CN109177748A - 混合动力车辆传动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合动力车辆传动系统，系统包括发电机、可控整流器、逆变器以及电动机；发电机的动力输入端用于与发动机的曲轴连接，以使发电机将发动机输入的机械运动转化为第一交流电；发电机的电气输出端与可控整流器的交流端连接，可控整流器的直流端用于与动力电池连接；可控整流器根据第一控制信号对第一交流电进行整流，以输出与第一控制信号对应的幅值的第一直流电，以使动力电池的端电压和可控整流器的直流端电压相同；逆变器的直流端与可控整流器的直流端连接，逆变器的交流端与电动机的电气端连接；以使逆变器将动力电池输出的第三直流电和可控整流器输出的第一直流电转化为第二交流电，第二交流电用于驱动电动机，实现混合动力。

Description

混合动力车辆传动系统

技术领域

本发明涉及传动系统技术领域，尤其涉及一种混合动力车辆传动系统。

背景技术

混合动力车辆由动力电池和柴油机混合动力系统替代传统的纯柴油机动力系统，动力电池在车辆牵引负荷大时提供附加电力以改善柴油机的工况及排放，同时通过动力电池将再生制动回馈的电能存储起来，可有效节约能源，降低车辆的燃油消耗和排放。

图1为现有的混合动力车辆的传动系统的电路图。如图1所示，现有的混合动力车辆的传动系统包括柴油机101、同步发电机102、主接触器103、不可控整流器104、牵引逆变器105、牵引电机106、电感107和动力电池108组成。其中，牵引逆变模块105中增加一个桥臂，用于动力电池108充电电流控制。在混合动力牵引工况，动力电池108通过牵引逆变模块105中的模块Q7、Q8与中间直流环节相连接，与同步发电机102发出的电在中间直流环节混合，由于牵引逆变模块105的Q7模块中的绝缘栅双极晶体管可控导通，只有Q7模块中的二极管导通，动力电池108充电状态可控，动力电池108放电状态不可控，可以使得混合动力牵引工况动力电池不充电。在制动工况，牵引电机106变为发电工况，牵引逆变器模块105的Q1～Q6模块将牵引电机106发出的三相电整流成直流电，通过控制牵引逆变器模块105的Q7模块中IGBT元件导通，控制充电电流。

由于通过调节同步发电机102的励磁电流来调节中间直流环节电压，当柴油机101转速波动时，通过调节同步发电机102的励磁电流不能使中间直流环节的电压维持稳定，导致中间直流环节的电压与动力电池组的电压存在差异，致使同步发电机102和动力电池组不能同时放电，导致动力电池过充或过放。

发明内容

本发明提供一种混合动力车辆传动系统，以解决中间直流环节的电压与动力电池组的电压存在差异，致使同步发电机和动力电池组不能同时放电的技术问题。

本发明提供一种混合动力车辆传动系统，包括：发电机、可控整流器、逆变器以及电动机；发电机的动力输入端用于与发动机的曲轴连接，以使发电机将发动机输入的机械运动转化为第一交流电；发电机的电气输出端与可控整流器的交流端连接，可控整流器的直流端用于与动力电池连接；可控整流器根据第一控制信号对第一交流电进行整流，以输出与第一控制信号对应的幅值的第一直流电，以使动力电池的端电压和可控整流器的直流端电压相同；逆变器的直流端与可控整流器的直流端连接，逆变器的交流端与电动机的电气端连接；以使逆变器将动力电池输出的第三直流电和可控整流器输出的第一直流电转化为第二交流电，第二交流电用于驱动电动机。

本发明中，由可控整流器对发电机输出第一交流电进行整流处理，可控整流器输出电压受可控整流器控制端的第一控制信号影响，通过输入第一控制信号，使可控整流器的输出端输出与可控整流器对应的电压，并使动力电池的端电压和可控整流器的直流端电压相同，避免由于动力电池的端电压和可控整流器的直流端电压不同导致动力电池和可控整流器不能同时放电的技术问题。

可选地，系统还包括：能量消耗装置；能量消耗装置用于与发动机的曲轴连接；在车辆制动时，电动机在车辆的车轮驱动下产生第三交流电，第三交流电经逆变器转换为第二直流电，第二直流电经可控整流器转化为第四交流电，以使第四交流电驱动发电机旋转，曲轴在发电机驱动下带动能量消耗装置运动，以消耗车辆制动时产生的能量。

