混合動力汽車兩用電機穩(wěn)壓驅動充電系統(tǒng)和混合動力汽車的制作方法
【專利摘要】一種混合動力汽車兩用電機穩(wěn)壓驅動充電系統(tǒng)，整流器與兩用電機之間并聯(lián)有兩用電機控制器，兩用電機與兩用電機控制器之間連接有兩用電機調速旋鈕，兩用電機控制器還電連接有兩用電機接觸器，兩用電機接觸器電連接有漏電保護器，漏電保護器所在線路與充電器所在線路為并聯(lián)關系；兩用電機接觸器與漏電保護器之間并聯(lián)有主驅動電機接觸器，主驅動電機接觸器電連接有主驅動電機控制器，主驅動電機控制器電連接有主驅動電機，主驅動電機與汽車傳動相連，主驅動電機與主驅動電機控制器之間連接有主驅動電機調速踏板；兩用電機接觸器通過另外一根線路串聯(lián)有轉換開關、電源輸入觸點和電源輸出觸點，電源輸入觸點與電源輸出觸點相對應。
【專利說明】混合動力汽車兩用電機穩(wěn)壓驅動充電系統(tǒng)和混合動力汽車

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混合動力汽車驅動充電系統(tǒng)，尤其涉及一種混合動力汽車兩用電機穩(wěn)壓驅動充電系統(tǒng)和混合動力汽車。

【背景技術】
[0002]節(jié)能減排是目前比較熱點的話題，尤其是對電動汽車、混合動力汽車來說，許多設計都是本著節(jié)能降耗的原則，使汽車在行駛的過程中發(fā)電，盡可能地提高車輛的續(xù)航里程。
[0003]有的車是利用余熱發(fā)電，但技術還不太成熟，而且發(fā)的電也是微不足道的。有的車不管在什么路況，都是拖著發(fā)電機發(fā)電，然后再給蓄電池充電，從燃油成本角度考慮也不經(jīng)濟，如上坡時再拖著發(fā)電機發(fā)電，增加了阻力，并不劃算。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種混合動力汽車兩用電機穩(wěn)壓驅動充電系統(tǒng)和混合動力汽車，通過這個系統(tǒng)能夠使車輛根據(jù)行駛情況發(fā)電，降低能耗，增加車輛的續(xù)航里程。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為:
一種混合動力汽車兩用電機穩(wěn)壓驅動充電系統(tǒng)，包括電池組，電池組電連接有充電器，充電器電連接有穩(wěn)壓器，穩(wěn)壓器電連接有整流器，整流器電連接有兩用電機，兩用電機與汽車傳動相連，其特征是，整流器與兩用電機之間并聯(lián)有兩用電機控制器，兩用電機與兩用電機控制器之間連接有兩用電機調速旋鈕，兩用電機控制器還電連接有兩用電機接觸器，兩用電機接觸器電連接有漏電保護器，漏電保護器與所述電池組電連接，漏電保護器所在線路與充電器所在線路為并聯(lián)關系；兩用電機接觸器與漏電保護器之間并聯(lián)有主驅動電機接觸器，主驅動電機接觸器電連接有主驅動電機控制器，主驅動電機控制器電連接有主驅動電機，主驅動電機與汽車傳動相連，主驅動電機與主驅動電機控制器之間連接有主驅動電機調速踏板；兩用電機接觸器通過另外一根線路串聯(lián)有轉換開關、電源輸入觸點和電源輸出觸點，電源輸入觸點與電源輸出觸點相對應，電源輸入觸點與電源輸出觸點為可通斷式結構，電源輸入觸點通過電源輸入固定板與汽車固定相連，電源輸出觸點固定連接有活動板，活動板中部與汽車鉸接相連；轉換開關又通過另外一根線路并聯(lián)有電動鑰匙點火開關，電動鑰匙點火開關通過一根線路與漏電保護器之間串聯(lián)有斷路器，電動鑰匙點火開關還通過另外一根線路與主驅動電機接觸器之間串聯(lián)有啟動開關和停止開關，啟動開關靠近主驅動電機接觸器，停止開關遠離主驅動電機接觸器，啟動開關與停止開關之間又另外通過一根線路與主驅動電機接觸器電連接。
