须保持主发动机运转，以加热和/或制冷住宿环境。这浪费燃料且导致空气污染。此外，大量的环境立法已经使下述行为成为被禁止的行为：空转卡车主发动机来操作卧铺驾驶室加热器和空调。因此，出现了基于电池的空调和加热系统，然而，它们缺少高效地产生足够在电池上长时间运转这些系统的电力的能力。在本领域中，需要一种用于车辆，特别是用于大型8级(class8)卡车的更高效的、专用新动力源。
技术实现思路
本专利技术涉及一种用于将动力供给至机动车辆中的辅助动力系统的方法和系统。现有技术的系统从交流发电机取得车辆电力，交流发电机通过皮带和皮带轮连接至发动机的曲柄轴的前端。通常假设：从内燃机的前部或从内燃机的后部产生动力将得到相同的效率和动力学。虽然理论上准确，但是变速器的输出侧的动力学大不相同，这是由于变速器的传动效应。根据本专利技术的一些实施例，辅助动力系统(包括交流发电机或发电机)被设计和构造为利用变速器传动的优势，以使输出轴在道路操作中以更高速度和更大扭矩旋转。根据本专利技术的一些实施例，机动车辆包括发动机和发电机(或交流发电机)，所述发动机连接至对动力传动系进行驱动的变速器或对推动车辆的驱动轮进行驱动的驱动轴，所述发电机(或交流发电机)能够耦接至变速器或驱动轴。来自变速器或驱动轴的动力能够用来为发电机(或交流发电机)提供动力，以产生能够存储在辅助动力系统的储能元件(例如，电池)中的电能或者为所述车辆的电气部件供电的电能。发电机(或交流发电机)能够由控制系统选择性地控制(例如，通过离合器选择性地接合或通过选择性地激活发电机或交流发电机的定子)，以提供高效操作且提供例如机动车辆的再生制动等功能。根据本专利技术的一些实施例，针对用于像长途运输卡车那样的长途公路旅行的动态而优化所述系统。在高速公路速度的情况下，发动机的每分钟转数(RPM)低于与变速器的输出轴附接的驱动轴的RPM。根据本专利技术的一些实施例，发电组件(例如，交流发电机或发电机)从在高速公路速度的情况下提供更高RPM和更多电力的驱动轴的旋转中获取动力。此外，根据本专利技术的系统能够用于再生制动模式，该模式通过使用交流发电机或发电机的增加的阻力使车辆减速来生成电力。根据本专利技术的实施方式，可以提供下面的一种或多种能力。本专利技术的一个目的是提出能够从机动车辆的电动机更高效地获得能量的系统。本专利技术的一个目的是提出能够从机动车辆的传动系高效地获得能量的系统。本专利技术的一个目的是提出能够使来自传动系的能量被用于为辅助动力系统提供动力的系统。本专利技术的一个目的是提出如下系统：所述系统使来自传动系的能量能够用于为发电机或交流发电机提供动力，从而为辅助动力系统的电池充电。在阅读下面的图、详细的说明和随附的权利要求后，将更全面地理解本专利技术的上述和其它能力以及本专利技术本身。附图说明并入本说明书的附图图示了本专利技术的一个或多个示例性实施例，并且与详细的说明一起用来解释本专利技术的原理和应用。附图和详细的说明是说明性的，并且目的是在不限制本专利技术的范围的情况下便于理解本专利技术及其应用。在不偏离本专利技术的实质和范围的情况下，能够修改和改变说明性的实施例。图1是根据现有技术的机动车辆的示意图。图2是根据本专利技术的一些实施例的机动车辆的示意图。图3是根据本专利技术的一些实施例的机动车辆的示意图。图3A图示了根据本专利技术的一些实施例的驱动齿轮和副齿轮(piniongear)。图4是根据本专利技术的一些实施例的机动车辆的示意图。图5是根据本专利技术的一些实施例的机动车辆的示意图。图6A和6B图示了根据本专利技术的一些实施例的支撑轴承的示意图。图7是根据本专利技术的一些实施例的用于机动车辆的辅助动力系统的控制系统的示意图。具体实施方式本专利技术涉及一种方法和系统，其将例如电能等动力供给至辅助动力系统，以用于为机动车辆中的电系统提供动力。根据本专利技术的一些实施例，机动车辆包括发动机和发电机(或交流发电机)，发动机连接至对驱动轴进行驱动的变速器并且为推动车辆的驱动轮提供动力，发电机能够耦接至变速器或驱动轴。来自变速器或驱动轴的动力能够用来为发电机(或交流发电机)提供动力(例如，使之转动)，以产生能够存储在辅助动力系统的电池阵列中的电能；来自变速器或驱动轴的动力也能够用来为车辆的电组件提供动力。发电机(或交流发电机)能够被控制，以提供机动车辆的再生制动(regenerativebraking)。图1示意了现有技术中已知的机动车辆100的示意图。机动车辆100包括底盘或框架110，底盘或框架110具有用来支撑或对准例如发动机120和传动系130(例如，变速器132、驱动轴136和差速器138)等其它组件的一个或多个横梁112。框架110能够是单独结构，或能够一体化至车厢或客舱。传动系13包括变速器132、驱动轴136和差速器138。变速器132耦接至发动机120，且驱动轴136将变速器132连接至差速器138和驱动轮140。一般而言，发动机120牢固地耦接至变速器132，且结合的发动机120和变速器132通过发动机座(未示出)可移动地耦接至框架，所述发动机座吸收振动，并且在将大量的扭矩传输至驱动轴136、差速器138和轮140的同时，所述发动机座使发动机120和变速器132能够相对于框架110移动小的量。机动车辆能够包括悬挂系统(未示出)，该悬挂系统使驱动轮140能够相对于框架110移动以吸收道路冲击，且该悬挂系统使驱动轮140能够在不平坦路面上保持牵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车辆的辅助动力系统，所述辅助动力系统包括：/n发动机，所述发动机连接至变速器和驱动轴，所述驱动轴将所述变速器连接至差速器，从而传输所述发动机的旋转动力以使一个或多个驱动轮旋转；/n框架，所述框架支撑所述发动机；/n发电机，所述发电机直接安装至所述驱动轴，其中，所述发电机包括磁转子和定子，所述磁转子耦接至所述驱动轴且被构造为相对于所述驱动轴旋转，所述定子被构造为围绕所述磁转子且从旋转的所述磁转子产生电能，/n其中，所述定子被支撑轴承支撑，所述支撑轴承包括耦接至所述驱动轴的轴承内圈和耦接至所述定子的轴承外圈。/n

