CN107082024A - 一种电动汽车蓄能电动机总成及其工作方法 - Google Patents

一种电动汽车蓄能电动机总成及其工作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107082024A
CN107082024A CN201710332283.3A CN201710332283A CN107082024A CN 107082024 A CN107082024 A CN 107082024A CN 201710332283 A CN201710332283 A CN 201710332283A CN 107082024 A CN107082024 A CN 107082024A
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy
gear
brake
electromagnetic
ball
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201710332283.3A
Other languages
English (en)
Inventor
王丕杰
曲金玉
傅杰
于义刚
刘玉坤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shandong Billion Sail Electrical Machinery Co Ltd
Original Assignee
Shandong Billion Sail Electrical Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shandong Billion Sail Electrical Machinery Co Ltd filed Critical Shandong Billion Sail Electrical Machinery Co Ltd
Priority to CN201710332283.3A priority Critical patent/CN107082024A/zh
Publication of CN107082024A publication Critical patent/CN107082024A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K25/00Auxiliary drives
    • B60K25/06Auxiliary drives from the transmission power take-off
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10Dynamic electric regenerative braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/24Electrodynamic brake systems for vehicles in general with additional mechanical or electromagnetic braking
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G1/00Spring motors
    • F03G1/02Spring motors characterised by shape or material of spring, e.g. helical, spiral, coil

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电动汽车蓄能电动机总成及其工作方法,它包括电动机、齿轮传动箱和蓄能转换单元。在回收制动能量的过程中,将电动汽车的制动减速运动经双离合器传动箱的传动转换成蓄能转换单元的滚珠丝杠的旋转运动,压缩蓄能弹簧转化为弹性势能;在释放制动能量的过程中,将蓄能转换单元的压缩弹簧回收的弹性势能转换成滚珠丝杠的旋转运动,经双离合器传动箱的传动,驱动电动汽车起步加速,实现制动能量的再生。具有结构紧凑、能量转化率高、性能可靠等优点。

