一种多动力单元耦合的混合动力总成制造技术

一种多动力单元耦合的混合动力总成，包括辅助动力及发电单元（1）、离合器（2）、驱动电机（3）、变速箱（4）、启动发电一体机驱动控制器（6）、驱动电机驱动控制器（7）、动力总线（8）、蓄电池（9）、充电接口（10）。本实用新型专利技术能提高混合动力总成效率、降低单个动力单元要求，增加混合动力适用性、提高可靠性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及混合动カ总成驱动

技术介绍
现代交通工具(车、船)和机械设备用驱动装置(工程机械、农业机械)大量采用汽油和柴油燃料作为能源，排放对环境的影响日益加剧，不可再生能源的过度开采，世界也将无法承受。能源与环境关系到国家的经济命脉和人类的可持续发展。节能减排、降低人类对化石能源的过度依赖，发展基于驱动技术的重大升级和转型，是现代エ业应对能源安全、气候变化和结构升级问题的重要突破ロ。 纯电动交通工具作为新能源交通ー个重要发展方向具有广阔的前景，但在电池技术没有取得显著改善、充换电标准及基础设施没有得到统ー和大規模实施以及没有ー种好的运营模式前，纯电动交通工具存在较大的运用障碍，混合动カ交通工具是向纯电动交通工具过渡的一个公认的主流技术方向之一。目前国内外众多企业和科研院所在汽车动力的升级转型中做了大量积极的研究探索，取得了ー些成果和突破。如中国专利CN102133856公开了ー种采用双电机转速耦合驱动方式的双动カ耦合驱动总成，但它采用行星齿轮转速耦合作为动カ的耦合装置，在满足车辆在行驶过程中的功率需求时存在一定的局限性。中国专利CN101020410公开了ー种混合动カ汽车用的动カ耦合装置，但该装置是采用传统的差速器，中国专利CN 101920654A公开了ー种双电机多离合器混合动カ系统，但该种动カ系统由于米用多离合器及ー级或两级减速装置，增加了系统的复杂度和故障率。中国专利CN 101966821 A公开了ー种采用一次电池或二次电池为增程电源的方式实现纯电动载荷的增程，但该种方式在现有的电池技术水平下存在一定的难度；中国专利CN 101870264 A公开了ー种采用微型燃气轮发电机组发电增程，中国专利CN 101734251 A公开了ー种采用发动机带动发电机发电增程，但这种燃油或燃气型增程式电动载荷本质上是一种串联式动カ总成，发动机不直接參与驱动，在长途高速行驶时，由于存在多次能源转换，整体效率偏低。
技术实现思路
本技术的目的是为解决现有技术存在的问题，提供一种能提高混合动カ总成效率、降低单个动力単元要求，増加混合动カ适用性、提高可靠性的多动カ单元耦合的混合动カ总成。本技术的目的通过如下技术方案实现。一种多动力单元耦合的混合动カ总成，包括辅助动力及发电单元、离合器、驱动电机、变速箱、启动发电一体机驱动控制器、驱动电机驱动控制器、动カ总线、蓄电池、充电接ロ ；辅助动カ及发电单兀包括内燃机和启动发电一体机，内燃机的飞轮直接与启动发电ー体机的转子相连，启动发电一体机的转子通过离合器直接与驱动电机的转子输入端相连，驱动电机转子的输出端与变速箱的输入端相连，变速箱的输出端与载荷相连，向载荷提供动力，通过控制离合器的接合与分离，实现混合动カ总成在纯电动运行状态、纯内燃机运行状态、增程式运行状态及并行运行状态下的驱动电机与辅助动力及发电单元并行驱动、纯驱动电机驱动、纯内燃机驱动、纯启动发电一体机驱动、辅助动カ及发电单元驱动、内燃机与驱动电机并行驱动、启动发 电一体机与驱动电机耦合驱动七种驱动模式；启动发电一体机、驱动电机分别通过启动发电一体机驱动控制器、驱动电机驱动控制器连接到动カ总线上，在动カ总线上还连接蓄电池和充电接ロ，充电装置与充电接ロ连接，通过380V交流电但不局限于380V交流电给蓄电池充电。本技术所述内燃机为燃油型发动机或燃气型发动机或混合燃料型发动机。本技术所述的多动カ单元耦合的混合动カ总成结构简单，在驱动电机与辅助动カ及发电单元并行驱动时，可以提供最大的驱动功率或最大的驱动力矩；纯驱动电机驱动时，变速箱可以根据行驶エ况适时工作在不同档位上使驱动电机工作在较高效的工作区，提高了驱动电机的效率。减少污染物排放；在速度、功率、扭矩处于一定范围内的平稳工作阶段，可以使用纯内燃机驱动方式，在其高效工作区工作。