CN107672440A - 一种混合动力系统及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混合动力系统及应用,属于汽车领域。该系统包括:发动机、离合器、行星齿轮系、第一电机、第二电机、齿轮组件、第一制动器、可充放电的电池。行星齿轮系包括:第一传动端、第二传动端、第三传动端;行星齿轮系的第一传动端通过传动轴顺次与离合器、发动机传动联接,第二传动端通过传动轴与第一电机传动联接,第三传动端与第二电机的转子固定连接,且与齿轮组件传动联接;齿轮组件通过传动轴与车轮传动联接;第一制动器设置在第二传动端与第一电机之间的传动轴上,用于控制第二传动端转动或制动,使第一传动端与第三传动端之间的动力传输路径断开或连通;电池为第一电机、第二电机提供电能,且第一电机和第二电机并联连接。

Description

一种混合动力系统及应用
技术领域
本发明涉及汽车领域,特别涉及一种混合动力系统及应用。
背景技术
传统汽车依靠燃烧化石燃料(如汽油、柴油等)为发动机提供动力,其排出的尾气会对环境造成污染,不符合节能、环保的要求。因此,需要通过电能等无污染的新能源来替代化石燃料为汽车提供动力。但是以电能为能源的纯电动汽车续航里程较短,配套设施还不完善,短期内难以广泛应用。而将化石燃料与电能结合起来使用,既能缓解化石燃料的危机,又能弥补纯电动汽车的缺陷,因此,提供一种能够利用化石燃料与电能的混合动力系统是十分必要的。
现有技术提供了一种混合动力系统,包括:发动机、离合器、变速组件、电机、电池。其中,发动机通过传动轴顺次与离合器、电机、变速组件、车轮传动联接。变速组件可以将动力传递给车轮,并且可以调整传动比(始端主动轮与末端从动轮的角速度或转速的比值)。电池通过电缆与电机电连接。在应用时,通过调整离合器的断开、闭合状态,来使该系统处于纯电动模式和混合动力模式。当离合器断开时,为纯电动模式,此时仅由电池为电机提供动力,电机将动力传递给变速组件和车轮,以驱动车轮转动。当离合器闭合时,为混合动力模式,此时发动机和电机同时提供动力,通过变速组件将动力传递给车轮,以驱动车轮转动。
发明人发现现有技术至少存在以下问题:
现有技术提供的混合动力系统在应用时实现的驱动模式少,不能高效、节能地利用发动机和电机。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于,提供了一种驱动模式多,且能够高效、节能地利用发动机和电机的混合动力系统及应用。具体技术方案如下:
第一方面,本发明实施例提供了一种混合动力系统,包括:发动机、离合器;
所述系统还包括:行星齿轮系、第一电机、第二电机、齿轮组件、第一制动器、可充放电的电池;
所述行星齿轮系包括:第一传动端、第二传动端、第三传动端;
所述行星齿轮系的第一传动端通过传动轴顺次与所述离合器、所述发动机传动联接,所述第二传动端通过传动轴与所述第一电机传动联接,所述第三传动端与所述第二电机的转子固定连接,且与所述齿轮组件传动联接;
所述齿轮组件通过传动轴与车轮传动联接;
所述第一制动器设置在所述行星齿轮系与所述第一电机之间的传动轴上,用于使所述第二传动端转动或者制动,以使所述第一传动端与所述第三传动端之间的动力传输路径断开或者连通;
所述电池为所述第一电机、所述第二电机提供电能,且所述第一电机和所述第二电机通过电缆并联连接。
具体地,作为优选,所述行星齿轮系包括:齿圈、至少一组行星排;
每组所述行星排均包括:太阳轮、多个行星轮、行星轮架;
在每组所述行星排中,多个所述行星轮同时与所述太阳轮的外圆齿、以及所述齿圈的内圈齿啮合,且多个所述行星轮可转动地设置在所述行星架上;
多组所述行星排中的所述太阳轮同轴连接;
距离所述发动机最近的行星排中的行星轮架、多个所述太阳轮、所述齿圈分别作为所述行星齿轮系的所述第一传动端、所述第二传动端、所述第三传动端;
所述系统还包括:多个第二制动器,分别用于制动除了距离所述发动机最近的行星架之外的多个行星架。
具体地,作为优选,所述齿轮组件包括:第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮;
所述第一齿轮与所述齿圈的外圆齿啮合,且通过传动轴与所述第二齿轮传动联接;
所述第三齿轮与所述第二齿轮啮合,且通过传动轴与所述车轮传动联接。