本发明中，利用电动机和发动机可以相互转化的原理，当车辆处于制动情况时，通过产生电磁力制动车辆，使电动机产生第三交流电，通过逆变器和整流器产生第四交流电，驱动发电机旋转，以实现将车辆的动能传递至发电机，通过发电机带动曲轴旋转，带动能量消耗装置运动，使车辆具有更大的电制功率。

可选地，能量消耗装置为冷却风扇；冷却风扇用于安装于发动机的曲轴上，以使曲轴在发电机驱动下带动冷却风扇运动。

本发明中，在发动机的曲轴上安装冷却风扇，车辆制动产生的能量通过电动机、逆变器、整流器以及发电机传递至发动机曲轴上，驱动冷却风扇旋转，冷却风扇用于冷却发动机，能够提高能量利用率，冷却风扇消耗车辆制动的能量，能够为车辆提供更多制动功率。

可选地，发电机为异步发电机，动力电池输出的第三直流电经由可控整流器转化为第四交流电，第四交流电驱动异步发电机转动，以启动发动机。

本发明中，异步发电机仅存在一套绕组结构，相较于同步发电机，无需多余控制电路控制电机励磁，可直接利用可控整流器配合异步发电机拖动柴油机启动。

可选地，控制器还用于输出第四控制信号；发动机拖动发电机输出第一交流电，可控整流器根据第四控制信号对第一交流电进行整流，以输出与第四控制信号对应的幅值的第四直流电，以使动力电池的端电压小于可控整流器的直流端电压，以向动力电池以电压差对应的充电电流充电，其中，电压差为可控整流器的直流端电压与所述动力电池的端电压之间的差值。

本发明中，通过控制可控整流器的输出电压，控制电压差的值，进而控制动力电池充电电流，使得混合动力车辆传动系统不需要额外设置动力电池充电设备。

可选地，可控整流器包括第一桥臂、第二桥臂以及第三桥臂；第一桥臂包括第一可控管和第二可控管，第一可控管的第二端与第二可控管的第一端连接，第一可控管的第二端与发电机的A相端连接，第一可控管的第一端与用于与动力电池的正极连接，第二可控管的第二端用于与动力电池的负极连接，第一可控管的控制端和第二可控管的控制端均用于接收第一控制信号；其中，发电机的电气输出端包括A相端、B相端以及C相端；第二桥臂包括第三可控管和第四可控管，第三可控管的第二端与第四可控管的第一端连接，第三可控管的第二端与发电机的B相端连接，第三可控管的第一端与用于与动力电池的正极连接，第四可控管的第二端用于与动力电池的负极连接，第三可控管的控制端和第四可控管的控制端均用于接收第一控制信号；第三桥臂包括第五可控管和第六可控管，第五可控管的第二端与第六可控管的第一端连接，第五可控管的第二端与发电机的C相端连接，第五可控管的第一端与用于与动力电池的正极连接，第六可控管的第二端用于与动力电池的负极连接；第五可控管的控制端和第六可控管的控制端均用于接收第一控制信号。

可选地，可控整流器包括整流滤波电容；整流滤波电容一端与第五可控管的第一端连接，整流滤波电容另一端与第六可控管的第二端连接。

本发明中，整流滤波电容可以对可控整流器输出直流电进行滤波处理，使输出直流电平滑，降低波纹。

可选地，可控管为绝缘栅双极晶体管。

可选地，系统还包括接触器；接触器一端与发电机连接，接触器的另一端与可控整流器的交流端连接，以实现系统在单动力工况和混合动力工况切换；单动力工况为由动力电池驱动电动机，混合动力工况为由动力电池和发动机共同驱动电动机。

