[實用新型]磁力耦合的串聯(lián)結(jié)構(gòu)汽車混合動力系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320267295.X
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN203246316U
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊金福;馬忠威;吳正波;陳策;佟憲良;欒建新
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱耦合動力工程技術(shù)中心有限公司;遼寧中傳科技股份有限公司
• 主分類號: B60K6/46
• 分類號: B60K6/46
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務(wù)所 23118
• 代理人: 陳曉光

技術(shù)領(lǐng)域：

本實用新型涉及一種磁力耦合的串聯(lián)結(jié)構(gòu)汽車混合動力系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，機(jī)動車廢氣排放己成為城市大氣污染的重要來源之一。汽油發(fā)動機(jī)的最高熱效率為33%左右，超過30%的區(qū)域就是發(fā)動機(jī)受限制的工作區(qū)域。當(dāng)前，汽車動力系統(tǒng)中，燃料能量的13%用于行駛，其余的87%用做驅(qū)動配件以及變成熱損耗擴(kuò)散到大氣中。同時，由于日漸擁堵的城市交通狀況，導(dǎo)致汽車發(fā)動機(jī)長時間工作在效率較低的低轉(zhuǎn)速等非設(shè)計點，不僅加劇了汽車能耗，且有害污染物的排放不斷增加，導(dǎo)致城市空氣環(huán)境不斷惡劣?？紤]到石油等不可再生資源的大量消耗、傳統(tǒng)汽車尾氣排放對環(huán)境的污染，環(huán)保節(jié)能的呼聲日益高漲，研究綠色環(huán)保、高效節(jié)能的汽車動力系統(tǒng)刻不容緩。

混合動力系統(tǒng)是有一種以上能量轉(zhuǎn)換方式提供驅(qū)動動力的系統(tǒng)?；旌蟿恿ο到y(tǒng)采用適當(dāng)?shù)娜剂限D(zhuǎn)換裝置（如內(nèi)燃機(jī)）、儲能裝置和電動機(jī)作為混合動力源，在嚴(yán)密的控制策略控制下，使燃料轉(zhuǎn)換裝置、儲能裝置和電機(jī)在驅(qū)動工況下盡可能工作在高效率、低排放區(qū)域。從而大大改善汽車在不同工況行駛時的燃油經(jīng)濟(jì)性能、尾氣排放性能及其他使用性能?；旌蟿恿ζ嚱Y(jié)合了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車和電動汽車的優(yōu)點，續(xù)航里程不受限制，而且對于傳統(tǒng)汽車的改動不大，產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的投入相比燃料電池汽車也少得多。

目前，混合動力汽車的動力系統(tǒng)主要分為串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)三種形式。

串聯(lián)系統(tǒng)其優(yōu)點是發(fā)動機(jī)的運行獨立于車速和道路條件，發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)不受汽車行駛工況的影響，能夠保持在穩(wěn)定、高效、低污染的狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，發(fā)動機(jī)具有良好的經(jīng)濟(jì)性和低的排放指標(biāo)。缺點是在發(fā)動機(jī)-發(fā)電機(jī)-驅(qū)動電動機(jī)的串聯(lián)系統(tǒng)中的熱能-電能-機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換過程中，能量傳遞損失較大，在動力電池組的充、放電過程中也存在能量損耗，能量轉(zhuǎn)換總的綜合效率要比內(nèi)燃機(jī)汽車低。

并聯(lián)系統(tǒng)中，發(fā)動機(jī)與電動機(jī)可以分別獨立地向汽車驅(qū)動輪提供動力，沒有串聯(lián)式HEV動力傳動系中的發(fā)電機(jī)，發(fā)動機(jī)的機(jī)械能可直接輸出到汽車驅(qū)動橋，中間沒有能量的轉(zhuǎn)換，與串聯(lián)式布置相比，系統(tǒng)效率較高，燃油消耗也較少。但由于發(fā)動機(jī)與車輛驅(qū)動輪之間有直接的機(jī)械連接，發(fā)動機(jī)運行工況不可避免地要受到汽車具體行駛工況的影響。

混聯(lián)系統(tǒng)是串聯(lián)式與并聯(lián)式的綜合，它充分發(fā)揮了串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點，能夠使發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動機(jī)等部件進(jìn)行更多的優(yōu)化匹配，從而在結(jié)構(gòu)上保證了在更復(fù)雜的工況下仍能使系統(tǒng)在最優(yōu)狀態(tài)下工作。但是其結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，同時其匹配控制也十分困難。

綜上所述，目前混合動力系統(tǒng)不能很好的滿足先進(jìn)環(huán)保節(jié)能汽車的需求，迫切需要開發(fā)新型的混合動力系統(tǒng)技術(shù)，有效克服發(fā)動機(jī)在低速和非設(shè)計點時的效率低、排放污染高的問題，實現(xiàn)汽車的綠色高效和節(jié)能環(huán)保。

實用新型內(nèi)容：

本實用新型的目的是提供一種磁力耦合的串聯(lián)結(jié)構(gòu)汽車混合動力系統(tǒng)。

上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種磁力耦合的串聯(lián)結(jié)構(gòu)汽車混合動力系統(tǒng)，其組成包括：發(fā)動機(jī)，所述的發(fā)動機(jī)與發(fā)電機(jī)通過磁力耦合傳動機(jī)構(gòu)A連接，所述的發(fā)電機(jī)與蓄電池連接，所述的蓄電池與電動機(jī)連接，所述的電動機(jī)與驅(qū)動橋通過磁力耦合傳動機(jī)構(gòu)B連接。

所述的磁力耦合的串聯(lián)結(jié)構(gòu)汽車混合動力系統(tǒng)，所述的磁力耦合傳動機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)體轉(zhuǎn)子、永磁體轉(zhuǎn)子，所述的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子與驅(qū)動軸連接，所述的永磁體轉(zhuǎn)子與負(fù)載軸連接，所述的磁力耦合傳動機(jī)構(gòu)通過電機(jī)一端的導(dǎo)體和負(fù)載一端的永磁體之間的感應(yīng)磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，通過調(diào)節(jié)永磁體和導(dǎo)體之間的間隙就可以控制傳遞的轉(zhuǎn)矩，從而實現(xiàn)負(fù)載的智能調(diào)節(jié)。

有益效果：

1.?本實用新型通過磁力耦合的非機(jī)械傳動形式，消除了復(fù)雜行駛工況對發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)的影響，使得發(fā)動機(jī)能夠保持在穩(wěn)定、高效、低污染的狀態(tài)下運行，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。

本實用新型保持發(fā)動機(jī)在設(shè)計點工作，有效克服發(fā)動機(jī)在低速和非設(shè)計點時的效率低、排放污染高的問題，實現(xiàn)汽車的綠色節(jié)能環(huán)保。

本實用新型采用磁力傳動可以有效減少電能-機(jī)械能的轉(zhuǎn)化過程中存在效率損失，磁力耦合機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速匹配范圍很寬，可以適用于轉(zhuǎn)速變化從幾千轉(zhuǎn)到幾萬轉(zhuǎn)的情況，特別適合于那些與驅(qū)動橋難于進(jìn)行機(jī)械連接的高效發(fā)動機(jī)，比如燃?xì)廨啓C(jī)、斯特林發(fā)動機(jī)等。因此，采用磁力耦合機(jī)構(gòu)，可以使得汽車采用高效發(fā)動機(jī)成為可能，從而進(jìn)一步提高能源利用效率，降低排放。