具体地,作为优选,所述系统还包括:第三制动器;
所述第三制动器设置在所述离合器与所述行星齿轮系之间的传动轴上。
具体地,作为优选,所述系统还包括:逆变器;
所述逆变器的一端通过电缆与所述电池电连接,另一端与并联的所述第一电机和所述第二电机电连接。
第二方面,本发明实施例提供了上述系统在汽车驱动中的应用,所述系统的应用模式包括:纯电动模式、纯发动机模式、混合驱动模式、能量回收模式。
具体地,作为优选,所述纯电动模式包括:单电机模式和双电机模式;
在所述单电机模式中,发动机不工作,离合器断开,电池为第二电机供电,通过所述第二电机驱动车轮转动;
或者,所述发动机不工作,所述离合器断开,第二制动器制动或者第三制动器制动,所述电池为第一电机供电,通过所述第一电机驱动所述车轮转动;
在所述双电机模式中,所述发动机不工作,所述离合器断开,第二制动器或者第三制动器制动,所述第一电机和所述第二电机共同驱动所述车轮转动。
具体地,作为优选,在所述纯发动机模式中,发动机工作、第一电机和第二电机不工作,离合器闭合,第一制动器制动,所述发动机驱动车轮转动。
具体地,作为优选,所述混合驱动模式包括:单电机混合驱动模式、双电机混合驱动模式;
在所述单电机混合驱动模式中,发动机工作,电池为第二电机供电,离合器闭合,第一制动器制动,所述发动机和所述第二电机共同驱动车轮转动;
在所述双电机混合驱动模式中,所述发动机工作,所述电池为所述第一电机和所述第二电机供电,所述离合器闭合,所述发动机、所述第一电机、所述第二电机共同驱动所述车轮转动。
具体地,作为优选,所述能量回收模式包括:单电机回收模式、双电机回收模式;
在所述单电机回收模式中,发动机不工作,离合器断开,第二制动器或者第三制动器制动,车轮为第一电机提供机械能,所述第一电机将所述机械能转化为电能,并储存在电池中;
或者,所述发动机不工作,所述离合器断开,所述车轮为第二电机提供机械能,所述第二电机将所述机械能转化为电能,并储存在所述电池中;
在所述双电机回收模式中,所述发动机不工作,所述离合器断开,所述第三制动器制动,所述车轮为所述第一电机和所述第二电机提供机械能,所述第一电机和所述第二电机将所述机械能转化为电能,并储存在所述电池中。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
本发明实施例提供的混合动力系统,能够在汽车驱动中实现电动模式、纯发动机模式、混合驱动模式、能量回收模式等多种模式,以高效利用发动机和电池,降低能耗。在上述多种模式中,通过行星齿轮系及齿轮组件的配合作用,便于实现多速比。本发明实施例提供的混合动力系统还具有结构简单的特点,可规模化推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的混合动力系统的结构图;
图2是本发明实施例提供的混合动力系统在单电机模式下能量传递示意图;
图3是本发明实施例提供的混合动力系统在双电机模式下能量传递示意图;
图4是本发明实施例提供的混合动力系统在纯发动机模式下能量传递示意图;
图5是本发明实施例提供的混合动力系统在双电机混合驱动模式下能量传递示意图;
图6是本发明实施例提供的混合动力系统在双电机回收模式下能量传递示意图。
其中,附图标记分别表示:
1 发动机,
2 离合器,
3 行星齿轮系,
301 齿圈,
302 第一太阳轮,
303 第一行星轮,
304 第一行星轮架,
305 第二太阳轮,
306 第二行星轮,
307 第二行星轮架,
4 第一电机,
5 第二电机,
6 齿轮组件,
601 第一齿轮,
602 第二齿轮,
603 第三齿轮,
7 第一制动器,
8 电池,
9 第二制动器,
10 第三制动器,
11 逆变器,
C 车轮。
附图中带虚线的箭头表示电能的传递方向,带实线的箭头表示机械能或者动力的传递方向。
具体实施方式
除非另有定义,本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
