專利名稱：一種高效電動(dòng)汽車混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車輛工程技術(shù)領(lǐng)域的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，尤其涉及一種高效電動(dòng)汽車
混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著世界能源的緊張與人類環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，安全、節(jié)能及環(huán)保已成為當(dāng)今汽車 發(fā)展的主題。作為新能源汽車之一的混合動(dòng)力汽車能夠較好的解決上述問題；混合動(dòng)力汽 車是一種由發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)系統(tǒng)有效結(jié)合的驅(qū)動(dòng)車輛，其中發(fā)動(dòng)機(jī)可使用多燃料的內(nèi)燃機(jī)， 電機(jī)可采用直流永磁無刷電機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)通過柔性盤連接發(fā)電機(jī)給動(dòng)力電池組提供能量。目 前需要解決的是對(duì)于低速公交工況實(shí)現(xiàn)最優(yōu)燃油消耗的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種經(jīng)濟(jì)適用、低排放、提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率、可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力轉(zhuǎn)化為電 能量回收的高效電動(dòng)汽車混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過多級(jí)牽引電機(jī)驅(qū)動(dòng)及采用發(fā)電機(jī)組來擴(kuò) 大混合動(dòng)力汽車?yán)m(xù)駛里程，以實(shí)現(xiàn)在最大限度上節(jié)約燃油和保證整車動(dòng)力性的目的，同時(shí) 克服了傳統(tǒng)汽車的換擋頻繁裝置。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案 —種高效電動(dòng)汽車混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)控制器、控制 機(jī)構(gòu)及動(dòng)力電池組，所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過柔性盤連接發(fā)電機(jī)，所述動(dòng)力電池組安裝在車體的中 部與后部，所述多級(jí)牽引電機(jī)連接減速器并固定于差速器與車輪，所述控制機(jī)構(gòu)通過動(dòng)力 電池組連接并驅(qū)動(dòng)多級(jí)牽引電機(jī)與驅(qū)動(dòng)橋機(jī)構(gòu)；所述發(fā)電機(jī)的一側(cè)設(shè)置發(fā)電機(jī)控制器?？?制機(jī)構(gòu)內(nèi)部設(shè)有三相全橋開關(guān)回路、驅(qū)動(dòng)回路以及與單片機(jī)部分輸入端連接的速度檢測(cè)單 元、電壓檢測(cè)單元、電流檢測(cè)單元和霍爾傳感器，所述速度檢測(cè)單元傳送單片機(jī)部分處理后 發(fā)送到驅(qū)動(dòng)回路對(duì)三相全橋開關(guān)回路進(jìn)行控制，所述單片機(jī)部分外側(cè)設(shè)置多級(jí)直流無刷電 機(jī)并由驅(qū)動(dòng)回路來驅(qū)動(dòng)；其中電流檢測(cè)單元和電壓檢測(cè)單元分別檢測(cè)多級(jí)電機(jī)的過流信號(hào) 和電壓信號(hào)反饋到單片機(jī)部分處理；所述控制機(jī)構(gòu)內(nèi)部電路部分由三個(gè)單相驅(qū)動(dòng)回路組 成，每個(gè)單相回路的電子元件包括三極管2個(gè)、電容3個(gè)、電阻1個(gè)以及二極管1個(gè)。 本實(shí)用新型所述的高效電動(dòng)汽車混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的有益效果為與現(xiàn)有的單一 并聯(lián)模式混合動(dòng)力汽車相比，具有顯著效果，可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)起停；發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)構(gòu)成 一個(gè)高效車載式發(fā)電機(jī)組，在車輛低速工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)始終處于低油耗高效率區(qū)域；整車控 制根據(jù)駕駛員的行為和電池電量值確定整車的能量分配，以實(shí)現(xiàn)混聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式，該方案沿 用大量傳統(tǒng)車結(jié)構(gòu)加以少量動(dòng)力電池，這樣大幅度降低制造成本；實(shí)現(xiàn)了功率分配，進(jìn)而實(shí) 現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、多級(jí)牽引電機(jī)、控制系統(tǒng)、動(dòng)力電池組之間的良好匹配和最優(yōu)的控制；降 低了車輛使用成本、減少了燃油(氣)費(fèi)、減少了各種有害氣體的排放；增加了高效電動(dòng)汽 車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)擴(kuò)大了變速范圍、起步扭矩大、爬坡能力強(qiáng)，最高車速可達(dá)120公里以上，高低 速自由轉(zhuǎn)換，使得變速控制更加靈活。