本发明中，接触器可以实现混合动力车辆传动系统在在单动力工况和混合动力工况切换，提高混合动力车辆传动系统的适应性。

可选地，逆变器包括第四桥臂、第五桥臂以及第六桥臂；第四桥臂包括第七可控管和第八可控管，第七可控管的第二端与第八可控管的第一端连接，第七可控管的第二端与电动机的A相端连接，第七可控管的第一端与用于与动力电池的正极连接，第八可控管的第二端用于与动力电池的负极连接，第七可控管的控制端和第八可控管的控制端均用于接收第二控制信号；其中，电动机的电气端包括A相端、B相端以及C相端；控制器产生第二控制信号，逆变器根据第二控制信号将第一直流电转化为第二交流电；第五桥臂包括第九可控管和第十可控管，第九可控管的第二端与第十可控管的第一端连接，第九可控管的第二端与电动机的B相端连接，第九可控管的第一端与用于与动力电池的正极连接，第十可控管的第二端用于与动力电池的负极连接，第九可控管的控制端和第十可控管的控制端均用于接收第二控制信号；第六桥臂包括第十一可控管和第十二可控管，第十一可控管的第二端与第十二可控管的第一端连接，第十一可控管的第二端与电动机的C相端连接，第十一可控管的第一端与用于与动力电池的正极连接，第十二可控管的第二端用于与动力电池的负极连接，第十一可控管的控制端和第十二可控管的控制端均用于接收第二控制信号。

可选地，逆变器包括逆变滤波电容；逆变滤波电容一端与第十一可控管的第一端连接，逆变滤波电容另一端与第十二可控管的第二端连接。

本发明中，逆变滤波电容可以对逆变器直流端输出直流电进行滤波处理，使逆变器直流端输出直流电平滑，降低波纹。

本发明提供的混合动力车辆传动系统，包括发电机、可控整流器、逆变器以及电动机，可控整流器对发电机输出的第一交流电进行整流处理，输出的直流电压大小受可控整流器控制端信号控制，设置控制端第一控制信号，使动力电池的端电压和可控整流器的直流端电压相同，避免由于动力电池的端电压和可控整流器的直流端电压不同导致动力电池和可控整流器不能同时放电的技术问题。逆变器将动力电池输出的第三直流电和可控整流器输出的第一直流电转化为第二交流电，第二交流电用于驱动电动机，实现由动力电池和发动机共同驱动电动机。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的混合动力车辆的传动系统的电路图；

图2为本发明根据一示例性实施例示出的混合动力车辆传动系统的结构示意图；

图3为本发明根据另一示例性实施例示出的混合动力车辆传动系统的电路图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图2为本发明根据一示例性实施例示出的混合动力车辆传动系统的结构示意图。如图2所示，本实施例提供的混合动力车辆传动系统包括：发电机203、可控整流器204、逆变器205、电动机206、控制器209以及能量消耗装置201。其中，发电机203的动力输入端用于与发动机202的曲轴连接，能量消耗装置201用于与发动机202的曲轴连接。发电机203的电气输出端与可控整流器204的交流端连接，可控整流器204的直流端用于与动力电池207连接，控制器209的输出端与可控整流器204的控制端连接，逆变器205的直流端与可控整流器204的直流端连接，逆变器205的交流端与电动机206的电气端连接，电动机206的动力输出端与车辆车轮连接。

其中，发动机202通过曲轴驱动发电机203的转轴旋转，转轴带动转子切割磁感线，在定子绕组中产生感生电动势和感应电流，通过发电机203中转子切割磁感线将发动机202输入的机械运动转化为第一交流电。控制器209产生第一控制信号，可控整流器204的控制端接收第一控制信号，可控整流器204的输入端接收第一交流电，在第一可控信号的控制下，可控整流器204对第一交流电进行整流，以输出第一直流电。其中，第一直流电的幅值的与第一控制信号相对应，即一个的第一控制信号对应一个第一直流电，通过设定合适的第一控制信号以使动力电池的端电压和可控整流器的直流端电压相同。当动力电池的端电压和可控整流器的直流端电压相同时，动力电池和可控整流器可以同时向逆变器输入直流电，逆变器将动力电池输出的第三直流电和可控整流器输出的第一直流电转化为第二交流电，第二交流电用于驱动电动机，以实现由动力电池和发动机共同驱动电动机，电动机驱动车辆的车轮旋转。

其中，当车辆处于制动状态时，只有车辆用纯动力电池牵引运行时的电制动才可以让发动机旋转，即发动机202不向外输送动力。如果机车发动机已经在运行，将燃烧燃料产生动能时，由于异步电机转速与发动机转速不同，不可以通过异步发电机对其进行拖动旋转的。此时，车辆车轮带动电动机206转轴旋转，电动机206转子运动，切割磁感线，在定子绕组中产生感应电动势和第三交流电，电动机206不工作于提供动力状态，而处于发电状态。逆变器205将电动机206输出第三交流电转化第二直流电，逆变器206不工作于逆变状态，而工作于整流状态。控制器209向可控整流器204中输入第三控制信号，使得第二直流电经过可控整流器204进行逆变处理后，输出第四交流电，可控整流器204不工作于整流状态，而工作于逆变状态。第四交流电驱动发电机运动，发电机带动发动机的曲轴旋转，发动机只起到力的传导作用，通过发动机带动能量消耗装置运动，消耗车辆制动时能量，为车辆制动提供更多制动功率。通过调整可控整流器204交流侧输出的第四交流电，以控制发电机203的转速，进而可以控制能量消耗装置所消耗的能量，实现对车辆制动功率的控制。