第一方面,本发明实施例提供了一种混合动力系统,如附图1所示,该系统包括:发动机1、离合器2、行星齿轮系3、第一电机4、第二电机5、齿轮组件6、第一制动器7、可充放电的电池8。具体地,行星齿轮系3包括:第一传动端、第二传动端、第三传动端;行星齿轮系3的第一传动端通过传动轴顺次与离合器2、发动机1传动联接,第二传动端通过传动轴与第一电机4传动联接,第三传动端与第二电机5的转子固定连接,且与齿轮组件6传动联接;齿轮组件6通过传动轴与车轮C传动联接;第一制动器7设置在行星齿轮系3与第一电机4之间的传动轴上,用于使第二传动端转动或者制动,以使第一传动端与第三传动端之间的动力传输路径断开或者连通;电池8为第一电机4、第二电机5提供电能,且第一电机4和第二电机5通过电缆并联连接。
以下就本发明实施例提供的混合动力系统在汽车驱动中的应用给予简单描述:
该混合动力系统在应用时可以实现纯电动模式、纯发动机模式、混合驱动模式、能量回收模式四种模式。
需要说明的是,在进行上述四种模式时,可以通过设置在汽车中的控制模块或者控制组件来控制发动机1、第一电机4、第二电机5的工作状态。
在行星齿轮系3中,第一传动端、第二传动端、第三传动端之间可以相互传递动力,通过第一制动器7是否制动来控制第二传动端转动或者制动。当第一制动器7制动时,行星齿轮系3的第一传动端与第三传动端之间的动力传输路径连通,当第一制动器7不制动时,行星轮系3的第一传动端与第三传动端之间的动力传输路径断开。
在纯电动模式中,发动机1不工作,离合器2断开,电池8为第二电机5供电,第二电机5将动力顺次传递至行星齿轮系3的第三传动端、齿轮组件6、车轮C,以驱动车轮C转动。
在纯发动机模式中,发动机1工作、第一电机4和第二电机5不工作,离合器2闭合,第一制动器7制动,发动机1将动力顺次传递至行星齿轮系3的第一传动端、齿轮组件6、车轮C,以驱动车轮C转动。
混合驱动模式包括:单电机混合驱动模式、双电机混合驱动模式。
在单电机混合驱动模式中,发动机1工作,电池8为第二电机5供电,离合器2闭合,第一制动器7制动,发动机1将动力传递至行星齿轮系3的第一传动端、第三传动端,以与第二电机5传递至第三传动端的动力耦合,然后再传递至齿轮组件6、车轮C,以驱动车轮C转动。
在双电机混合驱动模式中,发动机1工作,电池8为第一电机4和第二电机5供电,离合器2闭合,发动机1将动力传递至行星齿轮系3的第一传动端,第一电机4、第二电机5分别将动力传递至行星齿轮系3的第二传动端、第三传动端,三者的动力在行星齿轮系3的第三传动端耦合,然后传递至齿轮组件6、车轮C,以驱动车轮C转动。
在能量回收模式中,发动机1不工作,离合器2断开,车轮C为第二电机5提供机械能,第二电机5将机械能转化为电能,并储存在电池8中。
本发明实施例提供的混合动力系统,能够在汽车驱动中实现电动模式、纯发动机模式、混合驱动模式、能量回收模式等多种模式,以高效利用发动机1和电池8,降低能耗。在上述多种模式中,通过行星齿轮系3及齿轮组件6的配合作用,便于实现多速比。本发明实施例提供的混合动力系统还具有结构简单的特点,可规模化推广应用。
行星齿轮系3可以设置为多种形式,为了便于实现多个档位或者多扭矩分配,如附图1所示,行星齿轮系3包括:齿圈301、至少一组行星排;每组行星排均包括:太阳轮、多个行星轮、行星轮架;在每组行星排中,多个行星轮同时与太阳轮的外圆齿、以及齿圈301的内圈齿啮合,且多个行星轮可转动地设置在行星架上;多组行星排中的太阳轮同轴连接;距离发动机1最近的行星排中的行星轮架、多个太阳轮、齿圈301分别作为行星齿轮系3的第一传动端、第二传动端、第三传动端;本发明实施例提供的系统还包括:多个第二制动器9,分别用于制动除了距离发动机1最近的行星架之外的多个行星架。
需要说明的是,每组行星排中的太阳轮的直径不同,以便于通过控制每组中第二制动器9实现多个不同速比。
行星齿轮系3中的行星排可以有两组、三组、……、多组,也可以为一组,在基于容易设置,降低生产成本,且可实现多档位的前提下,以有两组行星排为例,如附图1所示,行星齿轮系3还包括:齿圈301、第一太阳轮302、多个第一行星轮303、第一行星轮架304、第二太阳轮305、多个第二行星轮306、第二行星轮架307;每个第一行星轮303同时与第一太阳轮302的外圆齿、以及齿圈301的内圆齿啮合,且多个第一行星轮303可转动地设置在第一行星轮架304上;每个第二行星轮306同时与第二太阳轮305的外圆齿、以及齿圈301的内圆齿啮合,且多个第二行星轮306可转动地设置在第二行星轮架307上;第二太阳轮305设置在第一太阳轮302与第一电机4之间的传动轴上。第一行星轮架304、第一太阳轮302和第二太阳轮305、齿圈301分别作为行星齿轮系3的第一传动端、第二传动端、第三传动端。即第一行星轮架304通过传动轴与离合器2传动联接,第一太阳轮302通过传动轴与第一电机4传动联接,齿圈301与齿轮组件6传动联接。齿圈301固定套设在第二电机5的转子内,或者,齿圈301与第二电机5的转子一体成型。