[0006]一種混合動力汽車，其特征是，包括上述的混合動力汽車兩用電機穩(wěn)壓驅動充電系統(tǒng)，還包括踏板連桿，踏板連桿下端固定連接有制動踏板，踏板連桿上端通過踏板活動軸與汽車鉸接相連，踏板連桿背面連接有制動助力頂桿，制動助力頂桿連接有制動助力器，制動助力器與汽車相連，踏板連桿背面還連接有電源輸出頂桿，電源輸出頂桿與所述活動板下端相對應，活動板上端與踏板連桿背面之間連接有彈簧。
[0007]根據(jù)所述的混合動力汽車，其特征是，所述踏板連桿正面連接有復位彈簧，復位彈簧另一端與汽車相連接。
[0008]本發(fā)明本著減排降耗理念，設計安裝電動、發(fā)電兩用電機及調速、穩(wěn)壓、充電成套系統(tǒng)。車輛正常行駛及上坡，兩用電機可作為電動機驅動行駛，增加動力，能適用于混合動力汽車、純電動汽車、混合動力大客車。在原節(jié)能減排的基礎上，不再增加油耗、電耗的前提下，利用車輛制動慣性余力、下坡及輕載時發(fā)電，再增加續(xù)航里程20%。本發(fā)明的安裝費用不高，節(jié)能效果明顯，使出行更省錢，還能及時補充供電，避免過放電，延長蓄電池的使用壽命。此外，還能增加制動阻力，縮短制動距離，有效提升安全保障。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
圖2是本 申請人:申請的、申請?zhí)枮?01410407928.1、發(fā)明名稱為新能源混合動力汽車動力分配箱的結構示意圖。
[0010]附圖中:
1、電池組；2、漏電保護器；3、斷路器；4、電動鑰匙點火開關；5、轉換開關；6、電源輸入觸點；7、電源輸入固定板；8、踏板活動軸；9、電源輸出觸點；10、彈簧；11、活動板；12、電源輸出頂桿；13、制動助力頂桿；14、制動助力器；15、制動踏板；16、兩用電機接觸器；17、兩用電機控制器；18、兩用電機調速旋鈕；19、兩用電機；20、整流器；21、穩(wěn)壓器；22、充電器；23、停止開關；24、啟動開關；25、主驅動電機接觸器；26、主驅動電機控制器；27、主驅動電機調速踏板；28、主驅動電機；29、復位彈簧；30、踏板連桿；31從動軸。

【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步描述:
一種混合動力汽車兩用電機穩(wěn)壓驅動充電系統(tǒng)，如圖1所示，包括電池組1，電池組I電連接有充電器22，充電器22電連接有穩(wěn)壓器21，穩(wěn)壓器21電連接有整流器20，整流器20電連接有兩用電機19，兩用電機19與汽車傳動相連，整流器20與兩用電機19之間并聯(lián)有兩用電機控制器17，兩用電機19與兩用電機控制器17之間連接有兩用電機調速旋鈕18，兩用電機控制器17還電連接有兩用電機接觸器16，兩用電機接觸器16電連接有漏電保護器2，漏電保護器2與所述電池組I電連接，漏電保護器2所在線路與充電器22所在線路為并聯(lián)關系；兩用電機接觸器16與漏電保護器2之間并聯(lián)有主驅動電機接觸器25，主驅動電機接觸器25電連接有主驅動電機控制器26，主驅動電機控制器26電連接有主驅動電機28，主驅動電機28與汽車傳動相連，主驅動電機28與主驅動電機控制器26之間連接有主驅動電機調速踏板27 ;兩用電機接觸器16通過另外一根線路串聯(lián)有轉換開關5、電源輸入觸點6和電源輸出觸點9，電源輸入觸點6與電源輸出觸點9相對應，電源輸入觸點6與電源輸出觸點9為可通斷式結構，電源輸入觸點6通過電源輸入固定板7與汽車固定相連，電源輸出觸點9固定連接有活動板11，活動板11中部與汽車鉸接相連；轉換開關5又通過另外一根線路并聯(lián)有電動鑰匙點火開關4，電動鑰匙點火開關4通過一根線路與漏電保護器2之間串聯(lián)有斷路器3，電動鑰匙點火開關4還通過另外一根線路與主驅動電機接觸器25之間串聯(lián)有啟動開關24和停止開關23，啟動開關24靠近主驅動電機接觸器25，停止開關23遠離主驅動電機接觸器25，啟動開關24與停止開關23之間又另外通過一根線路與主驅動電機接觸器25電連接。
