[實用新型]基于電機可控增速的混合動力車制動能量回收裝置

有效

• 申請號: 201220389374.3
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN202707956U
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 孫秋林;張德平;陳國忠
• 申請（專利權）人: 福建省福工動力技術股份公司
• 主分類號: F16H3/44
• 分類號: F16H3/44
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

技術領域

本實用新型涉及混合動力車，尤其涉及一種混合動力車中的基于電機可控增速的制動能高效回收裝置。

背景技術

在帶有電動機驅動的新能源混合動力車中，車輛的節能效果與車輛在制動過程中將車輛動能轉化為再生能量的比例密切相關。混合動力車制動時，車輛動能轉化為再生能量并存儲的數量越多，節能效果越顯著。具有制動能回收的制動過程稱為再生制動。

新能源混合動力車的再生制動原理如圖1所示，車輛在再生制動過程中，車輛的控制系統使驅動電機轉變為發電機模式，車輪的運動通過傳動軸反拖發電機轉動，發電機一方面輸出電能儲存于儲能裝置（例如超級電容器）中，另一方面發電機產生的反力矩對車輛起制動作用。這種再生制動實現了制動能的回收再利用，發電機轉速的高低同時決定了回收能量的高低和制動效果的大小。當發電機轉速（即汽車車速）快時，回收能量高；當發電機轉速（即汽車車速）很低時，制動的效果（制動反力矩）和發電的效果都急劇下降。目前還未發現在再生制動過程中，混合動力車采用專門的裝置提高發電機的轉速。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種車輛再生制動過程中制動效果好、回收能量高的混合動力車中的基于電機可控增速的制動能高效回收裝置。

為實現上述目的，基于電機可控增速的混合動力車制動能量回收裝置，其包括電機和行星輪系變速箱，行星輪系包括太陽輪、行星輪組、行星架和齒圈，行星輪組轉動套設在行星架上，行星輪組繞太陽輪分布并與太陽輪嚙合，行星輪組外套設有齒圈并與齒圈嚙合，行星架上設有制動器；電機的輸出軸與變速箱的輸出軸聯接，太陽輪固定在變速箱的輸出軸上，變速箱的輸出軸與行星架間設有離合器，齒圈與輸入軸一端固定聯接，輸入軸另一端與車輪的傳動軸聯接。

所述制動器連接有控制器，從而實現對制動器的制動力的控制。

所述行星輪系包括兩組相互嚙合的行星輪組，其中一組行星輪組與太陽輪嚙合，另一組行星輪組與齒圈嚙合。采用兩組行星輪組，可使太陽輪與齒圈同方向轉動。

本實用新型所述的基于電機可控增速的混合動力車制動能量回收裝置的制動能量回收方法為：當混合動力車制動回收能力時，由輸入軸輸入，變速箱的輸出軸輸出；離合器分離，變速箱的輸出軸與行星架斷開連接，制動器逐漸剎住，行星架的轉速變慢，混合動力車的車輪帶動其傳動軸轉動，傳動軸同步帶動齒圈轉動，因齒圈的齒數大于太陽輪齒數，齒圈經行星輪組及太陽輪傳動實現增速，其增速關系為：n₁為太陽輪轉速，n₄為齒圈的轉速，n_H為行星架的轉速，z₁為太陽輪齒數，z₄為齒圈的齒數；因制動器逐漸剎住，行星架的轉速n_H逐漸減少，太陽輪的轉速n₁逐漸增大，太陽輪同步帶動變速箱的輸出軸增速轉動，因由變速箱的輸出軸輸出，變速箱帶動電機同步增速轉動。

當制動器完全剎住時，行星架的轉速n_H為零，太陽輪的轉速n₁達到最大，太陽輪同步帶動電機增速，太陽輪轉速n₁達到最大。

所述控制器控制制動器對行星架的剎住程度。

本實用新型在混合動力車中設置了制動能量回收裝置，特別是通過對行星輪系結構的改進，得到一種通過主動控制，在裝置的輸入端轉速（即車輪轉速）逐漸下降的情況下，裝置輸出端的轉速能按需要增加，裝置的輸出軸與電機相聯，本實用新型的裝置帶動發電機增速，從而獲得所需的、更大的制動反力矩，同時達到增大回收發電電流的目的。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明：

圖1為新能源混合動力車的再生制動原理.；

圖2為本實用新型的制動能高效回收裝置的結構示意圖。

具體實施方式

如圖2所示，本實用新型基于電機可控增速的混合動力車制動能量回收裝置，其包括電機1和行星輪系變速箱2，行星輪系3包括太陽輪31、行星輪組32、行星架33和齒圈34，行星輪組32轉動套設在行星架33上，行星輪組32繞太陽輪31分布并與太陽輪31嚙合，行星輪組32外套設有齒圈34與齒圈34嚙合，行星架33上設有制動器4；電機1的輸出軸與變速箱2的輸出軸21聯接，太陽輪31固定在變速箱2的輸出軸21上，變速箱2的輸出軸21與行星架33間設有離合器5，齒圈34與輸入軸7一端固定聯接，輸入軸7另一端與車輪6的傳動軸61聯接。