控制器209还用于输出第四控制信号，当动力电池207需要充电时，发动机202拖动发电机203输出第一交流电，可控整流器204根据第四控制信号对第一交流电进行整流，以输出第四直流电，其中，一个第四控制信号对应一个第四交流电，动力电池的端电压小于可控整流器的直流端输出的第四直流电压，动力电池处于充电状态，通过设置第四控制信号，调整可控整流器的直流端电压与所述动力电池的端电压之间的差值，以实现对动力电池以电压差对应的充电电流充电，实现对动力电池207的充电电流精确控制，无需其他充电控制装置，使得动力系统结构简单。

本实施例提供的传动系统，由可控整流器对发电机输出的第一交流电进行整流处理，输出第一直流电，第一直流电的幅值受可控整流器的控制端的第一控制信号控制，根据动力电池两端电压设定第一控制信号，以使动力电池的端电压和可控整流器的直流端电压相同，动力电池和可控整流器可以同时向逆变器输入直流电，避免由于动力电池的端电压和可控整流器的直流端电压不同导致动力电池和可控整流器不能同时放电的技术问题。另外，通过使电动机工作于发电状态，使逆变器工作于整流状态，使可控整流器工作于逆变状态，使发电机工作于电动机状态，使得车辆在制动过程中产生的能量经由电动机、逆变器、可控整流器以及发动机传递至发动机的曲轴连接，进而能量消耗装置消耗车辆制动时产生能量，为车辆制动提供更多制动功率。另外，可控整流器可以实现对第一直流电的幅值精准控制，保证对动力电池充电电流和放电电流地精准控制。另外，动力电池直接挂在可控整流器和逆变器之间，不需要电感等滤波器件，降低系统损耗，保证系统快速响应。

图3为本发明根据另一示例性实施例示出的混合动力车辆传动系统的电路图。如图3所示，本实施例提供的混合动力车辆传动系统包括发电机303、可控整流器304、逆变器305、电动机306、冷却风扇301、接触器308以及控制器309。其中，发电机的电气输出端包括A相端、B相端以及C相端。可控整流器包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及整流滤波电容。

其中，第一桥臂包括第一可控管T1和第二可控管T2，第一可控管T1的第二端与第二可控管T2的第一端连接，第一可控管T1的第二端与发电机303的A相端连接，第一可控管T1的第一端与用于与动力电池307的正极连接，第二可控管T2的第二端用于与动力电池307的负极连接，控制器309产生第一控制信号以及第四控制信号，第一可控管T1的控制端用于接收第一控制信号或者第四控制信号，第二可控管T2的控制端也用于接收第一控制信号或者第四控制信号。第一控制信号和第四控制信号均用于控制第一可控管T1的导通与关断和第二可控管T2的导通与关断。

其中，第二桥臂包括第三可控管T3和第四可控管T4，第三可控管T3的第二端与第四可控管T4的第一端连接，第三可控管T3的第二端与发电机的B相端连接，第三可控管T3的第一端与用于与动力电池307的正极连接，第四可控管T4的第二端用于与动力电池307的负极连接，第三可控管T3的控制端用于接收第一控制信号或者第四控制信号，第四可控管T4的控制端均用于接收第一控制信号或者第四控制信号。第一控制信号和第四控制信号均还用于控制第三可控管T3的导通与关断和第四可控管T4的导通与关断。

其中，第三桥臂包括第五可控管T5和第六可控管T6，第五可控管T5的第二端与第六可控管T6的第一端连接，第五可控管T5的第二端与发电机的C相端连接，第五可控管T5的第一端与用于与动力电池307的正极连接，第六可控管T6的第二端用于与动力电池307的负极连接；第五可控管T5的控制端用于接收第一控制信号或者第四控制信号，第六可控管T6的控制端也用于接收第一控制信号或者第四控制信号。第一控制信号以及或者第四控制信号均还用于控制第五可控管T5的导通与关断和第六可控管T6的导通与关断。