【技术特征摘要】
20150501 US 62/155,8551.一种用于机动车辆的辅助动力系统，所述辅助动力系统包括：
发动机，所述发动机连接至变速器和驱动轴，所述驱动轴将所述变速器连接至差速器，从而传输所述发动机的旋转动力以使一个或多个驱动轮旋转；
框架，所述框架支撑所述发动机；
发电机，所述发电机直接安装至所述驱动轴，其中，所述发电机包括磁转子和定子，所述磁转子耦接至所述驱动轴且被构造为相对于所述驱动轴旋转，所述定子被构造为围绕所述磁转子且从旋转的所述磁转子产生电能，
其中，所述定子被支撑轴承支撑，所述支撑轴承包括耦接至所述驱动轴的轴承内圈和耦接至所述定子的轴承外圈。


2.根据权利要求1所述的辅助动力系统，其中，所述磁转子直接安装在所述驱动轴上，以随着所述驱动轴旋转。


3.根据权利要求1所述的辅助动力系统，其中，所述框架耦接至所述支撑轴承。


4.根据权利要求1所述的辅助动力系统，其中，所述支撑轴承的所述轴承外圈通过支撑壳体耦接至所述框架，并且所述支撑轴承的所述轴承外圈在所述支撑壳体内被支撑衬套支撑。


5.根据权利要求1所述的辅助动力系统，还包括至少第二轴承。


6.根据权利要求1所述的辅助动力系统，还包括：
控制器，所述控制器连接至所述发电机，并且控制所述发电机的至少一个操作模式。


7.根据权利要求6所述的辅助动力系统，其中，所述控制器连接至一个或多个传感器，且所述控制器被构造为根据所述一个或多个传感器中的至少一个传感器来控制所述发电机。


8.根据权利要求7所述的辅助动力系统，其中，所述控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁·阿米戈，
申请(专利权)人：布莱克本能源公司，
类型：发明
国别省市：美国;US