内燃机发出的动カ直接输出到载荷上，避免了多次能量的转换，提高了混合动カ总成的总体能量转换效率，降低排放，提升经济性；在纯启动发电一体机驱动时，可以提供功率、扭矩与纯驱动电机有所差异但同样安静、清洁的驱动；在辅助动力及发电单元驱动时，可以协调内燃机和启动发电一体机エ作，输出适中的功率和扭矩，同时在动力性、经济性、排放等多种性能要求上找到较好的平衡点；内燃机与驱动电机并行驱动时，同样可以协调内燃机和驱动电机工作，取得与辅助动力及发电单元驱动时相同的效果，但參数可以调整的有所差异；启动发电一体机与驱动电机耦合驱动时，可以在安静、清洁、节能的条件下，在很宽的转速范围内提供较大的功率和扭矩。由于混合动カ总成可以高效地运行在纯电动运行状态、纯内燃机运行状态、增程式运行状态及并行运行状态，使得混合动カ总成可以高效地工作在频繁启停和速度载荷多变的エ况，以及连续稳定运行的エ况，提高了所述的混合动カ总成的适用范围。由于有内燃机、启动发电一体机及驱动电机三个动カ单元且都可以单独或任意组合地输出动力驱动载荷，任何一个或两个动カ単元出现故障，可由其它动カ単元驱动载荷，不仅降低单个动力単元的要求，而且提高了动カ总成的可靠性。附图说明图I是本技术的结构示意图。图中，I—辅助动カ及发电单兀，2 —尚合器，3—驱动电机，4一变速箱，5—载荷，6—启动发电一体机驱动控制器，7—驱动电机驱动控制器，8—动カ总线，9ー蓄电池，10—充电接ロ，11—内燃机，12—启动发电一体机，13—充电装置。具体实施方式如图I所示，本技术包括辅助动力及发电单元I、离合器2、驱动电机3、变速箱4、启动发电一体机驱动控制器6、驱动电机驱动控制器7、动カ总线8、蓄电池9、充电接ロ 10 ;辅助动力及发电单元I包括内燃机11和启动发电一体机12，内燃机11的飞轮直接与启动发电一体机12的转子相连，启动发电一体机12的转子通过离合器2直接与驱动电机3的转子输入端相连，驱动电机转子的输出端与变速箱4的输入端相连，变速箱4的输出端与载荷5相连，向载荷5提供动力，通过控制离合器2的接合与分离，实现混合动カ总成在纯电动运行状态、纯内燃机运行状态、增程式运行状态及并行运行状态下的驱动电机3与辅助动力及发电单元I并行驱动、纯驱动电机3驱动、纯内燃机11驱动、纯启动发电一体机12驱动、辅助动カ及发电单元I驱动、内燃机11与驱动电机3并行驱动、启动发电一体机12与驱动电机3耦合驱动七种驱动模式。所述载荷5通常为车辆的驱动轮或船只的驱动桨或机械设备的执行运行机构。 启动发电一体机12、驱动电机3分别通过启动发电一体机驱动控制器6、驱动电机驱动控制器7连接到动カ总线8上，在动カ总线8上还连接蓄电池9和充电接ロ 10，充电装置13与充电接ロ 10连接，通过380V交流电但不局限于380V交流电给蓄电池9充电。所述内燃机11可用燃油型发动机，也可用燃气型发动机，还可用混合燃料型发动机。蓄电池9用于向驱动电机3及启动发电一体机12提供电能和存储辅助动カ及发电单元I转换的电能及载荷制动回馈的电能。本多动カ单元稱合的混合动カ总成电功率比不小于50%。本技术所述及的辅助动力及发电单元I、离合器2、驱动电机3、变速箱4、载荷5、启动发电一体机驱动控制器6、驱动电机驱动控制器、动カ总线8、蓄电池9、充电接ロ 10、内燃机11、启动发电一体机12、充电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多动力单元耦合的混合动カ总成，其特征在于，包括辅助动力及发电单元(I)、离合器(2)、驱动电机(3)、变速箱(4)、启动发电一体机驱动控制器(6)、驱动电机驱动控制器(7)、动カ总线(8)、蓄电池(9)、充电接ロ(10);辅助动力及发电单元(I)包括内燃机(11)和启动发电一体机(12),内燃机(11)的飞轮直接与启动发电一体机(12)的转子相连,启动发电一体机(12)的转子通过离合器(2)直接与驱动电机(3)的转子输入端相连，驱动电机转子的输出端与变速箱(4)的输入端相连，变速箱(4)的输出端与载荷(5)相连，向载荷(5)提供动力，通过控制离合器(2)的接合与分离，实现混合动カ总成在纯电动运行状态、纯内燃机运行状态、增程式运行状态及并行运行状态下的驱动电机(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，黄云，傅亚力，尚高海，肖仁鑫，朱朝晖，邹朝普，刘海风，梁志强，
申请(专利权)人：昆明船舶设备集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：