Description

一种电动汽车蓄能电动机总成及其工作方法
技术领域
本发明涉及一种电动汽车蓄能电动机总成及其工作方法。
背景技术
为充分利用车辆的制动能量,通常采用三种制动能量回收方式:
第一种制动能量回收方式是通过发电机将车辆的动能转化电能储存起来。储存电能的器件主要有蓄电池、超级电容等,二者都要通过发电机将机械能转变为电能存储,存在能量转化效率低、制动能量回收利用率低等不足。
第二种制动能量回收方式是通过液压泵、马达等二次元件将车辆的动能转化为液压能、气压能储存在液压蓄能器中,但存在能量转化率低、能量密度小、成本高等缺陷。
第三种制动能量回收方式是直接将旋转部件的动能转化存储为动能飞轮储能,由于不经过二次元件进行能量转换,能量转化效率高,这种能量回收方式存在着成本高,技术难度大,目前尚不成熟。
2012年9月12日,中国专利公布了申请号为CN201210133635.X的橡胶带式蓄能器专利,2013年10月30日,中国专利公布了申请号为CN201320242319.6的弹性橡胶带蓄能器式汽车制动能量再生传动装置专利,2014年2月26日,中国专利公布了申请号为CN201310504549.X的弹性橡胶带蓄能器式电动汽车制动能量再生传动装置专利,2013年7月17日,中国专利公布了申请号为CN201310164669.X的弹性橡胶带蓄能器式装载机制动能量再生传动装置专利;上述已有的各专利技术中,制动能量再生传动装置将弹性橡胶带缠绕在滚筒上,通过橡胶带的拉伸和收缩实现制动能量的再生,存在体积大、在车上布置空间不足和不便于装车使用等缺点。2013年8月14日,中国专利公布了申请号为CN201310164903.9的弹性橡胶带蓄能器式装载机动臂势能回收再生装置专利以及申请号为CN201310165081.6的压簧蓄能器式装载机动臂势能回收再生装置专利,利用弹性橡胶带或压簧的拉伸和收缩回收装载机动臂势能,但这类蓄能器无法实现对车辆动能的回收利用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种电动汽车蓄能电动机总成及其工作方法。本发明结构紧凑,制造工艺简单,制动能量回收、释放过程容易控制,成本低,可以使能量转化率高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种电动汽车蓄能电动机总成,包括电动机,电动机设有电动机输出轴,所述的电动机上端设有固定安装其上的相互连接的蓄能转换单元、双离合器传动箱和电磁制动器,双离合器传动箱与蓄能转换单元传动连接,蓄能转换单元另一侧与电磁制动器传动连接,所述电动机输出轴和双离合器传动箱的对外动力输入—输出轴分别与齿轮传动箱传动连接,进而实现电动机和双离合器传动箱的传动连接,蓄能转换单元包括蓄能转换单元壳体以及设于其内的滚珠丝杠、滚珠螺母、滑动板、蓄能弹簧和固定板,在靠近电磁制动器一侧的蓄能转换单元壳体上设有导轨;所述固定板固设于靠近双离合器传动箱一侧的蓄能转换单元壳体的一端,蓄能转换单元内与固定板相对的一侧设有滑动板,滑动板的外周固定连接两个导块,导块(滑动设置于导轨内,并沿导轨做直线运动,蓄能弹簧置于固定板和滑动板之间;滚珠丝杠的一端穿过固定板的中央通孔,并与双离合器传动箱连接,滚珠丝杠的另一端穿过滑动板的中央通孔,并与电磁制动器连接,滚珠螺母套装在滚珠丝杠的滚珠丝杠螺纹上,且与滑动板固定连接,上述连接使得导块连同滑动板、滚珠螺母一起只能沿导轨作轴向往复直线运动,所述电磁制动器与电气控制装置电性连接。
优选的,所述的双离合器传动箱包括第一电磁离合器和第二电磁离合器,第一电磁离合器主动端固定连接第三齿轮轴,第三齿轮轴上固定安装第三齿轮,第一电磁离合器的从动端固定连接第五齿轮轴,第五齿轮轴上固定安装第五齿轮,第二电磁离合器主动端固定连接第四齿轮轴,第四齿轮轴上固定安装第四齿轮,第二电磁离合器的从动端固定连接第六齿轮轴,第六齿轮轴上固定安装第六齿轮,在双离合器传动箱内壁固定安装第二中间齿轮轴,第二中间齿轮轴安装第二中间齿轮,所述第四齿轮与第三齿轮常啮合;第二中间齿轮沿其齿轮周向外侧与第五齿轮和第六齿轮常啮合,所述第一电磁离合器和第二电磁离合器与电气控制装置电性连接。