根据行星齿轮系3的动力传输原理,行星齿轮系3需将太阳轮、齿圈和行星轮架三个元件中任一个加以固定,或者三者同时转动,才能实现动力传递。因此,通过设置第一制动器7,可以使行星齿轮系3中的第一太阳轮302固定,以便于实现第一太阳轮302与齿圈301之间的动力传递,进而使该混合动力系统能够实现多种驱动模式。
通过设置具有两组行星排的行星齿轮系3,并配合第一制动器7、第二制动器9,以实现多个档位或者多扭矩分配。当第二制动器9不工作时,第二行星轮架307没有支撑点,第一电机4只能使第二太阳轮305空转,并不沿径向传递动力。当第二制动器9制动时,第二行星轮架307有支撑点,动力传递至第二太阳轮305后,可沿径向传递至多个第二行星轮306、齿圈301。
齿轮组件6可以设置为多种形式,在基于结构紧凑,节省成本的前提下,如附图1所示,齿轮组件6包括:第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603;第一齿轮601与齿圈301的外圆齿啮合,且通过传动轴与第二齿轮602传动联接;第三齿轮603与第二齿轮602啮合,且通过传动轴与车轮C传动联接。
以动力由齿圈301传递至车轮C这一方向为例,齿圈301将动力顺次传递至第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C。
进一步地,为了便于实现多个不同档位,控制行星齿轮系3传动不同的扭矩,如附图1所示,本发明实施例提供的混合动力系统还包括:第三制动器10;第三制动器10设置在离合器2与行星齿轮系3之间的传动轴上。
当第三制动器10制动时,用于制动第一行星轮架304,第一电机4的动力可以传递至第一太阳轮302、多个第一行星轮303、齿圈301、第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C,以驱动车轮C转动。并且,此时发动机1不能传递给第一行星轮架304。当第三制动器10不工作时,第一行星轮架304可以转动,通过第一行星轮架304、第一太阳轮302、齿圈301同时转动,能够实现第一太阳轮302与齿圈301之间的动力传递。
通过第一制动器7、第二制动器9、第三制动器10的相互配合,可以实现不同的动力扭矩,即实现不同的档位。
为了便于电池8向第一电机4和第二电机5供交流电,使第一电机4和第二电机5正常工作,如附图1所示,本发明实施例提供的混合动力系统还包括:逆变器11;逆变器11的一端通过电缆与电池8电连接,另一端与并联的第一电机4和第二电机5电连接。
设置逆变器11还便于将第一电机4和第二电机5提供的交流电转变为直流电储存在电池8中。
第二方面,本发明实施例还提供了上述系统在汽车驱动中的应用,该系统的应用模式包括:纯电动模式、纯发动机模式、混合驱动模式、能量回收模式。
将该混合动力系统应用于汽车驱动中,通过上述多种模式的配合作用,以高效利用发动机1和电池8,降低能耗,且可实现多速比,可规模化推广应用。
为了便于清楚地描述本发明实施例提供混合动力系统在汽车驱动中的应用模式,以行星齿轮系3具有两组行星排为例,对该系统在汽车驱动中的应用给予详细描述:
具体地,纯电动模式即仅使用第一电机4和/或第二电机5驱动车轮C转动,纯电动模式包括:单电机驱动模式、双电机驱动模式。
在单电机模式中,发动机1不工作,离合器2断开,电池8为第二电机5供电,通过第二电机5驱动车轮C转动。
具体地,如附图2所示,发动机1不工作,离合器2断开,以切断发动机1与第一行星轮架304之间的动力传递,电池8放电,经过逆变器11转变为交流电后,供第二电机5工作,第二电机5将电能转换为机械能,并顺次传递至齿圈301、第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C,以驱动车轮C转动。在此过程中,第一制动器7、第二制动器9、第三制动器10均断开,避免了动力传递至第一太阳轮302、第二太阳轮305。