其中，可控整流器304包括第一桥臂、第二桥臂以及第三桥臂，每个桥臂均由两个可控管构成，可控管的控制端构成可控整流器的控制端，可控管的导通时间受可控管的控制端的第一控制信号或者第四控制信号控制，第一控制信号和第四控制信号均为脉宽调制信号(Pulse Width Modulation，简称为PWM)，通过改变PWM的占空比，改变可控管的导通时间，进而改变输出第一直流电的幅值。在混合动力工况时，通过检测动力电池307的端电压，确定PWM的占空比，以实现可控整流器304输出的第一直流电的幅值同动力电池307的端电压的幅值相同。发动机给动力电池充电工况时，通过检测动力电池307的端电压，确定PWM的占空比，以实现对动力电池充电电流的控制。

其中，整流滤波电容C1一端与第五可控管T5的第一端连接，整流滤波电容C1另一端与第六可控管T6的第二端连接。整流滤波电容C1用于对可控整流器304输出的第一直流电进行滤波处理，使经过整流滤波电容滤波后的直流电波纹更小。

作为可控整流器的一种具体实施方式，可控管为绝缘栅双极晶体管(Insulate-Gate Bipolar Transistor，简称为IGBT)。IGBT是由双极结型晶体管和绝缘栅型场效应管组合而成的全控型、电压驱动型半导体器件。IGBT结合了双极结型晶体管的耐压高、电流大以及开关特性好的优点和绝缘栅型场效应管的开关速度快、工作频率高的优点。由IGBT管构成的可控整流器可以快速、精准地调整输出电压，实现第一直流电快速的调整，进而，实现动力电池307充放电电流的精准控制。因此车辆不需要配备专门的动力电池充电机和滤波电路，节省了成本和空间。

其中，电动机的电气端包括A相端、B相端以及C相端。逆变器305包括第四桥臂、第五桥臂以及第六桥臂。其中，第四桥臂包括第七可控管T7和第八可控管T8，第七可控管T7的第二端与第八可控管T8的第一端连接，第七可控管T7的第二端与电动机306的A相端连接，第七可控管T7的第一端与用于与动力电池307的正极连接，第八可控管T8的第二端用于与动力电池307的负极连接，控制器309产生第二控制信号，第七可控管T7的控制端和第八可控管T8的控制端均用于接收第二控制信号。第二控制信号用于控制第十一可控管T11的导通与关断和第十二可控管T12的导通与关断。

其中，第五桥臂包括第九可控管T9和第十可控管T10，第九可控管T9的第二端与第十可控管T10的第一端连接，第九可控管T9的第二端与电动机306的B相端连接，第九可控管T9的第一端与用于与动力电池307的正极连接，第十可控管T10的第二端用于与动力电池307的负极连接，第九可控管T9的控制端用于接收第二控制信号，第十可控管T10的控制端也用于接收第二控制信号。第二控制信号用于控制第七可控管T7的导通与关断和第八可控管T8的导通与关断。

其中，第六桥臂包括第十一可控管T11和第十二可控管T12，第十一可控管T11的第二端与第十二可控管T12的第一端连接，第十一可控管T11的第二端与电动机306的C相端连接，第十一可控管T11的第一端与用于与动力电池307的正极连接，第十二可控管T12的第二端用于与动力电池307的负极连接，第十一可控管T11的控制端和第十二可控管T12的控制端均用于接收第二控制信号。第二控制信号用于控制第十一可控管T11的导通与关断和第十二可控管T12的导通与关断。

其中，逆变器305包括第四桥臂、第五桥臂以及第六桥臂，每个桥臂均由两个可控管构成，可控管的控制端构成逆变器305的控制端，可控管的导通时间受可控管的控制端的第二控制信号控制，第二控制信号控制可控管的导通时间，实现将第一直流电转化为第二交流电。

其中，逆变滤波C2一端与第十一可控管T11的第一端连接，逆变滤波电容C2另一端与第十二可控管T12的第二端连接。逆变滤波电容C2用于对逆变器输出的第二直流电进行滤波处理，使经过逆变滤波电容C2滤波后的直流电波纹更小。

