CN106740056A - 一种插电式混合动力结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种插电式混合动力结构，将该种插电式混合动力结构布置在中置后驱架构的插电式混合动力新能源汽车上，増程器发出的电能和动力电池系统储存的电能，根据整车动力需求的不同，同时或单独给驱动电机供电；在动力电池系统低电情况下消耗燃油进行充电。采用该种插电式混合动力结构的插电式混合动力新能源汽车有效克服了纯电动汽车由于续航能力不足和充电不方便带来的里程焦虑问题，同时，克服了纯电动汽车在低温环境下不能充电和性能降低等问题。而在城市或者短途行驶时，可以完全使用电能，有效解决了传统汽油车尾气排放的环境污染问题，具有能耗低、使用经济性好、低碳环保、节能无污染等特点。
Description
技术领域
本发明属于插电式混合动力新能源汽车领域，具体涉及一种插电式混合动力结构。
背景技术
传统汽油车通过燃油系统输送燃油到发动机燃烧提供驱动动力，其整体燃油效率和排放将会受到发动机启停技术、制动能量回收技术以及发动机高速停缸技术等影响，传统汽油车的动力结构如图1所示。
纯电动汽车通过储存电能的动力电池系统输送电能到电动机驱动整车前行。与传统汽油车不同的是，纯电动汽车本身并没有排放问题，有效地解决了尾气排放对于城市的环境造成的污染，同时制动能量可以有效地回收，其动力结构如图2所示。
而普通的插电式混合动力汽车结合了上述纯电动汽车和传统汽油车的特点，电能驱动和燃油驱动动力通过复杂的变速机构和机械离合器实现动力耦合并且驱动整车前行，这样就极大程度地改善了传统汽油车的燃油效率、排放问题以及纯电动汽车的续航焦虑问题。但是这种混合动力模式要求复杂的机械耦合以及相应的变速器技术支持，其动力结构如图3所示，这样的结构较为复杂，稳定性不够，同时制造成本较高。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种插电式混合动力结构，采用的是电力耦合的插电混合动力技术架构，有效降低了整个系统的复杂度和成本，提高了系统可靠性。
为解决上述问题，本发明具体采用以下技术方案：
一种插电式混合动力结构，其特征在于，包括燃油系统、増程器、动力电池系统、驱动电机以及传动系统，所述増程器分别连接于燃油系统、动力电池系统以及驱动电机，所述动力电池系统与驱动电机相连接，所述驱动电机与传动系统相连接。
前述的一种插电式混合动力结构，其特征在于，所述増程器包括发动机以及通过发动机的运作带动而发电的发电机，所述发电机的定子与发动机的缸体固连，所述发动机的曲轴与发电机的转子相连。
前述的一种插电式混合动力结构，其特征在于，増程器内发电机发出的电能与动力电池系统储存的电能，采用混联电耦合方式联接。
前述的一种插电式混合动力结构，其特征在于，所述发动机为两缸发动机。
前述的一种插电式混合动力结构，其特征在于，所述増程器的前方设置一冷却装置。
前述的一种插电式混合动力结构，其特征在于，所述冷却装置为风扇，所述风扇与增程器集成。
前述的一种插电式混合动力结构，其特征在于，所述动力电池系统为18650三元动力电池系统。
前述的一种插电式混合动力结构，其特征在于，所述动力电池系统上设有外接充电电源用的接口。
前述的一种插电式混合动力结构，其特征在于，该种插电式混合动力结构应用于中置后驱架构的插电式混合动力新能源汽车上，増程器分布在中置后驱架构的插电式混合动力新能源汽车的前排座椅下方，动力电池系统分布在中置后驱架构的插电式混合动力新能源汽车的底板下方，驱动电机安装在中置后驱架构的插电式混合动力新能源汽车的后桥上，通过花键与后桥的主减速器输入轴相连实现传动，即采用电驱动后桥来驱动整车运行。
本发明的有益效果：本发明提供的一种插电式混合动力结构，将该种插电式混合动力结构布置在中置后驱架构的插电式混合动力新能源汽车上，其中増程器布置在前排座椅下方，动力电池系统布置在底板下方，驱动电机和后桥集成到一起。増程器发出的电能和动力电池系统储存的电能，根据整车动力需求的不同，同时或单独给驱动电机供电；在动力电池系统低电情况下消耗燃油进行充电。増程器选用自然风冷架构，前部有一冷却用风扇，冷却系统结构简单，既节约布置空间，成本也低。驱动电机与后桥集成形成的电驱动系统采用自然风冷冷却，可保证电驱动系统冷却要求。采用该种插电式混合动力结构的插电式混合动力新能源汽车整车续航里程可达250/550km，有效克服了纯电动汽车由于续航能力不足和充电不方便带来的里程焦虑问题。同时，采用该种插电式混合动力结构的汽车可用于零下20°及以下的极寒天气，可以克服纯电动汽车在低温环境下不能充电和性能降低等问题。而在城市或者短途行驶时，可以完全使用电能，有效解决了传统汽油车尾气排放的环境污染问题，具有能耗低、使用经济性好、低碳环保、节能无污染等特点。
附图说明
图1是传统汽油车的动力结构示意图；
图2是纯电动汽车的动力结构示意图；
图3是普通的插电式混合动力汽车的动力结构示意图；
图4是本发明的插电式混合动力结构示意图；
图5是本发明的增程器的结构示意图；
图6是本发明的增程器冷却用风扇的结构示意图；
图7是本发明的电驱动系统的自然风冷冷却示意图；
图8是本发明的动力电池系统的结构示意图；
图9是本发明的插电式混合动力结构在汽车上的布置示意图。
附图标记含义如下：