第二电机5可以正转也可以反转,正转时车辆前行,反转时实现纯电动模式下的倒车功能。
或者,在单电机模式中,发动机1不工作,离合器2断开,第二制动器9制动或者第三制动器10制动,电池8为第一电机4供电,通过第一电机4驱动车轮C转动。
具体地,当第二制动器9制动时,第一电机4将动力顺次传递至第二太阳轮305、多个第二行星轮306、齿圈301、第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C,以驱动车轮C转动。当第三制动器10制动时,第一电机4将动力顺次传递至第一太阳轮302、多个第一行星轮306、齿圈301、第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C,以驱动车轮C转动。
即在以第一电机4驱动时,通过控制第二制动器9和第三制动器10是否制动,可以实现两个档位。
上述单电机模式可应用于驱动力较小,且燃油耗尽时的车辆行驶。
在双电机模式中,发动机1不工作,离合器2断开,第二制动器9或者第三制动器10制动,第一电机4和第二电机5共同驱动车轮C转动。
具体地,当第二制动器9制动时,第一电机4将动力顺次传递至第二太阳轮305、多个第二行星轮306、齿圈301,第二电机5将动力传递至齿圈301,两者的动力在齿圈301处耦合,然后顺次传递至第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C,以共同驱动车轮C转动。
如附图3所示,当第三制动器10制动时,发动机1不工作,离合器2不闭合,第一制动器7和第二制动器9不工作,以切断发动机1与车轮C之间的动力传递。电池8放电,经逆变器11将交流电供电至第一电机4和第二电机5,第一电机4和第二电机5分别将电能转化为机械能。第一电机4通过传动轴将动力顺次传递至第一太阳轮302、多个第一行星轮303、齿圈301,第二电机5将动力传递至齿圈301,第一电机4和第二电机5的动力在齿圈301处耦合,然后顺次传递至第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C。即第一电机4和第二电机5共同驱动车轮C转动。在上述过程中,由于第三制动器10制动,给予第一行星轮架304支撑点,所以动力可以由第一太阳轮302沿径向传递。
上述双电机模式可应用于驱动力较大,且燃油耗尽时的车辆行驶。
在双电机驱动模式中,通过改变第一电机4和第二电机5的转动方向可以实现车辆的前行或者倒车。并且,通过控制第二制动器9或者第三制动器10是否制动,可以在该模式下实现两档。
纯发动机模式即仅让发动机1作为动力源,在纯发动机模式中,如附图4所示,发动机1工作、第一电机4和第二电机5不工作,离合器2闭合,第一制动器7制动,发动机1驱动车轮C转动。
具体地,控制第一电机4和第二电机5不工作,离合器2闭合,第一制动器7制动,其余制动器不工作,发动机1的动力通过传动轴顺次传递至第一行星轮架304、多个第一行星轮303、齿圈301、第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C,以驱动车轮C转动。
该模式可在电池8电量不足时应用。
混合驱动模式即通过发动机1、第一电机4和/或第二电机5共同驱动车轮C转动。
混合驱动模式包括:单电机混合驱动模式、双电机混合驱动模式;
在单电机混合驱动模式中,发动机1工作,电池8为第二电机5供电,离合器2闭合,第一制动器7制动,发动机1和第二电机5共同驱动车轮C转动。
具体地,发动机1将动力顺次传递至第一太阳轮302、多个第一行星轮303、齿圈301,同时,第二电机5将动力传递至齿圈301,发动机1和第二电机5的动力在齿圈301处耦合,然后顺次传递至第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C,以驱动车轮C转动。
在双电机混合驱动模式中,如附图5所示,发动机1工作,电池8为第一电机4和第二电机5供电,离合器2闭合,发动机1、第一电机4、第二电机5共同驱动车轮C转动。