所述的齿轮传动箱包括齿轮传动箱壳体以及设置于其内的第一齿轮、第一中间齿轮、第二齿轮,第一齿轮固定安装在电动机输出轴上,第一中间齿轮固定安装在齿轮传动箱壳体内的第一中间齿轮轴上,第二齿轮固定安装在第三齿轮轴的上,第一齿轮与第一中间齿轮常啮合,第一中间齿轮还与第二齿轮常啮合。
优选的,所述的滚珠丝杠的一端固定连接到电磁制动器的电磁制动器制动盘上,滚珠丝杠的另一端固定连接到双离合器传动箱的第二中间齿轮上。
优选的,所述的电磁制动器为电磁失电制动器,即电磁制动器通电时,电磁制动器解除制动;电磁制动器断电时,电磁制动器保持制动。
优选的,所述的蓄能弹簧为包括至少两根套装在一起的弹簧组。
本发明还公开了一种电动汽车蓄能电动机总成的工作方法,包括如下步骤:
A、制动能量回收过程
当电动汽车前进过程中制动时,第一电磁离合器和电磁制动器处于通电接合工作状态,第二电磁离合器不通电处于非工作状态,由于第一电磁离合器通电接合,使得第一电磁离合器主动端与第一电磁离合器从动端接合在一起,第三齿轮轴与第五齿轮轴一起转动。
电动汽车制动所产生的惯性动力由电动机输出轴输入,经齿轮传动箱、第三齿轮、第一电磁离合器、第五齿轮和第二中间齿轮传递至蓄能转换单元,带动滚珠丝杠旋转,由于滚珠螺母、滑动板、导块三者连接为一体,且导块只能沿导轨作直线运动,所以滚珠螺母连同滑动板一起向靠近固定板的方向沿导轨作直线运动,使位于滑动板和固定板之间的蓄能弹簧组压缩,将电动汽车的动能以弹簧弹性势能的形式储存到蓄能弹簧中。
B、制动能量释放过程:
当电动汽车在起步过程中释放蓄能器能量时,第二电磁离合器、电磁制动器通电,电磁制动器处于解除制动工作状态,使滚珠丝杠可作旋转运动,同时第一电磁离合器不通电接合处于非工作状态,由于第二电磁离合器通电接合,使得第二电磁离合器主动端与第二电磁离合器从动端接合在一起,第四齿轮轴与第六齿轮轴一起转动。
在蓄能弹簧的压力作用下,滚珠螺母连同滑动板一起向远离固定板的方向沿导轨作直线运动,使滚珠丝杠作与制动能量回收过程相反的旋转运动,滚珠丝杠将动力经第二中间齿轮、第六齿轮、第二电磁离合器、第四齿轮、第三齿轮、齿轮传动箱传递至电动机输出轴上,此时,旋转方向与电动机输出轴的旋转方向相同,蓄能转换单元中储存的弹性势能转化为电动汽车的动能,驱动电动汽车行驶,直到完全释放蓄能弹簧存储的弹性势能为止。
C、制动能量保持过程:
当电动汽车处于非制动能量回收过程或处于非制动能量释放过程时,第一电磁离合器第二电磁离合器和电磁制动器均不通电,电磁制动器处于制动状态,滚珠丝杠不旋转,蓄能弹簧的能量保持不变。
与现有技术相比,本发明所具有的有益效果是:
1、本发明的电动汽车蓄能电动机总成的蓄能转换单元,在回收制动能量的过程中,直接将电动汽车的制动减速过程经过传动装置转换成蓄能转换单元的滚珠丝杠的旋转运动,压缩蓄能弹簧转化为弹性势能;在释放制动能量的过程中,直接将蓄能转换单元的压缩弹簧回收的弹性势能转换成滚珠丝杠的旋转运动,驱动车辆起步加速,实现制动能量的再生。本发明具有结构紧凑、能量转化率高、性能可靠等优点。
2、本发明的电动汽车蓄能电动机总成的双离合器传动箱,由电气控制装置程序控制,可将电动汽车制动能量回收过程和制动能量释放过程中蓄能转换单元的滚珠丝杠相反的旋转方向,转换为双离合器传动箱的第一齿轮轴的同一旋转方向,满足电动汽车前进行驶的制动能量回收输入和释放制动能量输出对传动方向要求。
3、基于本发明的结构,本发明公开的电动汽车蓄能电动机总成工作方法具有制动能量回收、制动能量释放、制动能量保持三个过程,方法科学、可行,能量利用率高。
附图说明
图1本发明实施例电动汽车蓄能电动机总成结构示意图。
其中:
10.齿轮传动箱 10a.第一齿轮 10b.第一中间齿轮 10c.第二齿轮 10d.齿轮传动箱壳体 10f.第一中间齿轮轴
20.蓄能转换单元 20a.滚珠丝杠 20b.滚珠螺母 20c.滑动板 20d.导块 20e.导轨 20f.蓄能弹簧 20g.固定板 20h.蓄能转换单元壳体
30.电磁制动器 30a.电磁制动器制动盘 30b.电磁制动器安装板
40.双离合器传动箱 40a.第三齿轮 40b.第四齿轮 40c.第五齿轮 40d.第二中间齿轮 40e.第六齿轮 40f.第三齿轮轴 40g.第四齿轮轴 40h.第五齿轮轴 40i.第二中间齿轮轴 40j.第六齿轮轴 41.第一电磁离合器 42.第二电磁离合器
50.后连接支架 100.电动机 100A.电动机输出轴。
具体实施方式
