[發明專利]具有第一電動機與行星齒輪系的傳動系以及具有這種傳動系的風能設備、燃氣輪機、水輪機與車輛

無效

• 申請號: 200980149647.8
• 申請日: 2009-12-01
• 公開（公告）號: CN102245931A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: C·貝納;C·特茨;E·A·維爾納
• 申請（專利權）人: 伊沙特克有限責任公司;MTU腓特烈港有限責任公司
• 主分類號: F16H3/72
• 分類號: F16H3/72
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李永波;楊國治

本發明涉及一種傳動系，所述傳動系具有第一電的機器與帶有轉速改變裝置的行星齒輪系，所述第一電的機器可以在電動運行狀態下或發電運行狀態下運行，其中轉速改變裝置特別是內齒圈和/或行星齒輪和/或太陽齒輪，其中行星齒輪系具有主動端與從動端。

很久以前就已經公開過電的機器與齒輪箱的耦合。近些年，這類傳動系在汽車領域非常流行。這種傳動系的優點特別是在于，將制動能存儲到蓄能器中，并且在需要時提供用于驅動，而這些制動能以往都是以熱量的形式散發掉了。

現有技術還公開過一些齒輪箱，在這些齒輪箱中，借助電的機器實現轉速變化。這類齒輪箱的最簡單的一種結構在于，將機械能轉化成電能，電能驅動電動機。在這種情況下，所有機械能都轉換成了電能與能量損失。這樣會導致一種不利的效率。

在現有技術的其它實施方式中，在機械齒輪箱中使用了電磁行星，其可以通過行星齒輪的變化來接通，從而可以調節一定的傳動比。這些設計方案在實現中不論是在機械方面還是在電方面都非常繁瑣。

在幾種混合方案中，電的機器的設計數量級與內燃機相同。這樣就會產生一種額外的重量，這種重量同樣必須由一種傳統的傳動裝置或電動傳動裝置移動。

本發明的任務在于改進現有技術。

通過一種如下所述的傳動系來解決該任務，所述傳動系具有第一電的機器與帶有轉速改變裝置的行星齒輪系，所述第一電的機器可以電動地運行或發電地運行，其中所述轉速改變裝置尤其是內齒圈和/或行星齒輪和/或太陽齒輪，其中所述行星齒輪系具有主動端與從動端，其中第一電的機器在電動運行狀態或發電運行狀態下控制性地干預轉速改變裝置，從而在齒輪箱中實現一種預設的傳動比。

特別是可以電動地或發電地使用此處所述類型的傳動系。在電動應用中，這種傳動系特別是用于繼續移動。在發電應用中，這種傳動系特別是用于產生電能。

這里所使用的第一電的機器可以在電動運行或發電運行中使用。運行方式特別是通過第一電的機器的接通情況進行確定。因而在第一電的機器的電動范圍內，可以給主動的或從動的轉速改變裝置施加轉速(在兩個方向上)，由此可以在一定程度上持續地調節傳動比。此點類似于第一電的機器的發電范圍。在這些設計方案中，不用改變行星齒輪、內齒圈或太陽齒輪的位置就可以干預轉速裝置。

在發電運行中，通過行星齒輪系給第一電的機器施加轉速，其中特別是產生電能。

此外，第一電的機器在一定程度上可以“同步轉動”地運行。在這種工作模式下，既不給轉速改變裝置施加轉速，轉速改變裝置也不給電的機器施加轉速。這種工作狀態特別是可以通過一種機械閉鎖裝置和/或斷開與傳動系的耦連來實現。

在第一電的機器的發電式運行中，轉速改變裝置會給電的機器施加轉速，這樣就可以導致發電。

對轉速改變裝置的控制性干預主要通過如下方式實現，即，在的電動的或發電的運行狀態中，第一電的機器給轉速改變裝置施加轉動或可以施加轉動，其中在這種模式下，第一電的機器特別是控制性地構成一個電阻。這樣就可以借助第一電的機器來影響行星齒輪系的傳動比。

當可以利用第一電的機器在一定程度上持續地接通行星齒輪系時，那么將特別有利。

為了以盡可能低的轉矩消耗給行星齒輪系施加傳動比，在電動運行或發電運行中，第一電的機器可以控制性地干預太陽齒輪。此外，第一電的機器與行星齒輪系以法蘭的方式在中央連接在一起。通過這種方式可以實現一種緊湊結構形式的傳動系。

在傳動系的另一種設計方案中，第一電的機器可以與蓄能器相連。這樣就可以比較有利地將蓄能器的能量提供給第一電的機器，并且在發電運行中利用第一電的機器可以給蓄能器施加能量。作為蓄能器，特別是可以采用蓄電池、電容器和/或燃料電池和/或一種電網。

為了通過傳動系傳遞機械功率，可以將機械的能量裝置在主動端與行星齒輪系以法蘭的形式連接在一起。其中法蘭連接要設計成可以將機械能施加給傳動系。

在本發明的一種結構形式中，機械的能量裝置是內燃機。通過這種方式可以比較有利地實現一種混合驅動(機械的與電的機器相組合)。此外，這種內燃機適合在所有汽車中使用。

為了將特別是機械的能量轉換成電能，機械的能量裝置可以是燃氣輪機的轉子、水輪機的轉子或風能設備的轉子。

在本發明的一種結構形式中，在機械的能量裝置將功率傳遞給行星齒輪系的情況下，第一電的機器形成發電的運行狀態，其中第一電的機器產生電能。這樣就可以比較有利地將機械能轉換成電能。

為了在不同的時間點提供電能，可以將第一電的機器產生的電能輸送給蓄能器。