[發明專利]增程式電動汽車動力系統

有效

• 申請號: 201210004405.3
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN102514479A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 胡建軍;楊志鵬;劉輝;李濤
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B60K6/22
• 分類號: B60K6/22;B60K6/26;B60K6/38;B60K6/52
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明涉及汽車動力系統，特別涉及一種電動汽車動力系統。

背景技術

隨著環保形勢的日益嚴峻，研究新能源汽車的需求日益增加。純電動汽車無需燃油，但由于電池的技術瓶頸，車輛存在制造成本高、充電不方便、一次充電續駛里程短、功率不足、故障率高等問題；其他新能源汽車，由于技術成本高或安全問題，難以適用。因此，現有的新能源汽車很難和傳統汽車抗衡，其適用范圍受到限制。

在此背景下，增程式電動汽車作為一種新型的節能環保型汽車可以綜合純電動汽車和傳統汽車的優點。車輛在一定設計里程范圍內可以純電動行駛，實現低能耗、零排放；如果需要長途行駛時可由內燃機在最佳工況下帶動發電機發電，給蓄電池和驅動電機供電；另外，電池組還可以有效回收汽車制動能量。因此，增程式電動汽車被公認為目前電動汽車發展的主流技術方向之一。

目前，增程式電動汽車的技術和市場處于一種蓬勃的發展階段，市場上已出現的增程式電動汽車其動力系統基本采用“機械能—電能—機械能”的增程方式，即內燃發電機組直接向電池組或驅動電機供電以增加續駛里程，其能量利用率不高，且工作模式和功率有限，難以滿足車輛多工況、大功率的需求，安全可靠性較低。

此外，現有增程式電動汽車多數采用兩輪驅動，相對于四輪驅動汽車，其輪胎牽引力利用率不高；或是某些四驅車只是簡單地用發動機和電機分別驅動兩個車軸，動力難以充分利用，且在車輛制動時不能進行全輪制動能量回收，能量利用率不高。

因此，需探索一種能充分利用內燃機和驅動電機動力并能提高輪胎牽引力和制動能量利用率的增程式電動汽車的動力系統，改善車輛的動力性、經濟性和安全可靠性，使其更好地滿足人們日常工作和遠途旅行的需求，提高電動汽車適用性。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種增程式電動汽車動力系統，以解決現有增程式電動汽車無法充分利用內燃機和驅動電機的動力，以及兩輪驅動輪胎牽引力和制動能量利用率低等技術問題。

本發明的目的是通過以下技術手段實現的：

本發明的增程式電動汽車動力系統，包括前橋、后橋、前驅動裝置、后驅動裝置、控制器和蓄電池組，所述前驅動裝置包括前驅動電機和變速箱，前驅動電機由控制器控制，所述變速箱上設置用于向前橋輸出動力的前輸出軸和用于向后橋輸出動力的后輸出軸，所述前驅動電機與變速箱之間設置離合器Ⅰ，前輸出軸與前橋之間設置離合器Ⅱ，后輸出軸與后橋之間設置離合器Ⅲ，所述前驅動裝置還包括內燃機，所述前驅動電機為電動發電一體機，所述內燃機與前驅動電機的動力輸入端通過離合器Ⅳ連接，所述前驅動裝置和后驅動裝置通過動力耦合裝置實現轉速耦合或轉矩耦合。

進一步，所述后驅動裝置包括由控制器控制的后驅動電機和與后驅動電機轉軸沿周向固定配合的電機輸出齒輪，所述動力耦合裝置包括同時設置內齒和外齒的齒圈、與后橋的輸入軸沿周向固定配合的行星架和可繞后橋的輸入軸轉動的太陽輪，所述電機輸出齒輪與齒圈的外齒嚙合，行星架的行星齒輪同時與太陽輪和齒圈的內齒嚙合，所述太陽輪與后輸出軸之間設置離合器Ⅴ；

進一步，所述太陽輪上設置有制動器；

進一步，所述后驅動電機為電動發電一體機。

本發明的有益效果：本發明的增程式電動汽車動力系統具有以下優點：

1.本發明的內燃機既可以帶動前驅動電機發電，又可以直接參與車輛驅動，同時前驅動電機調節其工作點保持在高效率區，提高了內燃機的能量利用率，改善了車輛的經濟性。

2.本發明可實現車輛的四輪驅動，提高輪胎牽引力的利用率，同時在汽車制動時還可以根據駕駛條件進行單電機或雙電機的制動能量回收，從而改善電動汽車的動力性和能量利用率。

3.本發明通過協調控制各離合器和制動器的不同工作狀態，可實現車輛的純電動驅動、純內燃機驅動、內燃機與驅動電機的混合驅動、增程發電等多種模式，并且還可以根據需要進行兩輪驅動或四輪驅動的模式切換，滿足了車輛多工況、大功率的需求。

4.本發明所述的動力耦合裝置能夠將后輸出軸傳遞的動力和后驅動電機的動力進行轉速耦合或轉矩耦合，從而提供高轉速或高轉矩輸出，以滿足不同的動力需求。

5.本發明還可以在特殊工況條件下進行內燃機反拖制動，提高車輛的制動安全性。

6.本發明可以降低車輛對動力源（如驅動電機）的功率要求，從而節約制造成本。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述；

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式