具体地,发动机1、第一电机4、第二电机5均工作,离合器2闭合,第一制动器7、第二制动器9、第一制动器7均不工作,发动机1通过传动轴将动力顺次传递至第一行星轮架304、多个第一行星轮303、齿圈301,第一电机4将动力传递至第一太阳轮302、多个第一行星轮303、齿圈301,第二电机5将动力传递至齿圈301,发动机1、第一电机4、第二电机5传递至齿圈301的动力耦合,然后顺次传递至第一齿轮601、第二齿轮602、第三齿轮603、车轮C。即发动机1、第一电机4、第二电机5共同驱动车轮C转动。
第一电机4、第二电机5、发动机1三者共同驱动车轮C转动时,三者的动力均在齿圈301处耦合,相当于三者之间以并联的方式驱动。在驱动过程中,发动机1、第一电机4在行星齿轮系3杠杆作用下,可以保持齿圈301转速不变或者小范围变动,发动机1的转速可在一定范围内调整,第一电机4的转速可在一定范围内调整,以优化发动机1的利用率,节省燃油。
能量回收模式包括:单电机回收模式、双电机回收模式,即通过一个电机或者两个电机对滑行、制动等能量进行回收。
在单电机回收模式中,发动机1不工作,离合器2断开,第二制动器9或者第三制动器10制动,车轮C为第一电机4提供机械能,第一电机4将机械能转化为电能,并储存在电池8中。
具体地,当第二制动器9制动时,车轮C将动力顺次传递至第三齿轮603、第二齿轮602、第一齿轮601、齿圈301、多个第二行星轮306、第二太阳轮305、第一电机4,第一电机4将机械能转化为电能,并储存在电池8中。当第三制动器10制动时,车轮C将动力顺次传递至第三齿轮603、第二齿轮602、第一齿轮601、齿圈301、多个第一行星轮303、第一太阳轮302、第一电机4,第一电机4将机械能转化为电能,并储存在电池8中。
或者,发动机1不工作,离合器2断开,车轮C为第二电机5提供机械能,第二电机5将机械能转化为电能,并储存在电池8中。
具体地,车轮C将动力顺次传递至第三齿轮603、第二齿轮602、第一齿轮601、齿圈301、第二电机5,第二电机5将机械能转化为电能,并储存在电池8中。
在双电机回收模式中,如附图6所示,发动机1不工作,离合器2断开,第三制动器10制动,车轮C为第一电机4和第二电机5提供机械能,第一电机4和第二电机5将机械能转化为电能,并储存在电池8中。
具体地,车轮C滑行、制动时,车轮C转动,并将动力顺次传递至第三齿轮603、第二齿轮602、第一齿轮601、齿圈301,动力在齿圈301处解耦,一部分动力传递至多个第一行星轮303、第一太阳轮302、第一电机4,剩余部分动力传递至第二电机5,第一电机4和第二电机5将获取的机械能转化为电能,并通过逆变器11储存在电池8中。
车辆运行时因为惯性作用会具有动能,在滑行或者制动时,当需要制动扭矩较小时,可以使第一电机4或者第二电机5单独开启发电模式,当需要制动扭矩较大时,通过第一电机4和第二电机5共同回收机械能并发电。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合动力系统,包括:发动机(1)、离合器(2);
其特征在于,所述系统还包括:行星齿轮系(3)、第一电机(4)、第二电机(5)、齿轮组件(6)、第一制动器(7)、可充放电的电池(8);
所述行星齿轮系(3)包括:第一传动端、第二传动端、第三传动端;
所述行星齿轮系(3)的第一传动端通过传动轴顺次与所述离合器(2)、所述发动机(1)传动联接,所述第二传动端通过传动轴与所述第一电机(4)传动联接,所述第三传动端与所述第二电机(5)的转子固定连接,且与所述齿轮组件(6)传动联接;
所述齿轮组件(6)通过传动轴与车轮(C)传动联接;
所述第一制动器(7)设置在所述行星齿轮系(3)与所述第一电机(4)之间的传动轴上,用于使所述第二传动端转动或者制动,以使所述第一传动端与所述第三传动端之间的动力传输路径断开或者连通;
所述电池(8)为所述第一电机(4)、所述第二电机(5)提供电能,且所述第一电机(4)和所述第二电机(5)通过电缆并联连接。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述行星齿轮系(3)包括:齿圈(301)、至少一组行星排;
每组所述行星排均包括:太阳轮、多个行星轮、行星轮架;
在每组所述行星排中,多个所述行星轮同时与所述太阳轮的外圆齿、以及所述齿圈(301)的内圈齿啮合,且多个所述行星轮可转动地设置在所述行星架上;