下面根據(jù)附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例所述的高效電動(dòng)汽車混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)連接方框 原理圖； 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例所述高效電動(dòng)汽車混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制機(jī)構(gòu)部分 連接示意圖； 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例所述高效電動(dòng)汽車混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例所述高效電動(dòng)汽車混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)電機(jī)部分示意 圖； 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例所述高效電動(dòng)汽車混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用示意圖； 圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例所述高效電動(dòng)汽車混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電路元件部分
示意圖。
圖中 1、發(fā)動(dòng)機(jī)；2、發(fā)電機(jī)；3、發(fā)電機(jī)控制器；4、控制機(jī)構(gòu)；5、多級(jí)牽引電機(jī)；6、驅(qū)動(dòng)橋 機(jī)構(gòu)；7、動(dòng)力電池組；8、減速器。 4-l、單片機(jī)部分；4-2、電流檢測(cè)單元；4-3、電壓檢測(cè)單元；4_4、速度檢測(cè)單元； 4-5、牽引電機(jī)；4-6、調(diào)頻單元；4-7、霍爾傳感器。
具體實(shí)施方式如圖1、圖3、圖4、圖5所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的高效電動(dòng)汽車混合動(dòng)力驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)1、發(fā)電機(jī)2、發(fā)電機(jī)控制器3、控制機(jī)構(gòu)4及動(dòng)力電池組7，所述發(fā)動(dòng)機(jī) 1通過柔性盤連接發(fā)電機(jī)2，所述動(dòng)力電池組7安裝在車體的中部與后部，所述多級(jí)牽引電 機(jī)5連接減速器8并固定于差速器與車輪，所述控制機(jī)構(gòu)4通過動(dòng)力電池組7連接并驅(qū)動(dòng) 多級(jí)牽引電機(jī)5與驅(qū)動(dòng)橋機(jī)構(gòu)6 ;所述發(fā)電機(jī)2的一側(cè)設(shè)置發(fā)電機(jī)控制器3。 如圖2與圖6所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的高效電動(dòng)汽車混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所 述控制機(jī)構(gòu)4由三相全橋開關(guān)回路、驅(qū)動(dòng)回路、速度檢測(cè)單元4-4、牽引電機(jī)4-5、電壓檢測(cè) 單元4-3、電流檢測(cè)單元4-2以及霍爾傳感器4-7組成；所述單片機(jī)部分4-1若干輸入端分 別連接電流檢測(cè)單元4-2、電壓檢測(cè)單元4-3、速度檢測(cè)單元4-4以及霍爾傳感器4-7并有 單片機(jī)部分4-l處理，所述速度檢測(cè)單元4-4傳送單片機(jī)部分4-l處理后發(fā)送到驅(qū)動(dòng)回路 對(duì)三相全橋開關(guān)回路進(jìn)行控制，所述單片機(jī)部分4-1外側(cè)設(shè)置多級(jí)直流無刷電機(jī)并由驅(qū)動(dòng) 回路來驅(qū)動(dòng)，在輸出同樣功率下可比三相交流電機(jī)電流減少一半，產(chǎn)品可靠性高；其中電流 檢測(cè)單元4-2和電壓檢測(cè)單元4-3分別檢測(cè)多級(jí)電機(jī)的過流信號(hào)和電壓信號(hào)反饋到單片機(jī) 部分4-1處理，按照一定規(guī)則輸出P麗調(diào)頻單元4-6給驅(qū)動(dòng)回路，通過P麗方式驅(qū)動(dòng)三相全 橋回路驅(qū)動(dòng)多級(jí)電機(jī)而使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電路部分由三個(gè)單相驅(qū)動(dòng)回路組成，每 個(gè)單相回路均包括三極管2個(gè)、電容3個(gè)、電阻1個(gè)以及二極管1個(gè)，當(dāng)速度檢測(cè)單元4-4 檢測(cè)到速度信號(hào)減少時(shí)，單片機(jī)部分4-1通過驅(qū)動(dòng)回路、三相全橋開關(guān)回路以及電機(jī)繞阻 實(shí)行脈寬調(diào)節(jié)，減小電壓脈沖寬度而降低電機(jī)繞阻上的電壓，從而來降低電機(jī)的轉(zhuǎn)速；反之 通過加大電壓脈沖寬度而加大電機(jī)繞阻上的電壓來增加電機(jī)的轉(zhuǎn)速。