再生制动是指汽车在减速或制动时,通过与驱动轮(轴)相连的能量转换装置,把汽车的一部分动能转化为其他形式的能量储存起来,在减速或制动的同时达到回收制动能量的目的;然后在汽车起步或加速时又释放储存的能量,以增加驱动轮(轴)上的驱动力或增加混合动力汽车及电动汽车的续驶里程。
目前,制动能量还不能被充分的回收利用,只能任由大量的制动动能通过摩擦转变成热能耗散掉,还造成车辆制动系统过早磨损。因此,采用先进的能量回收技术,应用现代车辆设计方法和手段,对汽车的制动能量回收进行深入研究具有十分重要的意义。
再生制动技术针对原本废弃的能量,将其回收再利用,使其获得“新生”,实现节省燃料、降低排放、减小制动噪声、改善车辆制动安全性等作用,为车辆的经济性和全性提供保障。
本发明公开的一种电动汽车蓄能电动机总成,大致包括电动机100,与电动机100连接的齿轮传动箱10,电动机100上端的蓄能转换单元20和双离合器传动箱40,上述装置间传动连接,蓄能转换单元20另一侧与电磁制动器30传动连接。
图1是该电动汽车蓄能电动机总成的实施例,下面结合附图1对本发明做进一步说明。
一种电动汽车蓄能电动机总成,包括电动机100,电动机100设有电动机输出轴100A,电动机100的输出轴连接有齿轮传动箱10,电动机100可实现将电动机的扭矩通过线控自动变速器变速后,经电动机输出轴100A一端输出。
所述的电动机100上端设有固定安装其上的相互连接的蓄能转换单元20、双离合器传动箱40和电磁制动器30,双离合器传动箱40与蓄能转换单元20传动连接,蓄能转换单元20另一侧与电磁制动器30传动连接,所述电动机输出轴100A和双离合器传动箱40的对外动力输入—输出轴分别与齿轮传动箱10传动连接,进而实现电动机100)和双离合器传动箱40的传动连接。
上述装置的连接关系,可以使得电动机输出轴100A的输出经由齿轮传动箱10与双离合器传动箱40传递,并由蓄能转换单元20进行储能。
具体的,蓄能转换单元20包括蓄能转换单元壳体20h以及设于其内的滚珠丝杠20a、滚珠螺母20b、滑动板20c、蓄能弹簧20f和固定板20g,在靠近电磁制动器30一侧的蓄能转换单元壳体20h上设有导轨20e;所述固定板20g固设于靠近双离合器传动箱40一侧的蓄能转换单元壳体20h的一端,蓄能转换单元20内与固定板20g相对的一侧设有滑动板20c,滑动板20c的外周固定连接两个导块20d,导块20d置于导轨20e上,蓄能弹簧20f置于固定板20g和滑动板20c之间。上述连接使得导块20d连同滑动板20c、滚珠螺母20b一起只能沿导轨20e作轴向往复直线运动。如此可以确保滑动板20c通过两个导块20d在导轨20e上滑动。并将蓄能弹簧20f在固定板20g和滑动板20c之间进行压缩储能和释放能量。
由于体积的限制,亦即满足实际应用的考虑,本发明的装置不可能做的太大,因此弹簧的设计显得十分重要。优选的,所述的蓄能弹簧20f为包括至少两根弹簧套装在一起的弹簧组,蓄能弹簧20f的一端与固定板20g固定连接,另一端与滑动板20c固定连接。多根套装在一起的弹簧组可以在有限的空间内储存更多的能量。
电动汽车前进过程中的制动、电动汽车的起步非常频繁,因此蓄能弹簧20f除了采用多根组合的方式以外,还可以使用高强度压缩弹簧,其弹力大,耐疲劳,能够匹配电动汽车制动能量回收和释放的需求。
滚珠丝杠20a的一端穿过固定板20g的中央通孔,并与双离合器传动箱40连接,滚珠丝杠20a的另一端穿过滑动板20c的中央通孔,并与电磁制动器30连接,滚珠螺母20b套装在滚珠丝杠20a的滚珠丝杠螺纹上,且与滑动板20c固定连接。上述连接使得导块连同滑动板、滚珠螺母一起只能沿导轨作轴向往复直线运动,所述电磁制动器30与电气控制装置电性(图中未示出)连接。
基于现有的电气技术和实际需求,电气控制装置可以有单片机进行构建,单片机是靠程序工作的,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,单片机通过编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性!目前最常用的单片机为MCS-51,是由美国INTEL公司(生产CPU的英特尔)生产的,89C51是这几年在我国非常流行的单片机,它是由美国开发生产的,其内核兼容MCS-51单片机。