[0012]一種混合動力汽車，包括上述的混合動力汽車兩用電機穩(wěn)壓驅動充電系統(tǒng)，還包括踏板連桿30，踏板連桿30下端固定連接有制動踏板15，踏板連桿30上端通過踏板活動軸8與汽車鉸接相連，踏板連桿30背面連接有制動助力頂桿13，制動助力頂桿13連接有制動助力器14，制動助力器14與汽車相連，踏板連桿30背面還連接有電源輸出頂桿12，電源輸出頂桿12與所述活動板11下端相對應，活動板11上端與踏板連桿30背面之間連接有彈簧10。在本實施例中，所述踏板連桿30正面連接有復位彈簧29，復位彈簧29另一端與汽車相連接。
[0013]在現(xiàn)有的汽車市場上，還沒有一款汽車(包括新能源汽車)在不增加耗能的基礎上，采用能量守恒定律原理，利用下坡推力發(fā)電，或利用制動慣性動力發(fā)電，或者輕載時利用富裕動力發(fā)電，把過剩動力轉換成電能，及時給電池組充電，需要時再把電能轉換成動能，增加車輛續(xù)航里程。
[0014]本發(fā)明適用于混合動力車，安裝有驅動發(fā)動機(如燃油發(fā)動機)、電動機雙動力驅動，能即時四驅，帶有高低速檔位。油和電作為動力能源能夠單獨驅動，也能同時驅動，配合比為50:50，增加一倍的驅動力。發(fā)動機可比純燃油汽車同等整備質量降低一級排量配置，既降低油耗，又節(jié)省購車成本。
[0015]本發(fā)明在燃油發(fā)動機的基礎上又增加了電動機，可以克服汽車動力不足的弊端。在電驅動方面，除了安裝有主驅動電機外，又另外配置了一臺功率為主驅動電機三分之一的兩用電機(同時包括驅動和發(fā)電兩個功能)，在車輛爬坡和正常行駛過程中，主驅動電機和兩用電機共同驅動車輛行駛，同時還能與燃油發(fā)動機共同驅動車輛。在本發(fā)明中，兩用電機是普通的稀土永磁同步電機的基礎上改成。
[0016]在車輛制動時，由于信號電源與制動踏板聯(lián)動，通往兩用電機的信號電源被切斷，兩用電機接觸器脫開，不再給兩用電機供電，兩用電機變成發(fā)電機。電機的轉動慣性使兩用電機繼續(xù)轉動，車輛的行駛慣性也帶動兩用電機繼續(xù)轉動，兩用電機能夠產(chǎn)生電壓電流發(fā)電，經(jīng)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后，可以給電池組充電，增加車輛的續(xù)航里程。在兩用電機發(fā)電的同時，還能夠產(chǎn)生制動阻力，幫助制動系統(tǒng)制動。例如，7.5千瓦的發(fā)電機設計最高轉速為2000轉/分鐘，當轉速為1800轉/分鐘左右時，可產(chǎn)生近40牛米的扭矩幫助制動，并且轉速遞減，扭矩逐漸增加。裝配本發(fā)明后，車速為100公里/小時的制動距離能夠從40米縮短至25米，這是沒有裝配本套裝置的汽車無法實現(xiàn)的。
[0017]當車輛下長坡和輕載時，點動轉換開關，把兩用電機從驅動模式轉換成發(fā)電模式，車輛在減少能耗甚至不消耗油、電能量的行駛過程中，可長距離發(fā)電，增加車輛續(xù)航里程。原來純用電能100公里的續(xù)航里程，裝配本發(fā)明后至少能增加至120公里。
[0018]車輛裝配本發(fā)明后，既能縮短安全制動距離、增加安全保障，又能延長續(xù)航里程，可謂是一舉兩得。平常情況下，兩用電機是在普通交流電機的基礎上，把單獨用于電機的控制器稍作改裝，通電后電流通過主驅動電機控制器，在主驅動電機控制器的作用下兩用電機啟動，當驅動發(fā)動機的動力(如柴油機等)啟動后，反過來，再帶動兩用電機轉動，產(chǎn)生電流，兩用電機變成發(fā)電機。
[0019]如單一使用兩用電機，發(fā)電時，需大功率扭矩動力驅動，頻繁啟動發(fā)動機既不方便，也增加油耗，由于摩擦阻力等原因，1.2千瓦的動能只能發(fā)1.0千瓦的電能，再加上油、電的價格差，得不償失。另外安裝一臺兩用電機后，既能靈活使用，又能縮小主驅動電機的體積，便于安裝空間的安排。
