一种混合动力汽车的混联式混合动力系统技术方案

一种混合动力汽车的混联式混合动力系统，整个系统由发动机、发电机、离合器、电机、变速箱、驱动桥、储能系统、电机控制器、发电机机控制器、整车控制器、储能系统管理系统组成。系统的主要特征如下：发动机与发电机集成；电机与变速箱集成；整车电气控制系统综合集成。其中，发动机与发电机集成是指：发动机与发电机同轴一体，且发电机转子线圈绕在曲轴上，定子则做在飞轮壳上；自动变速箱和自动离合器以及电机驱动系统整合在一起。电气系统的集成包括变流装置的集成和控制器的集成两个部分。本发明专利技术的优点在于：大大简化了现有混联式混合动力结构复杂的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽车部件结构，尤其是指一种混联式动力汽车动力系统的排布结构， 它涉及混联式动力系统串联构型与并联构型的综合。主要用于混合动力汽车。
技术介绍
二十世纪九十年代以来，能源危机和环境污染两大问题，日益受到各国政府的重视。 随着汽车工业的发展，汽车保有量的增加，对能源和环境压力闩益加剧，研究丌发低排 放、低油耗的汽车新技术势在必行。混合动力车辆作为一条近期切实可行的技术发展路 线，已经成为世界各国研究的焦点之一。混合动力汽车根据动力系统的结构可以分为串联构型、并联构型、混联构型几种形 式。不同构型的混合动力系统各有其优缺点，其方案的选择取决于多种因素，例如应 用环境、驾驶工况、成本考虑等。混联构型则不再是简单的串联式结构或并联式结构，它是由多个简单串联式结构和 并联式结构复合组成的串并联综合式结构。通过电机与传动装置间的配合，使系统既可 以按串联方式进行工作也可按并联方式工作。混联式驱动系统兼具串联'式和并联式的优 点，具有更全面的混合动力工作模式，系统能量分配灵活度更高，能更好的适应车辆复 杂的行驶工况。对于频繁起停和蠕行的城市工况，系统可以充分利用串联混和动力的优 势，让发动机运行在稳定工况。而对于持续中高负荷的高速路工况，系统的发动机为车 辆行驶提供主要能量，具有并联构型特征和优势。系统可通过行星齿轮的变速特性和电 机的辅助作用，对发动机工况进行优化，使系统在高速路工况下仍然能够得到较高系统 效率。混联构型往往系统比较复杂，需要动力分配装置(行星齿轮)和多个电机，目前所 有混合动力车辆的混联构型混合动力系统都是采用各自独立的结构，即是由多个简单串 联式结构和并联式结构复合组成的串并联结构，这样就显得整个机构十分庞大，使得系 统结构和复杂度大大提高，且成本也很高，安装和拆卸也不方便。因此十分有必要对此 加以改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有混合动力车辆的混联构型混合动力系统的不足，提出了一种系统结构更简单，成本更低且安装和拆卸方便的混合动力车辆的混联构型混合动力系 统。本专利技术的技术实施方案如下 一种混合动力车辆的混联构型混合动力系统，整个系 统采取集成化布置结构，整个传动系统同轴，在一个传动链上有两套机电一体化结构的 混联式混合动力系统。该系统能拆分成一套并联系统与一套串联系统，整个结构集中体 现了集成化的三大趋势l.发动机与发电机集成；2.电机与变速箱集成；3.整车电气控 制系统综合集成。整个系统由发动机、发电机、离合器、电机、变速箱、驱动桥、储能系统、电机控 制器、发电机机控制器、整车控制器、储能系统管理系统组成。系统的主要特征如下1、 发动机与发电机集成；2、电机与变速箱集成；3、整车电气控制系统综合集成。其中， 发动机与发电机集成是指发动机与发电机同轴一体，且发电机转子线圈绕在曲轴上， 定子则做在飞轮壳上；自动变速箱和自动离合器以及电机驱动系统整合在一起。为了减 小电机体积，减轻电机重量，电机采用永磁电机，且电机为盘形结构，将电机集成在变 速箱离合器钟形罩内。发动机与电机同轴，它们的力矩耦合在一起经变速箱输出到驱动 桥主减速器，传递到车轮。电气系统的集成包括两个部分l)变流装置的集成，变流装 置的集成就是将整流装置与逆变装置集成在一起做成一套结构高度紧凑的AC-DC-AC装 置。发电机三相输出到电气总成柜，经整流器整流为直流，直流母排后端挂着储能系统 与逆变器，逆变器将直流逆变成交流输入到电机，使电机旋转产生动力。