理论上汽车制动能量回收的方法有气压储能、液压储能、飞轮储能和电储能。空气储能装置结构庞大,密封性能要求很高,实用化困难;液压储能装置能量密度低,但功率密度大,其零部件密封性能要求高,控制结构复杂和存在工作噪声等;飞轮储能装置功率密度较大,其体积小质量轻,但要求高转速和周围空间真空,技术上实现较复杂,且只能短时间储能;电储能各方面性能均很好,且结构简单,只是功率密度低,能量转换环节多。
本发明极其适合车辆储能使用,能量转化率高、结构紧凑,制造工艺相对简单,制动能量回收、释放过程容易控制,成本低。
发明提供的一种电动汽车蓄能电动机总成总成,其制动能量回收过程、制动能量释放过程,以及制动能量保持过程,均与双离合器传动箱40密不可分,下面是双离合器传动箱40的一种实施例为:
所述的双离合器传动箱40包括第一电磁离合器41和第二电磁离合器42,第一电磁离合器1主动端固定连接第三齿轮轴40f,第三齿轮轴40f上固定安装第三齿轮40a,第一电磁离合器41的从动端固定连接第五齿轮轴40h,第五齿轮轴40h上固定安装第五齿轮40c,第二电磁离合器42主动端固定连接第四齿轮轴40g,第四齿轮轴40g上固定安装第四齿轮40b,第二电磁离合器42的从动端固定连接第六齿轮轴40j,第六齿轮轴40j上固定安装第六齿轮40e,在双离合器传动箱40内壁固定安装第二中间齿轮轴40i,第二中间齿轮轴40i安装第二中间齿轮40d,所述第四齿轮40b与第三齿轮40a常啮合;第二中间齿轮40d沿其齿轮周向外侧与第五齿轮40c和第六齿轮40e常啮合,所述第一电磁离合器41和第二电磁离合器42与电气控制装置电性连接。
以上的创新和巧妙设计,既能保证电动汽车制动能量的回收,又能保证在电动汽车在起步时,双离合器传动箱40输出轴的旋转方向与电动机输出轴100A的旋转方向相同,用以将储存的都能驱动电动汽车的起步行驶。
齿轮传动箱10用以实现双离合器传动箱40的输入轴与.电动机输出轴100A的传动连接,是个重要的传动部件。齿轮传动箱10的优选实施例为:
所述的齿轮传动箱10包括齿轮传动箱壳体10d以及设置于其内的第一齿轮10a、第一中间齿轮10b、第二齿轮10c,第一齿轮10a固定安装在电动机输出轴100A上,第一中间齿轮10b固定安装在齿轮传动箱壳体10d内的第一中间齿轮轴10f上,第二齿轮10c固定安装在第三齿轮轴40f的上,第一齿轮10a与第一中间齿轮10b常啮合,第一中间齿轮10b还与第二齿轮10c常啮合。
关于滚珠丝杠20a的一个具体连接关系为:所述的滚珠丝杠20a的一端固定连接到电磁制动器30的电磁制动器制动盘30a上,滚珠丝杠20a的另一端固定连接到双离合器传动箱40的第二中间齿轮40d上。
优选的,所述的电磁制动器30为电磁失电制动器,即电磁制动器通电时,电磁制动器解除制动;电磁制动器断电时,电磁制动器保持制动。电磁制动器30安装于电磁制动器安装板30b,电磁制动器安装板30b固定安装在后连接支架50上;后连接支架50与蓄能转换单元壳体20h和电动机100固定连接。
电磁制动器30的这种设计,能够实现电动汽车前进过程中制动能量的回收过程、电动汽车在起步时制动能量的释放,以及当电动汽车处于非制动能量回收过程或处于非制动能量释放过程时的制动能量的有效保持。
基于本发明的创新的机械结构,本发明还公开了一种动汽车蓄能电动机总成的工作方法,以下的详述足够明晰和完整,不再进行其他赘述。
下面结合图1进一步说明本发明实施例的电动汽车蓄能电动机总成的工作方法,也可以说是其工作过程:
A、制动能量回收过程:
当电动汽车前进过程中制动时,第一电磁离合器41和电磁制动器30处于通电接合工作状态,第二电磁离合器42不通电处于非工作状态,由于第一电磁离合器41通电接合,使得第一电磁离合器41主动端与第一电磁离合器41从动端接合在一起,第三齿轮轴40f与第五齿轮轴40h一起转动。
电动汽车制动所产生的惯性动力由电动机输出轴100A输入,经齿轮传动箱10、第三齿轮40a、第一电磁离合器41、第五齿轮40c和第二中间齿轮40d传递至蓄能转换单元20,带动滚珠丝杠20a旋转,由于滚珠螺母20b、滑动板20c、导块20d三者连接为一体,且导块20d只能沿导轨20e作直线运动,所以滚珠螺母20b连同滑动板20c一起向靠近固定板20g的方向沿导轨20e作直线运动,使位于滑动板20c和固定板20g之间的蓄能弹簧20f压缩,将电动汽车的动能以弹簧弹性势能的形式储存到蓄能弹簧20f中。