[0020]根據(jù)發(fā)電機轉速不能太高的條件要求，本設計經(jīng)過主驅動電機驅動輪與兩用電機驅動輪轉速比的調節(jié)，降低發(fā)電機轉速，能夠保證兩用電機與主驅動電機轉速同步，達到共同驅動的目的。主驅動電機的轉速為3600轉/分鐘，兩用電機的轉速為2000轉/分鐘，經(jīng)齒輪調節(jié)，也能實現(xiàn)同步運轉。主驅動電機與發(fā)動機轉速之間的調節(jié)，已在本 申請人:之前的申請文件(申請?zhí)枮?01410407928.1，發(fā)明名稱為新能源混合動力汽車動力分配箱)中進行過介紹，此處不再重述。在本發(fā)明中，主驅動電機和發(fā)動機與兩用電機的聯(lián)接方式，只是在“分配箱”從動軸31的出頭端將電磁離合器換成驅動輪(參見圖2)，或者從分配箱后端伸出，視安裝條件而定，只要能帶動兩用電機驅動、發(fā)電就可以。
[0021]在信號控制操作方面，信號電源總開關引出線一端通過按鍵轉換開關與制動踏板聯(lián)動，踩踏制動踏板，電源輸出頂桿頂動安裝有電源輸出觸點的活動板，電源輸入觸點與電源輸出觸點分離，兩用電機接觸器失去信號電源，接觸器脫開，兩用電機不能作為動力源驅動，但是制動慣力和外來動力驅動兩用電機繼續(xù)轉動，產(chǎn)生電流，經(jīng)穩(wěn)壓器調節(jié)電壓，直接給蓄電池充電。另一種模式(如下長坡、輕載時)，可輕輕一點轉換按鍵，切斷驅動電源，兩用電機切換成發(fā)電模式，作為發(fā)電機使用。
[0022]在汽車的行駛過程中，兩用電機的轉速不如固定發(fā)電機那樣穩(wěn)定，低轉速與高轉速產(chǎn)生的電流電壓不穩(wěn)，本發(fā)明設計的穩(wěn)壓器，能在80-260伏范圍內把電壓穩(wěn)定在220伏，給192伏的蓄電池充電，以保護蓄電池在長距離行駛中及時補充供電，既增加了續(xù)航里程，又能保護蓄電池不過放電，以延長使用壽命。
[0023]本發(fā)明所述系統(tǒng)與本 申請人:之前申請的“新能源混合動力汽車動力分配箱”配合使用，適用于多種純電動汽車、混合動力汽車，尤其在混合動力長途大客車上節(jié)能效果更加明顯。
[0024]在本實施例中，電池組I采用磷酸鐵鋰192伏電池組，通過漏電保護器2、經(jīng)斷路器3把信號電源與電動鑰匙點火開關4接通，打開電動鑰匙點火開關4、接通轉換開關5電源，轉換開關5 —端為常閉狀態(tài)、另一端為常開狀態(tài)。常閉狀態(tài)下，信號電源被切斷，兩用電機接觸器16斷開供電電源，兩用電機19不通電。兩用電機19由制動慣性推動，或下坡推力推動，或是發(fā)動機帶動旋轉、或是主驅動電機28帶動旋轉，兩用電機19變?yōu)榘l(fā)電機產(chǎn)生電流，可長距離發(fā)電。經(jīng)整流器20整流，把交流電變成直流電，經(jīng)穩(wěn)壓器21穩(wěn)壓，把因轉速不穩(wěn)定所產(chǎn)生的不穩(wěn)定電壓控制在80-260伏范圍內，穩(wěn)壓在220伏，經(jīng)充電器22給192伏鋰電池組I充電。
[0025]在轉換開關常開狀態(tài)下，打開電動鑰匙點火開關4，信號電源啟動兩用電機接觸器16供電，兩用電機19經(jīng)兩用電機控制器17與兩用電機調速旋鈕18配合作為電動機使用，協(xié)助主驅動電機28共同驅動行駛。
[0026]為了解決電動與發(fā)電的電壓差所產(chǎn)生的轉速差距，兩用電機19的轉速采用稍高于主驅動電機28轉速的調節(jié)設計，以達到與主驅動電機28同步驅動。當車輛制動時，踏動制動踏板15，固定在踏板連桿上的電源輸出頂桿12與制動助力器14的制動助力頂桿13同時前移，電源輸出頂桿12頂動電源輸出觸點9所在的活動板11下端，由于中間軸作用，活動板11上端的電源輸出觸點9壓縮彈簧10，與安裝在車體上的電源輸入固定板7上的電源輸入觸點6分開，電源輸入觸點6與電源輸出觸點9分別鑲嵌在由絕緣材料隔開的電源輸入固定板7和活動板11上，斷開信號電源，兩用電機接觸器16斷開向兩用電機19的供電，兩用機變19成發(fā)電機發(fā)電。松開制動踏板15，電源輸入觸點6與電源輸出觸點9閉合，信號電源接通，兩用電機接觸器16閉合，兩用電機19通電變成電動機，繼續(xù)轉動作為驅動動力使用。
