纯电动重型商用车的动力总成系统技术方案

本实用新型专利技术涉及纯电动重型商用车动力系统技术领域，尤其是一种纯电动重型商用车的动力总成系统，包括整车控制器、飞轮动力总成、飞轮电机控制器、主驱动电机、主驱动电机控制器、飞轮系统控制器及动力电池系统，其采用主驱动电机与飞轮动力总成实现对转向驱动桥的集中驱动，后轮则采用轮边电机进行独立驱动，构成集中驱动与轮边分布驱动的组合式动力总成系统，从而实现具备低速大扭矩的能力，频繁启停时能够对车辆实现高效的制动能量回收，增加了动力总成系统的可靠性和冗余度，达到增强动力、降低系统能耗和成本的效果，并且采用轮边电机驱动另一个优势可以在像城市公交车、机场摆渡车一些特殊车辆中满足后轮低地板的要求。摆渡车一些特殊车辆中满足后轮低地板的要求。摆渡车一些特殊车辆中满足后轮低地板的要求。

【技术实现步骤摘要】
纯电动重型商用车的动力总成系统


[0001]本技术涉及纯电动重型商用车动力系统
，尤其是一种纯电动重型商用车的动力总成系统。

技术介绍

[0002]随着新能源商用车的电动化发展，以及国家补贴的逐步退坡乃至取消的影响，重型商用车的三电系统的成本高的问题进一步凸显；三电系统的成本主要分别与电机、电控、电池的扭矩、功率和容量成正比，扭矩、功率、容量越大成本越高。目前市面上乘用车和轻型商用车多数还是采用直驱方式，而在纯电动重型商用车上，一般采用多电机或多档变速箱的方案，多档变速箱只能解决低速扭矩问题，无法解决大功率问题；增加多电机会导致系统电功率增加，电池功率和装载容量也会进一步加大，降低成本十分困难。
[0003]动力系统是纯电动车辆最重要的耗能因素，动力系统效率的提升是增加续航里程、降低电池成本的关键，根据相关资料，传动系统效率提升1％，整车的电耗就可以降低2.5％，而目前电机和电机控制器的综合效率最高已经可达95％以上，变速箱传动效率也高达97％，单各部件效率可提升空间不大。也有重型商用车采用轮毂电机方案，但由于轮毂电机簧下质量高、成本高、可靠性、防护、耐振动等工程问题需要解决和持续攻关，仍处于研发和小批量试验阶段。
[0004]尤其在城市公交、机场、码头、矿山、城市渣土运输的纯电动重型商用车辆：车速要求低、重载大扭矩、启停频繁、功率要求高、电池装载容量多、工作时间长、多车轴动力输出等特点，动力系统的性能、能耗、效率、成本都很难达到预期效果。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是：为了解决现有技术中纯电动重型商用车的动力系统其性能、能耗、效率、成本都很难达到预期效果的问题，现提供一种纯电动重型商用车的动力总成系统。
[0006]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种纯电动重型商用车的动力总成系统，所述纯电动重型商用车包括设置于车架上的转向驱动桥、分别设置在转向驱动桥两端的两个前轮及设置于车架上的后轮，该动力总成系统包括整车控制器、能够将车辆制动的动能转化为飞轮的动能并在车辆起步或加速时释放以提供动力的飞轮动力总成、飞轮电机控制器、主驱动电机、主驱动电机控制器、飞轮系统控制器及动力电池系统，所述后轮上均对应传动设置有一轮边电机，轮边电机上均电连接有一轮边电机控制器；
[0007]所述飞轮动力总成的输出端和主驱动电机的输出轴均与转向驱动桥的输入端传动连接，所述轮边电机的输出轴和其所对应的后轮传动连接；
[0008]所述飞轮系统控制器、轮边电机控制器及动力电池系统均与整车控制器信号连接，所述主驱动电机控制器及飞轮电机控制器均与飞轮系统控制器信号连接；
[0009]所述飞轮电机控制器、主驱动电机控制器及轮边电机控制器均与动力电池系统电
连接，所述主驱动电机和主驱动电机控制器电连接，所述飞轮动力总成和飞轮电机控制器电连接。
[0010]本方案中采用主驱动电机与飞轮动力总成实现对转向驱动桥的集中驱动，后轮则采用轮边电机进行独立驱动，构成集中驱动与轮边分布驱动的组合式动力总成系统，从而实现具备低速大扭矩的能力，频繁启停时能够对车辆实现高效的制动能量回收，增加了动力总成系统的可靠性和冗余度，达到增强动力、降低系统能耗和成本的效果，并且采用轮边电机驱动另一个优势可以在像城市公交车、机场摆渡车一些特殊车辆中满足后轮低地板的要求。
[0011]进一步地，所述动力电池系统上电连接有高压控制盒，所述飞轮电机控制器、主驱动电机控制器及轮边电机控制器均与高压控制盒电连接。
[0012]进一步地，所述飞轮动力总成包括：
[0013]行星齿轮机构，包括齿圈、行星齿轮、行星架和太阳轮，所述主驱动电机的输出轴和行星架传动连接，所述行星架的输出端和转向驱动桥的输入端传动连接；
[0014]飞轮，与齿圈传动连接；