其中，接触器308一端与发电机303连接，接触器308的另一端与可控整流器304的交流端连接。当接触器308闭合后，发动机302驱动发电机303产生第一交流电，第一交流电经过可控整流器整流并由逆变器逆变处理后向电动机输送电能，动力电池经由逆变器逆变处理后向电动机输送电能，由动力电池和发动机共同驱动电动机，即为混合动力驱动工况。当接触器308断开后，发电机303与可控整流器304之间电路断开，仅有动力电池箱电动机输送电能，由动力电池驱动电动机，即为单动力工况。接触器308的闭合和断开，可实现系统在单动力工况和混合动力工况切换。

其中，冷却风扇301用于安装于发动机302的曲轴上，以使曲轴在发电机303驱动下带动冷却风扇301运动，以冷却发动机302。在车辆制动工况，电动机306变为发电工况，逆变器305将电动机306发出的第三交流电整流成第二直流电，控制器309向可控整流器控制端输入第三控制信号，使得可控整流器将直流端电流逆变为第四交流电，第四交流电供给发电机303拖动发动机302旋转。由于冷却风扇301直接由发动机302机械驱动，发动机302带动冷却风扇301旋转，将部分多余的制动能量在冷却风扇301上消耗，以使车辆获得更大的电制动功率。通过控制可控整流器304交流侧输出的第四交流电，控制发电机302转速，可以控制风扇301的转速，实现对风扇所消耗能量的控制，进而控制制动功率大小。

正常情况下，发动机运行时，冷却风扇和发电机都是被发动机拖动旋转的，此时冷却风扇主要作用为冷却发动机。在发动机停机，车辆进行电制动时，由异步发电机拖动发动机旋转，进而带动冷却风扇旋转，用于多消耗电制动能量。

作为发电机的一种具体实施方式，发电机为异步发电机。异步发电机仅有一套定子绕组，无需额外励磁绕组和励磁绕组控制电路，通过可控逆变器实现异步发电机的励磁和整流，降低了发电系统的制造和维护成本，使得系统电路结构简单。

当发动机需要启动时，可以通过可控整流器304将动力电池307输出直流电转化为交流电，交流电驱动发电机303变频转动，以拖动发动机302启动，无需单独的起动回路。

本实施例中，可控逆变器由三个桥臂构成，每个桥臂包括两个可控管，通过向可控管控制端输入PWM，可以控制可控逆变器直流端输出电压，以实现可控整流器304输出的第一直流电的幅值同动力电池307的端电压的幅值相同。在接触器308闭合后，发动机302驱动发电机303，使发电机303输出第一交流电，第一交流电经由可控整流器整流304后，输出第一直流电压，由于可控整流器304输出的第一直流电的幅值同动力电池307的端电压的幅值相同，动力电池307可以和可控整流器304共同向逆变器305提供直流电，以实现混合动力工况。逆变器305由三个桥臂构成，且每个桥臂包括两个可控管，控制器309通过向可控管控制端输入第五控制信号，可以控制逆变器305交流端输出电压幅值和频率，可以实现对电动机电气输入端的电压和频率控制，进而，实现对电动机动力输出端的转速控制，改变车辆转速和牵引力。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种混合动力车辆传动系统，其特征在于，包括：发电机、可控整流器、逆变器、控制器以及电动机；

所述发电机的动力输入端用于与发动机的曲轴连接，以使所述发电机将所述发动机输入的机械运动转化为第一交流电；

所述发电机的电气输出端与所述可控整流器的交流端连接，所述可控整流器的直流端用于与动力电池连接，所述控制器的输出端与所述可控整流器的控制端连接；所述控制器输出第一控制信号，所述可控整流器根据所述第一控制信号对所述第一交流电进行整流，以输出与所述第一控制信号对应的幅值的第一直流电，以使所述动力电池的端电压和所述可控整流器的直流端电压相同；

所述逆变器的直流端与所述可控整流器的直流端连接，所述逆变器的交流端与所述电动机的电气端连接；以使所述逆变器将所述动力电池输出的第三直流电和所述可控整流器输出的第一直流电转化为第二交流电，所述第二交流电用于驱动所述电动机。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：能量消耗装置；

所述能量消耗装置用于与所述发动机的曲轴连接；

在所述车辆制动时，所述电动机在所述车辆的车轮驱动下产生第三交流电，所述第三交流电经所述逆变器转换为第二直流电，所述第二直流电经所述可控整流器转化为第四交流电，以使所述第四交流电驱动所述发电机旋转，所述曲轴在所述发电机驱动下带动所述能量消耗装置运动，以消耗所述车辆制动时产生的能量。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述能量消耗装置为冷却风扇；