[0027]另一路安裝有主驅動電機28，打開電動鑰匙點火開關4，為使操作更靈活，該路還安裝有停止開關23和啟動開關24，接通主驅動電機接觸器25電源，經(jīng)主驅動電機控制器26接通通往主驅動電機28的電源，主驅動電機28啟動，主驅動電機調速踏板27與兩用電機調速旋鈕18、發(fā)動機油門線聯(lián)動。使各自獨立的配件整合為一個整體，再加上摩擦片離合器地配合使用，使幾個動力轉速同步運轉，以達到正常驅動行駛的效果。
【權利要求】
1.一種混合動力汽車兩用電機穩(wěn)壓驅動充電系統(tǒng)，包括電池組(1),電池組(1)電連接有充電器(22),充電器(22)電連接有穩(wěn)壓器(21),穩(wěn)壓器(21)電連接有整流器(20),整流器(20)電連接有兩用電機(19),兩用電機(19)與汽車傳動相連，其特征是，整流器(20)與兩用電機(19)之間并聯(lián)有兩用電機控制器(17),兩用電機(19)與兩用電機控制器(17)之間連接有兩用電機調速旋鈕(18),兩用電機控制器(17)還電連接有兩用電機接觸器(16),兩用電機接觸器(16)電連接有漏電保護器(2),漏電保護器(2)與所述電池組(1)電連接，漏電保護器(2)所在線路與充電器(22)所在線路為并聯(lián)關系；兩用電機接觸器(16)與漏電保護器(2 )之間并聯(lián)有主驅動電機接觸器(25),主驅動電機接觸器(25 )電連接有主驅動電機控制器(26 )，主驅動電機控制器(26 )電連接有主驅動電機(28 )，主驅動電機(28 )與汽車傳動相連，主驅動電機(28)與主驅動電機控制器(26)之間連接有主驅動電機調速踏板(27):兩用電機接觸器(16)通過另外一根線路串聯(lián)有轉換開關(51電源輸入觸點(6)和電源輸出觸點(9),電源輸入觸點(6)與電源輸出觸點(9)相對應，電源輸入觸點(6)與電源輸出觸點(9)為可通斷式結構，電源輸入觸點(6)通過電源輸入固定板(7)與汽車固定相連，電源輸出觸點(9)固定連接有活動板(11),活動板(11)中部與汽車鉸接相連；轉換開關(5)又通過另外一根線路并聯(lián)有電動鑰匙點火開關(4),電動鑰匙點火開關(4)通過一根線路與漏電保護器(2)之間串聯(lián)有斷路器(3),電動鑰匙點火開關(4)還通過另外一根線路與主驅動電機接觸器(25)之間串聯(lián)有啟動開關(24)和停止開關(23),啟動開關(24)靠近主驅動電機接觸器(25),停止開關(23 )遠離主驅動電機接觸器(25),^動開關(24 )與停止開關(23)之間又另外通過一根線路與主驅動電機接觸器(25)電連接。
2.一種混合動力汽車，其特征是，包括根據(jù)權利要求1所述的混合動力汽車兩用電機穩(wěn)壓驅動充電系統(tǒng)，還包括踏板連桿(30),踏板連桿(30 )下端固定連接有制動踏板(15),踏板連桿(30)上端通過踏板活動軸(8)與汽車鉸接相連，踏板連桿(30)背面連接有制動助力頂桿(13),制動助力頂桿(13)連接有制動助力器(14),制動助力器(14)與汽車相連，踏板連桿(30)背面還連接有電源輸出頂桿(12),電源輸出頂桿(12)與所述活動板(11)下端相對應，活動板(11)上端與踏板連桿(30 )背面之間連接有彈簧(10 )。
3.根據(jù)權利要求2所述的混合動力汽車，其特征是，所述踏板連桿(30)正面連接有復位彈簧(29),復位彈簧(29)另一端與汽車相連接。
【文檔編號】B60L11/18GK104494459SQ201410716444
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月2日 優(yōu)先權日:2014年12月2日
【發(fā)明者】韓榮輝 申請人:棗莊益新機械制造有限公司