1：燃油系统；2：増程器；3：动力电池系统；4：驱动电机；5：传动系统；6：冷却装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
如图4至图9所示，一种插电式混合动力结构，包括燃油系统1、増程器2、动力电池系统3、驱动电机4以及传动系统5，所述増程器2分别连接于燃油系统1、动力电池系统3以及驱动电机4，所述动力电池系统3与驱动电4相连接，所述驱动电机4与传动系统5相连接。该种插电式混合动力结构应用于中置后驱架构的插电式混合动力新能源汽车上，増程器分布在中置后驱架构的插电式混合动力新能源汽车的前排座椅下方，动力电池系统分布在中置后驱架构的插电式混合动力新能源汽车的底板下方，由动力电池系统和增程器构成的动力系统整体布置在整车中部，采用电驱动后桥，驱动电机安装在中置后驱架构的插电式混合动力新能源汽车的后桥上，通过花键与后桥的主减速器输入轴相连实现传动。
进一步的，所述増程器包括发动机以及通过发动机的运作带动而发电的发电机，所述发电机的定子与发动机的缸体固连，所述发动机的曲轴与发电机的转子相连。増程器内发电机发出的电能与动力电池系统储存的电能，采用混联电耦合方式联接。采用该种插电式混合动力结构根据整车动力需求的不同，能同时或单独给驱动电机供电，也能在动力电池系统低电情况下消耗燃油进行充电。具体方式为：a、当动力电池系统提供的功率满足驱动电机要求，动力电池系统为唯一的动力源，增程器不工作；b、当动力电池系统提供的功率无法满足驱动电机要求，但与增程器提供的功率之和可满足驱动电机需求时，动力电池系统与增程器同时为动力源；c、当増程器开启且动力电池系统电能较低时，动力电池系统提供的功率与增程器提供的功率之和超过驱动电机功率要求时，增程器在向驱动电机提供电能的同时为动力电池系统充电，动力电池系统也可以同步为驱动电机提供电能。采用该种插电式混合动力结构的汽车的动力来源参考了普通的插电式混合动力汽车的动力结构，既有传统燃油动力系统，也有储存电能的动力电池系统。但是和传统混合动力不同的是，燃油系统输送燃油到发动机燃烧仅仅用于驱动发电机发电，由此产生的电能和动力电池系统储存的电能耦合来驱动电机，燃油发动机并不通过机械结构（包括机械离合器）驱动整车行驶。
进一步的，所述发动机为两缸发动机，目前在中国还没有成熟的两缸发动机用于汽车产品。开发一款两缸发动机，满足国家第五阶段排放要求，同时满足整车匹配的动力经济性要求，以及整车可靠耐久性要求。
进一步的，所述増程器的前方设置一冷却装置6，所述冷却装置为风扇，所述风扇与增程器集成。増程器选用风冷架构，前部只设置一冷却风扇，冷却系统结构简单，既节约布置空间，成本也低。此外，驱动电机与后桥集成形成的电驱动系统采用自然风冷冷却，可保证电驱动系统冷却要求。
进一步的，所述动力电池系统为18650三元动力电池系统。开发采用三元材料18650电芯的动力电池系统用于插电式混合动力结构，在中国汽车市场还没有出现的。该种动力电池系统既满足整车匹配的动力经济性要求，也满足可靠耐久性要求和整车开发成本的要求。
进一步的，所述动力电池系统上设有外接充电电源用的接口，动力电池系统除增程器充电外还可外接电源充电，方便实用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种插电式混合动力结构，其特征在于，包括燃油系统、増程器、动力电池系统、驱动电机以及传动系统，所述増程器分别连接于燃油系统、动力电池系统以及驱动电机，所述动力电池系统与驱动电机相连接，所述驱动电机与传动系统相连接。
2.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力结构，其特征在于，所述増程器包括发动机以及通过发动机的运作带动而发电的发电机，所述发电机的定子与发动机的缸体固连，所述发动机的曲轴与发电机的转子相连。
3.根据权利要求2所述的一种插电式混合动力结构，其特征在于，増程器内发电机发出的电能与动力电池系统储存的电能，采用混联电耦合方式联接。
4.根据权利要求2所述的一种插电式混合动力结构，其特征在于，所述发动机为两缸发动机。
5.根据权利要求2所述的一种插电式混合动力结构，其特征在于，所述増程器的前方设置一冷却装置。
6.根据权利要求5所述的一种插电式混合动力结构，其特征在于，所述冷却装置为风扇，所述风扇与增程器集成。
7.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力结构，其特征在于，所述动力电池系统为18650三元动力电池系统。
8.根据权利要求7所述的一种插电式混合动力结构，其特征在于，所述动力电池系统上设有外接充电电源用的接口。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种插电式混合动力结构，其特征在于，该种插电式混合动力结构应用于中置后驱架构的插电式混合动力新能源汽车上，増程器分布在中置后驱架构的插电式混合动力新能源汽车的前排座椅下方，动力电池系统分布在中置后驱架构的插电式混合动力新能源汽车的底板下方，驱动电机安装在中置后驱架构的插电式混合动力新能源汽车的后桥上，通过花键与后桥的主减速器输入轴相连实现传动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20170531 |