B、制动能量释放过程::
当电动汽车在起步过程中释放蓄能器能量时,第二电磁离合器42、电磁制动器30通电,电磁制动器30处于解除制动工作状态,使滚珠丝杠20a可作旋转运动,同时第一电磁离合器41不通电接合处于非工作状态,由于第二电磁离合器42通电接合,使得第二电磁离合器42主动端与第二电磁离合器42从动端接合在一起,第四齿轮轴40g与第六齿轮轴40j一起转动。
在蓄能弹簧20f的压力作用下,滚珠螺母20b连同滑动板20c一起向远离固定板20g的方向沿导轨20e作直线运动,使滚珠丝杠20a作与制动能量回收过程相反的旋转运动,滚珠丝杠20a将动力经第二中间齿轮40d、第六齿轮40e、第二电磁离合器42、第四齿轮40b、第三齿轮40a、齿轮传动箱10传递至电动机输出轴100A上,此时,旋转方向与电动机输出轴100A的旋转方向相同,蓄能转换单元20中储存的弹性势能转化为电动汽车的动能,驱动电动汽车行驶,直到完全释放蓄能弹簧20f存储的弹性势能为止。
C、制动能量保持过程:
当电动汽车处于非制动能量回收过程或处于非制动能量释放过程时,第一电磁离合器41、第二电磁离合器42和电磁制动器30均不通电,电磁制动器30处于制动状态,滚珠丝杠20a不旋转,蓄能弹簧20f的能量保持不变。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种电动汽车蓄能电动机总成,包括电动机(100),电动机(100)设有电动机输出轴(100A),其特征在于:
所述的电动机(100)上端设有固定安装其上的相互连接的蓄能转换单元(20)、双离合器传动箱(40)和电磁制动器(30),
双离合器传动箱(40)与蓄能转换单元(20)传动连接,蓄能转换单元(20)另一侧与电磁制动器(30)传动连接,
所述电动机输出轴(100A)和双离合器传动箱(40)的对外动力输入—输出轴分别与齿轮传动箱(10)传动连接,进而实现电动机(100)和双离合器传动箱(40)的传动连接,
蓄能转换单元(20)包括蓄能转换单元壳体(20h)以及设于其内的滚珠丝杠(20a)、滚珠螺母(20b)、滑动板(20c)、蓄能弹簧(20f)和固定板(20g),
在靠近电磁制动器(30)一侧的蓄能转换单元壳体(20h)上设有导轨(20e);
所述固定板(20g)固设于靠近双离合器传动箱(40)一侧的蓄能转换单元壳体(20h)的一端,蓄能转换单元(20)内与固定板(20g)相对的一侧设有滑动板(20c),滑动板(20c)的外周固定连接两个导块(20d),导块(20d)滑动设置于导轨(20e)内,并沿导轨(20e)做直线运动,
蓄能弹簧(20f)置于固定板(20g)和滑动板(20c)之间;
滚珠丝杠(20a)的一端穿过固定板(20g)的中央通孔,并与双离合器传动箱(40)连接,
滚珠丝杠(20a)的另一端穿过滑动板(20c)的中央通孔,并与电磁制动器(30)连接,
滚珠螺母(20b)套装在滚珠丝杠(20a)的滚珠丝杠螺纹上,且与滑动板(20c)固定连接,
上述连接使得导块(20d)连同滑动板(20c)、滚珠螺母(20b)一起只能沿导轨(20e)作轴向往复直线运动;
所述电磁制动器(30)与电气控制装置电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车蓄能电动机总成,其特征在于:
所述的双离合器传动箱(40)包括第一电磁离合器(41)和第二电磁离合器(42),
第一电磁离合器(41)主动端固定连接第三齿轮轴(40f),第三齿轮轴(40f)上固定安装第三齿轮(40a),第一电磁离合器(41)的从动端固定连接第五齿轮轴(40h),第五齿轮轴(40h)上固定安装第五齿轮(40c),
第二电磁离合器(42)主动端固定连接第四齿轮轴(40g),第四齿轮轴(40g)上固定安装第四齿轮(40b),第二电磁离合器(42)的从动端固定连接第六齿轮轴(40j),第六齿轮轴(40j)上固定安装第六齿轮(40e),
在双离合器传动箱(40)内壁固定安装第二中间齿轮轴(40i),第二中间齿轮轴(40i)安装第二中间齿轮(40d),
所述第四齿轮(40b)与第三齿轮(40a)常啮合;第二中间齿轮(40d)沿其齿轮周向外侧与第五齿轮(40c)和第六齿轮(40e)常啮合,