多组所述行星排中的所述太阳轮同轴连接;
距离所述发动机(1)最近的行星排中的行星轮架、多个所述太阳轮、所述齿圈(301)分别作为所述行星齿轮系(3)的所述第一传动端、所述第二传动端、所述第三传动端;
所述系统还包括:多个第二制动器(9),分别用于制动除了距离所述发动机(1)最近的行星架之外的多个行星架。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述齿轮组件(6)包括:第一齿轮(601)、第二齿轮(602)、第三齿轮(603);
所述第一齿轮(601)与所述齿圈(301)的外圆齿啮合,且通过传动轴与所述第二齿轮(602)传动联接;
所述第三齿轮(603)与所述第二齿轮(602)啮合,且通过传动轴与所述车轮(C)传动联接。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:第三制动器(10);
所述第三制动器(10)设置在所述离合器(2)与所述行星齿轮系(3)之间的传动轴上。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:逆变器(11);
所述逆变器(11)的一端通过电缆与所述电池(8)电连接,另一端与并联的所述第一电机(4)和所述第二电机(5)电连接。
6.权利要求1-5任一项所述的系统在汽车驱动中的应用,其特征在于,所述系统的应用模式包括:纯电动模式、纯发动机模式、混合驱动模式、能量回收模式。
7.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述纯电动模式包括:单电机模式和双电机模式;
在所述单电机模式中,发动机(1)不工作,离合器(2)断开,电池(8)为第二电机(5)供电,通过所述第二电机(5)驱动车轮(C)转动;
或者,所述发动机(1)不工作,所述离合器(2)断开,第二制动器(9)制动或者第三制动器(10)制动,所述电池(8)为第一电机(4)供电,通过所述第一电机(4)驱动所述车轮(C)转动;
在所述双电机模式中,所述发动机(1)不工作,所述离合器(2)断开,第二制动器(9)或者第三制动器(10)制动,所述第一电机(4)和所述第二电机(5)共同驱动所述车轮(C)转动。
8.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,在所述纯发动机模式中,发动机(1)工作、第一电机(4)和第二电机(5)不工作,离合器(2)闭合,第一制动器(7)制动,所述发动机(1)驱动车轮(C)转动。
9.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述混合驱动模式包括:单电机混合驱动模式、双电机混合驱动模式;
在所述单电机混合驱动模式中,发动机(1)工作,电池(8)为第二电机(5)供电,离合器(2)闭合,第一制动器(7)制动,所述发动机(1)和所述第二电机(5)共同驱动车轮(C)转动;
在所述双电机混合驱动模式中,所述发动机(1)工作,所述电池(8)为所述第一电机(4)和所述第二电机(5)供电,所述离合器(2)闭合,所述发动机(1)、所述第一电机(4)、所述第二电机(5)共同驱动所述车轮(C)转动。
10.根据权利要求6所述的应用,其特征在于,所述能量回收模式包括:单电机回收模式、双电机回收模式;
在所述单电机回收模式中,发动机(1)不工作,离合器(2)断开,第二制动器(9)或者第三制动器(10)制动,车轮(C)为第一电机(4)提供机械能,所述第一电机(4)将所述机械能转化为电能,并储存在电池(8)中;
或者,所述发动机(1)不工作,所述离合器(2)断开,所述车轮(C)为第二电机(5)提供机械能,所述第二电机(5)将所述机械能转化为电能,并储存在所述电池(8)中;
在所述双电机回收模式中,所述发动机(1)不工作,所述离合器(2)断开,所述第三制动器(10)制动,所述车轮(C)为所述第一电机(4)和所述第二电机(5)提供机械能,所述第一电机(4)和所述第二电机(5)将所述机械能转化为电能,并储存在所述电池(8)中。
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