[0015]电动机/发电机，所述电动机/发电机的动力输出轴与太阳轮传动连接；
[0016]以及单向离合器，所述单向离合器设置在齿圈与飞轮的传动路径上。
[0017]进一步地，所述飞轮有多个，多个所述飞轮均与齿圈传动连接。
[0018]进一步地，所述行星架的输出端和转向驱动桥中主减速器的输入端传动连接；或者，所述行星架的输出端和变速器的输入端传动连接，变速器的输出端和转向驱动桥中主减速器的输入端传动连接。
[0019]进一步地，所述轮边电动与其所对应的后轮之间设有轮边减速器，所述轮边电机的输出轴和轮边减速器的输入端传动连接，轮边减速器的输出端和后轮传动连接。
[0020]本技术的有益效果是：本技术纯电动重型商用车的动力总成系统采用主驱动电机与飞轮动力总成实现对转向驱动桥的集中驱动，后轮则采用轮边电机进行独立驱动，构成集中驱动与轮边分布驱动的组合式动力总成系统，从而实现具备低速大扭矩的能力，频繁启停时能够对车辆实现高效的制动能量回收，增加了动力总成系统的可靠性和冗余度，达到增强动力、降低系统能耗和成本的效果，并且采用轮边电机驱动另一个优势可以在像城市公交车、机场摆渡车一些特殊车辆中满足后轮低地板的要求。
附图说明
[0021]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0022]图1是本技术纯电动重型商用车的动力总成系统的示意图；
[0023]图2是本技术纯电动重型商用车的动力总成系统中飞轮动力总成的示意图；
[0024]图3是本技术纯电动重型商用车的动力总成系统中多个飞轮同时与齿圈传动连接的示意图
[0025]图4是本技术中扭矩输出特性图；
[0026]图5是本技术中功率特性图。
[0027]图中：1、转向驱动桥，2、前轮，3、后轮，4、整车控制器；
[0028]5、飞轮动力总成，501、齿圈，502、行星齿轮，503、行星架，504、太阳轮，505、电动
机/发电机，506、飞轮，507、单向离合器；
[0029]6、飞轮电机控制器，7、主驱动电机，8、主驱动电机控制器，9、飞轮系统控制器，10、动力电池系统，11、轮边电机，12、轮边电机控制器，13、高压控制盒，14、轮边减速器。
具体实施方式
[0030]现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成，方向和参照(例如，上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。
[0031]实施例1
[0032]如图1
‑
2所示，一种纯电动重型商用车的动力总成系统，所述纯电动重型商用车包括设置于车架上的转向驱动桥1、分别设置在转向驱动桥1两端的两个前轮2及设置于车架上的后轮3，该动力总成系统包括整车控制器4、能够将车辆制动的动能转化为飞轮506的动能并在车辆起本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纯电动重型商用车的动力总成系统，所述纯电动重型商用车包括设置于车架上的转向驱动桥(1)、分别设置在转向驱动桥(1)两端的两个前轮(2)及设置于车架上的后轮(3)，其特征在于：该动力总成系统包括整车控制器(4)、能够将车辆制动的动能转化为飞轮(506)的动能并在车辆起步或加速时释放以提供动力的飞轮动力总成(5)、飞轮电机控制器(6)、主驱动电机(7)、主驱动电机控制器(8)、飞轮系统控制器(9)及动力电池系统(10)，所述后轮(3)上均对应传动设置有一轮边电机(11)，轮边电机(11)上均电连接有一轮边电机控制器(12)；所述飞轮动力总成(5)的输出端和主驱动电机(7)的输出轴均与转向驱动桥(1)的输入端传动连接，所述轮边电机(11)的输出轴和其所对应的后轮(3)传动连接；所述飞轮系统控制器(9)、轮边电机控制器(12)及动力电池系统(10)均与整车控制器(4)信号连接，所述主驱动电机控制器(8)及飞轮电机控制器(6)均与飞轮系统控制器(9)信号连接；所述飞轮电机控制器(6)、主驱动电机控制器(8)及轮边电机控制器(12)均与动力电池系统(10)电连接，所述主驱动电机(7)和主驱动电机控制器(8)电连接，所述飞轮动力总成(5)和飞轮电机控制器(6)电连接。2.根据权利要求1所述的纯电动重型商用车的动力总成系统，其特征在于：所述动力电池系统(10)上电连接有高压控制盒(13)，所述飞轮电机控制器(6)、主驱动电机控制器(8)及轮边...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨敏，廖越峰，郭春吉，
申请(专利权)人：常州海科新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：