所述第一电磁离合器(41)和第二电磁离合器(42)与电气控制装置电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车蓄能电动机总成,其特征在于:
所述的齿轮传动箱(10)包括齿轮传动箱壳体(10d)以及设置于其内的第一齿轮(10a)、第一中间齿轮(10b)、第二齿轮(10c),
第一齿轮(10a)固定安装在电动机输出轴(100A)上,第一中间齿轮(10b)固定安装在齿轮传动箱壳体10d内的第一中间齿轮轴10f上,第二齿轮(10c)固定安装在第三齿轮轴(40f)上,
第一齿轮(10a)与第一中间齿轮(10b)常啮合,第一中间齿轮(10b)还与第二齿轮(10c)常啮合。
4.根据权利要求2所述的一种电动汽车蓄能电动机总成,其特征在于:
所述的滚珠丝杠(20a)的一端固定连接到电磁制动器(30)的电磁制动器制动盘(30a)上,滚珠丝杠(20a)的另一端固定连接到双离合器传动箱(40)的第二中间齿轮(40d)上。
5.根据权利要求1所述的一种电动汽车蓄能电动机总成,其特征在于:
所述的电磁制动器(30)为电磁失电制动器,即电磁制动器通电时,电磁制动器解除制动;电磁制动器断电时,电磁制动器保持制动。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车蓄能电动机总成,其特征在于:
所述的蓄能弹簧(20f)为包括至少两根弹簧套装在一起的弹簧组。
7.根据权利要求2所述的一种电动汽车蓄能电动机总成的工作方法,其特征在于:
包括如下步骤:
A、制动能量回收过程
当电动汽车前进过程中制动时,第一电磁离合器(41)和电磁制动器(30)处于通电接合工作状态,第二电磁离合器(42)不通电处于非工作状态,由于第一电磁离合器(41)通电接合,使得第一电磁离合器(41)主动端与第一电磁离合器(41)从动端接合在一起,第三齿轮轴(40f)与第五齿轮轴(40h)一起转动,
电动汽车制动所产生的惯性动力由电动机输出轴(100A)输入,经齿轮传动箱(10)、第三齿轮(40a)、第一电磁离合器(41)、第五齿轮(40c)和第二中间齿轮(40d)传递至蓄能转换单元(20),带动滚珠丝杠(20a)旋转,由于滚珠螺母(20b)、滑动板(20c)、导块(20d)三者连接为一体,且导块(20d)只能沿导轨(20e)作直线运动,所以滚珠螺母(20b)连同滑动板(20c)一起向靠近固定板(20g)的方向沿导轨(20e)作直线运动,使位于滑动板(20c)和固定板(20g)之间的蓄能弹簧(20f)压缩,将电动汽车的动能以弹簧弹性势能的形式储存到蓄能弹簧(20f)中;
B、制动能量释放过程:
当电动汽车在起步过程中释放蓄能器能量时,第二电磁离合器(42)、电磁制动器(30)通电,电磁制动器(30)处于解除制动工作状态,使滚珠丝杠(20a)可作旋转运动,同时第一电磁离合器(41)不通电接合处于非工作状态,由于第二电磁离合器(42)通电接合,使得第二电磁离合器(42)主动端与第二电磁离合器(42)从动端接合在一起,第四齿轮轴(40g)与第六齿轮轴(40j)一起转动;
在蓄能弹簧(20f)的压力作用下,滚珠螺母(20b)连同滑动板(20c)一起向远离固定板(20g)的方向沿导轨(20e)作直线运动,使滚珠丝杠(20a)作与制动能量回收过程相反的旋转运动,滚珠丝杠(20a)将动力经第二中间齿轮(40d)、第六齿轮(40e)、第二电磁离合器(42)、第四齿轮(40b)、第三齿轮(40a)、齿轮传动箱(10)传递至电动机输出轴(100A)上,此时,旋转方向与电动机输出轴(100A)的旋转方向相同,蓄能转换单元(20)中储存的弹性势能转化为电动汽车的动能,驱动电动汽车行驶,直到完全释放蓄能弹簧(20f)存储的弹性势能为止;
C、制动能量保持过程:
当电动汽车处于非制动能量回收过程或处于非制动能量释放过程时,第一电磁离合器(41)、第二电磁离合器(42)和电磁制动器(30)均不通电,电磁制动器(30)处于制动状态,滚珠丝杠(20a)不旋转,蓄能弹簧(20f)的能量保持不变。