2)控制器的集 成，集成的控制器包括发电机控制器、电机控制器、整车控制举、储能管理系统。每个 小控制盒都是一个ECU，所有控制盒共用各种传感器所采集得到各路信号，每个控制盒 之间通过CAN总线进行数据传递。布置时，它们因为体积小，线路少，布置在电气总成 柜中。本专利技术的优点在于大大简化了现有混联式混合动力结构复杂的问题，通过试验发 现解决混联式混合动力结构复杂的正解就是集成化，只有将复杂的系统以更高的集成度 组合在一起，尽量地减少系统构件个数，整个系统的可靠性才能得到提高。作为一个高 度机电一体化的产品，混合动力车必然要求集中体现机电一体化水平的高低。高度集成 的混联式混合动力，正是在高度机电一体化发展下的产物。说明书附l为系统结构原理图；图2为发动机集成发电机的结构示意图；图3为变速箱集成电机的结构示意图； 图4为电气总成柜的结构示意图。图中l-发动机发电机一体化装置；2-集成电机的自动变速箱；3-电气总成柜；4-整流器；5-逆变器；6-励磁控制板；7-储能管理控制板；8_整车控制器；9-逆变控制板。具体实施方式下面将结合附图和实施例对本专利技术做进一歩的描述。 一种混合动力车辆的混联构型混合动力系统，整个系统采取集成化布置结构，整个 传动系统同轴，在一个传动链上有两套机电一体化结构的混联式混合动力系统。该系统能拆分成一套并联系统与一套串联系统，整个结构集中体现了集成化的三大趋势l.发动机与发电机集成；2.电机与变速箱集成；3.整车电气控制系统综合集成。整个系统由发动机、发电机、离合器、电机、变速箱、驱动桥、储能系统、电机控制器、发电机机控制器、整车控制器、储能系统管理系统组成。系统的主要特征如下1、 发动机与发电机集成在一起；2、电机与变速箱集成在一起；3、整车电气控制系统综合 集成在一起。其中，发动机与发电机集成在一起是指发动机与发电机同轴一体，且发 电机转子线圈绕在曲轴上，定子则做在飞轮壳上；电机与变速箱集成在-一起是指自动变速箱和自动离合器以及电机驱动系统整合在一起。为了减小电机体积，减轻电机重量， 电机采用永磁电机，且电机为盘形结构，将电机集成在变速箱离合器钟形罩内。发动机 与电机同轴，它们的力矩耦合在一起经变速箱输出到驱动桥主减速器，传递到车轮。整车电气控制系统综合集成在一起整车电气控制系统综合集成在一起包括两个部分l)变 流装置的集成，变流装置的集成就是将整流装置与逆变装置集成在一起做成一套结构高度紧凑的AC-DC-AC装置。发电机三相输出到电气总成柜，经整流器整流为直流，直流母排后端挂着储能系统与逆变器，逆变器将直流逆变成交流输入到电机，使电机旋转产生动力。2)控制器的集成，集成的控制器包括发电机控制器、电机控制器、整车控制器、 储能管理系统。每个小控制盒都是一个ECU，所有控制盒共用各种传感器所采集得到各 路信号，每个控制盒之间通过CAN总线进行数据传递。布置时，它们因为体积小，线路 少，布置在电气总成柜中。具体结构如图l所示，从图中可以看出本系统由三大部分组成发动机发电机一体 化装置l;集成电机的自动变速箱2;电气总成柜3。这三大部分中，发动机发电机一体 化装置1包括发动机4和发电机5两部分，且发动机发电机一体化装置1与集成电机的 自动变速箱2通过离合器6同轴连接，其结构形式与传统车基本一致，只是电机与自动 变速箱集成在一起。电气总成柜3是电气部分的总成，它不与发动机发电机一体化装置 1和集成电机的自动变速箱2发生机械联结，它与发动机发电机一体化装置1和集成电 机的自动变速箱2只是产生电气连接，在布置上电气总成柜3可以顶置也可以置于车后 部，电气线路走线可以走在车底，也可以将线布置在通风管道中。其中，发动机发电机一体化装置1的结构如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力汽车的混联式混合动力系统，其特征在于：整个系统采取集成化布置结构，整个传动系统同轴，在一个传动链上有两套机电一体化结构的混联式混合动力系统；该系统能拆分成一套并联系统与一套串联系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭俊，刘凌，蒋时军，汪伟，李雪峰，唐广笛，刘文洲，王文明，
申请(专利权)人：湖南南车时代电动汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：43[]