所述冷却风扇用于与所述发动机的曲轴连接，以使所述曲轴在所述发电机驱动下带动所述冷却风扇运动。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述发电机为异步发电机，所述动力电池输出的第三直流电经由所述可控整流器转化为第四交流电，第四交流电驱动所述异步发电机转动，以启动所述发动机。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于输出第四控制信号；

所述发动机拖动所述发电机输出所述第一交流电，所述可控整流器根据所述第四控制信号对第一交流电进行整流，以输出与第四控制信号对应的幅值的第四直流电，以使所述动力电池的端电压小于所述可控整流器的直流端电压，以向所述动力电池以电压差对应的充电电流充电，其中，所述电压差为所述可控整流器的直流端电压与所述动力电池的端电压之间的差值。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可控整流器包括第一桥臂、第二桥臂以及第三桥臂；

所述第一桥臂包括第一可控管和第二可控管，所述第一可控管的第二端与所述第二可控管的第一端连接，所述第一可控管的第二端与所述发电机的A相端连接，所述第一可控管的第一端与用于与所述动力电池的正极连接，所述第二可控管的第二端用于与所述动力电池的负极连接，所述第一可控管的控制端和第二可控管的控制端均用于接收所述第一控制信号；其中，所述发电机的电气输出端包括所述A相端、B相端以及C相端；

所述第二桥臂包括第三可控管和第四可控管，所述第三可控管的第二端与所述第四可控管的第一端连接，所述第三可控管的第二端与所述发电机的所述B相端连接，所述第三可控管的第一端与用于与所述动力电池的正极连接，所述第四可控管的第二端用于与所述动力电池的负极连接，所述第三可控管的控制端和第四可控管的控制端均用于接收所述第一控制信号；

所述第三桥臂包括第五可控管和第六可控管，所述第五可控管的第二端与所述第六可控管的第一端连接，所述第五可控管的第二端与所述发电机的所述C相端连接，所述第五可控管的第一端与用于与所述动力电池的正极连接，所述第六可控管的第二端用于与所述动力电池的负极连接；所述第五可控管的控制端和第六可控管的控制端均用于接收所述第一控制信号。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述可控整流器包括整流滤波电容；

所述整流滤波电容一端与所述第五可控管的第一端连接，所述整流滤波电容另一端与所述第六可控管的第二端连接。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述可控管为绝缘栅双极晶体管。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括接触器；

所述接触器一端与所述发电机连接，所述接触器的另一端与所述可控整流器的交流端连接，以实现所述系统在单动力工况和混合动力工况切换；

所述单动力工况为由所述动力电池驱动所述电动机，所述混合动力工况为由所述动力电池和所述发动机共同驱动所述电动机。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述逆变器包括第四桥臂、第五桥臂以及第六桥臂；

所述第四桥臂包括第七可控管和第八可控管，所述第七可控管的第二端与所述第八可控管的第一端连接，所述第七可控管的第二端与所述电动机的A相端连接，所述第七可控管的第一端与用于与所述动力电池的正极连接，所述第八可控管的第二端用于与所述动力电池的负极连接，所述第七可控管的控制端和第八可控管的控制端均用于接收第二控制信号；其中，所述电动机的电气端包括所述A相端、B相端以及C相端；所述控制器产生第二控制信号，所述逆变器根据第二控制信号将所述第一直流电转化为第二交流电；

所述第五桥臂包括第九可控管和第十可控管，所述第九可控管的第二端与所述第十可控管的第一端连接，所述第九可控管的第二端与所述电动机的所述B相端连接，所述第九可控管的第一端与用于与所述动力电池的正极连接，所述第十可控管的第二端用于与所述动力电池的负极连接，所述第九可控管的控制端和第十可控管的控制端均用于接收所述第二控制信号；

所述第六桥臂包括第十一可控管和第十二可控管，所述第十一可控管的第二端与所述第十二可控管的第一端连接，所述第十一可控管的第二端与所述电动机的所述C相端连接，所述第十一可控管的第一端与用于与所述动力电池的正极连接，所述第十二可控管的第二端用于与所述动力电池的负极连接，所述第十一可控管的控制端和第十二可控管的控制端均用于接收所述第二控制信号。