電機(jī)的過流信號(hào)通過電阻到輸入端，如過流信號(hào)超過了輸入端電壓，并有單片機(jī)部分4-l通過驅(qū)動(dòng)回路關(guān)閉開 關(guān)回路管，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)過流保護(hù)起作用；如果過流電壓上升并超過設(shè)定值，單片機(jī) 減少P麗信號(hào)時(shí)間，減少輸出電壓，電機(jī)繞阻電流下降；反之，如果過流信號(hào)電壓下降并低 于設(shè)定值，單片機(jī)部分4-l增大P麗信號(hào)時(shí)間，增加輸出電壓，電機(jī)繞阻電流上升，以最大輸 出力矩運(yùn)行，限制電流起作用。當(dāng)電源電壓通過電壓檢測(cè)單元4-3輸出給單片機(jī)部分4-1， 如果低于欠壓值，單片機(jī)部分4-1通過驅(qū)動(dòng)回路關(guān)閉三相全橋開關(guān)回路，停止電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；在 制動(dòng)能量反饋下，來自整車驅(qū)動(dòng)橋，主減速器機(jī)構(gòu)到驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在機(jī)電耦合機(jī)構(gòu)下，由控制 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)反動(dòng)力，所產(chǎn)生的電流給動(dòng)力電池充電，達(dá)到系統(tǒng)能量回收的目的。
權(quán)利要求一種高效電動(dòng)汽車混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)控制器、控制機(jī)構(gòu)及動(dòng)力電池組，其特征在于所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過柔性盤連接發(fā)電機(jī)，所述控制機(jī)構(gòu)通過動(dòng)力電池組連接并驅(qū)動(dòng)多級(jí)牽引電機(jī)與驅(qū)動(dòng)橋機(jī)構(gòu)；所述發(fā)電機(jī)的一側(cè)設(shè)置發(fā)電機(jī)控制器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效電動(dòng)汽車混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述控制機(jī) 構(gòu)內(nèi)部設(shè)有三相全橋開關(guān)回路、驅(qū)動(dòng)回路以及與單片機(jī)部分輸入端連接的速度檢測(cè)單元、 電壓檢測(cè)單元、電流檢測(cè)單元和霍爾傳感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效電動(dòng)汽車混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述控制機(jī) 構(gòu)內(nèi)部電路部分由三個(gè)單相驅(qū)動(dòng)回路組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效電動(dòng)汽車混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)單相驅(qū) 動(dòng)回路的電子元件包括三極管2個(gè)、電容3個(gè)、電阻1個(gè)以及二極管1個(gè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效電動(dòng)汽車混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述動(dòng)力電 池組安裝在車體的中部與后部。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高效電動(dòng)汽車混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)控制器、控制機(jī)構(gòu)及動(dòng)力電池組，所述發(fā)動(dòng)機(jī)通過柔性盤連接發(fā)電機(jī)，所述多級(jí)牽引電機(jī)連接減速器，所述控制機(jī)構(gòu)通過動(dòng)力電池組連接并驅(qū)動(dòng)多級(jí)牽引電機(jī)與驅(qū)動(dòng)橋機(jī)構(gòu)；控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有三相全橋開關(guān)回路、驅(qū)動(dòng)回路、速度檢測(cè)單元、電壓檢測(cè)單元、電流檢測(cè)單元以及霍爾傳感器；所述速度檢測(cè)單元傳送單片機(jī)部分處理后發(fā)送到驅(qū)動(dòng)回路對(duì)三相全橋開關(guān)回路進(jìn)行控制；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電路部分由三個(gè)單相驅(qū)動(dòng)回路組成。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)低排放、提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率、可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力轉(zhuǎn)化為電能量回收，通過多級(jí)牽引電機(jī)驅(qū)動(dòng)及采用發(fā)電機(jī)組來擴(kuò)大混合動(dòng)力汽車?yán)m(xù)駛里程；可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)起停。
文檔編號(hào)H02P6/16GK201530308SQ20092027060
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者楊水平 申請(qǐng)人:楊水平