[發明專利]一種雙電機單飛輪混合動力系統

在審

• 申請號: 201910232212.5
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN109823196A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 孫賓賓;李波;葛文慶;譚草;王永軍
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: B60L15/20
• 分類號: B60L15/20;B60L15/32;B60L50/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種雙電機單飛輪混合動力系統屬于電動汽車動力系統領域，其特征在于能夠依據車輛運行工況實現單電機、雙電機、飛輪與雙電機驅動或再生制動等工作模式，可充分利用不同動力源技術優勢，降低大負荷以及負載突變工況下電機以及電池功率大幅波動，提高中低負荷工況下車載能源動力系統能量利用效率，實現車輛在不同負荷工況下的高效運行，并延長車載能源系統使用壽命。

技術領域

本發明涉及電動汽車動力系統，特別是一種雙電機單飛輪混合動力系統。

背景技術

雙電機或多電機驅動技術方面，已被證實具有良好的動力性和經濟性。不過，對于負載突變工況，如急加速、急減速工況，現有雙電機或多電機驅動技術方案仍存在電機轉矩波動幅度偏大，進而造成電池大電流放電或充電問題，影響電機和電池的工作效率，并會降低電池使用壽命。飛輪具有瞬時大功率釋放或回饋的技術優勢，但由于其能量密度偏低，限制了其在新能源汽車上的推廣應用。因此，如何突破現有雙電機或多電機驅動技術方案存在的問題，充分挖掘飛輪驅動或制動的優勢，已受到汽車行業廣泛關注。

發明內容

根據以上現有技術中的不足，本發明提供一種雙電機單飛輪混合動力系統。將飛輪設計為車輛輔助能源系統，借助飛輪瞬時大功率輸出或輸入優勢，一方面，可降低負載突變工況下車輛對電機、電池的功率需求，避免電池大電流充電或放電，提高車載能源動力系統工作效率并延長其使用壽命。

本發明技術方案是：提供一種雙電機單飛輪混合動力系統，包括：CAN總線、整車控制器、同步器及其控制器、離合器及其控制器、第一電機及其控制器、第二電機及其控制器、第一制動器、第二制動器、行星排、轉矩耦合器、轉速耦合器、變速機構及其控制器。

上述部件的具體作用為：

（1）CAN總線設計用于實現各控制單元間的信號傳輸；

（2）整車控制器，設計用于采集飛輪、第一電機、第二電機等部件的狀態信號，并依據內置的控制策略，向上述各子控制單元輸出相關控制指令；

（3）飛輪為輔助動力源，設計用于為車輛提供瞬時功率輸出，并回收車輛再生制動能量；

（4）第一電機為多用途動力源，設計用于單獨驅動飛輪，同第二電機聯合驅動車輛或回收車輛再生制動能量，同飛輪、第二電機聯合驅動車輛或回收車輛再生制動能量；

（5）第二電機設計用于單獨驅動車輛或回收車輛再生制動能量；

（6）離合器、第一制動器、第二制動器以及同步器設計用于控制雙電機單飛輪混合動力系統工作于不同模式；

（7）行星排設計用于實現多動力源間的速度耦合；

（8）轉矩耦合器設計用于實現飛輪與第一電機的轉矩耦合控制；

（9）轉速耦合器設計用于實現第一電機與行星排的轉矩耦合控制；

（10）同步器設計用于實現轉矩耦合器與轉速耦合器的工作模式切換控制。

本發明的優點在于：

1、本發明通過設計一種雙電機單飛輪混合動力系統，通過飛輪介入控制，可解決負載突變工況下車載能源動力系統轉矩波動偏大、電池大電流放電或充電問題，提高車載能源動力系統工作效率，并延長其使用壽命；

2、本發明通過設計一種雙電機單飛輪混合動力系統，通過飛輪再生制動介入控制，可回收高制動強度工況下車輛部分或全部制動能量，進一步提升整車能量利用效率；

3、本發明通過設計一種雙電機單飛輪混合動力系統，可實現單獨第二電機驅動或再生制動、雙電機聯合驅動或再生制動、三動力源聯合驅動或再生制動等工作模式，可實現不同負荷工況下，車載能源動力系統的高效運行。

附圖說明