CN201710332283.3A 2017-05-12 2017-05-12 一种电动汽车蓄能电动机总成及其工作方法 Withdrawn CN107082024A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710332283.3A CN107082024A (zh) 2017-05-12 2017-05-12 一种电动汽车蓄能电动机总成及其工作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710332283.3A CN107082024A (zh) 2017-05-12 2017-05-12 一种电动汽车蓄能电动机总成及其工作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107082024A true CN107082024A (zh) 2017-08-22

Family

ID=59611884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710332283.3A Withdrawn CN107082024A (zh) 2017-05-12 2017-05-12 一种电动汽车蓄能电动机总成及其工作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107082024A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107458203A (zh) * 2017-08-22 2017-12-12 张洪延 基于液压弹簧储能装置的电动机混合驱动系统及驱动方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107458203A (zh) * 2017-08-22 2017-12-12 张洪延 基于液压弹簧储能装置的电动机混合驱动系统及驱动方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103707871B (zh) 汽车制动蓄能-释能驱动装置及方法
CN206703971U (zh) 一种电动汽车蓄能电动机装置
CN104369663A (zh) 一种电动汽车制动能量回收利用装置
CN206734075U (zh) 一种压簧式蓄能转换装置
CN104859628A (zh) 涡卷弹簧式制动能量回收利用装置
CN203713567U (zh) 可回收能量的车辆制动系统及车辆
CN203995674U (zh) 一种电动汽车制动能量回收利用装置
CN107082024A (zh) 一种电动汽车蓄能电动机总成及其工作方法
CN103481776B (zh) 一种发条式动能集放系统
CN206703972U (zh) 一种电动汽车橡胶带式蓄能电动机装置
CN206703973U (zh) 一种电动汽车线控自动变速器蓄能装置
CN206703936U (zh) 一种压簧蓄能式发动机起停装置
CN206708327U (zh) 一种橡胶带式蓄能转换装置
CN206678797U (zh) 一种电动汽车橡胶带蓄能式线控自动变速器装置
CN2168993Y (zh) 运动轴蓄能装置
CN206707909U (zh) 一种橡胶带蓄能式发动机起停装置
CN107117039A (zh) 一种电动汽车橡胶带式蓄能电动机总成及其工作方法
CN107054060A (zh) 一种压簧蓄能式发动机起停系统及其工作方法
CN103407376B (zh) 一种电驱动汽车制动能量回收装置
CN102717782B (zh) 重型汽车驱动桥制动能回收装置
CN112519586A (zh) 一种城市公交的制动能量耦合系统
CN103359081B (zh) 一种轮边液压泵、动能回收释放系统及车辆
CN206734050U (zh) 一种弹性橡胶带蓄能式发动机起停装置
CN206703935U (zh) 一种弹性蓄能式发动机起停装置
CN103603931B (zh) 弹性橡胶带蓄能器式电动汽车制动能量再生传动装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20170822

WW01 Invention patent application withdrawn after publication