[發明專利]一種混合動力系統

有效

• 申請號: 201410382208.4
• 申請日: 2014-08-06
• 公開（公告）號: CN104149595A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 張存滿;呂洪;王達斌;陸智堯;李沛曦;何玉成
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B60K6/36
• 分類號: B60K6/36;B60K6/42;B60W20/00;B60W10/06;B60W10/08
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明屬于混合動力車輛技術領域，涉及一種混合動力系統。

背景技術

混合動力汽車已成為當前汽車發展的重點，其節能減排的優勢受到汽車企業與研究機構的廣泛重視，并投入大力予以研究和開發，且已有很多成型產品投放市場。在可以預見的未來，其將作為汽車發展的主流方向予以大規模的推廣和運用。

目前，根據混合動力驅動的聯結方式，混合動力系統主要分為以下三類：

一是串聯式混合動力系統，一般由內燃機直接帶動發電機發電，產生的電能通過控制單元傳到電池，再由電池傳輸給電機轉化為動能，最后通過變速機構來驅動汽車。但是在這種混合方式中能量需要經過多次轉換，導致效率比較低并且動力性較差。

二是并聯式混合動力系統，它有兩套驅動系統：傳統的內燃機系統和電機驅動系統。兩個系統既可以同時協調工作，也可以各自單獨工作驅動汽車。這種系統適用于多種不同的行駛工況，尤其適用于復雜的路況。該聯結方式結構簡單，成本低。本田的Accord和Civic采用的即是并聯式聯結方式。

三是混聯式混合動力系統，它在結構上綜合了串聯式和并聯式的特點。與串聯式相比，它增加了機械動力的傳遞路線；與并聯式相比，它增加了電能的傳輸路線?；炻撌絼恿ο到y可以更加靈活地根據工況來調節發動機的功率輸出和電機的運轉。但是，此聯結方式系統復雜，成本高。豐田的Prius采用的是混聯式聯結方式。

目前的多數混合動力系統，主要包括內燃機、發電機、離合器、變速器、動力電池、制動系統及整車自動控制系統，但是其使用成本較高，續駛里程較短，同時在能效、排放、燃油經濟性等方面也存在提升的空間。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能源利用效率高、污染物排放少、續駛里程較長且工作方式較為靈活的混合動力系統。

為了達到上述目的，本發明的解決方案是：

一種混合動力系統，包括復合燃料儲存裝置、第一能源轉換裝置、第二能源裝換裝置、行星齒輪傳動機構以及四個軸力傳遞裝置；所述復合燃料儲存裝置分別與第一能源轉換裝置和第二能源轉換裝置連接，存儲并提供第一能源轉換裝置和第二能源裝換裝置所需的能源，并由第一能源轉換裝置和第二能源轉換裝置將所述能源轉換成機械能；所述行星齒輪傳動機構包括太陽輪、齒圈、機架和行星架；第一能源轉換裝置和第二能源轉換裝置中的一個通過第一軸力傳遞裝置與所述太陽輪連接，另一個通過第二軸力傳遞裝置與所述齒圈連接；所述太陽輪和所述齒圈分別通過第三軸力傳遞裝置和第四軸力傳遞裝置連接所述機架，以固定或者松開所述太陽輪和齒圈。

第一能源轉換裝置和第二能源轉換裝置均包括能源轉換單元，以將從所述復合燃料儲存裝置獲取的能源轉換成電能或者機械能；若所述能源轉換單元的輸出能量為電能，則其所在能源轉換裝置還包括與所述能源轉換單元的輸出端連接的電動機，所述電動機的輸出端連接所述行星齒輪傳動機構。

第一能源轉換裝置包括燃料電池組和電動機，所述燃料電池組的輸入端連接所述復合燃料儲存裝置，輸出端連接所述電動機的輸入端；第二能源轉換裝置為天然氣內燃機。

第一軸力傳遞裝置和第二軸力傳遞裝置均為離合器。

第三軸力傳遞裝置和第四軸力傳遞裝置均為制動器。

所述混合動力系統還包括傳動裝置，所述傳動裝置包括依次連接的離合器、變速器和驅動橋；其中，所述離合器的輸入端連接所述行星齒輪傳動裝置的行星架。

所述混合動力系統還包括控制并連接所述復合燃料儲存裝置的第一控制單元，控制并連接所述天然氣內燃機的第二控制單元，控制并連接所述燃料電池組的第三控制單元，控制并連接所述電動機的第四控制單元，控制并連接所述所有軸力傳遞裝置的第五控制單元。

所述混合動力系統還包括整車控制單元，所述整車控制單元分別連接并控制第一控制單元、第二控制單元、第三控制單元、第四控制單元和第五控制單元。

所述混合動力系統還包括控制并連接所述復合燃料儲存裝置的第一控制單元，控制并連接所述天然氣內燃機的第二控制單元，控制并連接所述燃料電池組的第三控制單元，控制并連接所述電動機的第四控制單元，控制并連接所述所有軸力傳遞裝置的第五控制單元；控制并連接所述傳動系統中離合器的第六控制單元以及控制并連接所述傳動系統中變速器的第七控制單元。

所述混合動力系統還包括整車控制單元，所述整車控制單元分別連接并控制第一控制單元、第二控制單元、第三控制單元、第四控制單元、第五控制單元、第六控制單元和第七控制單元。

由于采用上述方案，本發明的有益效果是：