CN109774495A - 一种集成多动力源的机电飞轮混合动力装置 - Google Patents

一种集成多动力源的机电飞轮混合动力装置 Download PDF

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孙宾宾
李波
葛文庆
谭草
王永军
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Abstract

一种集成多动力源的机电飞轮混合动力装置，包括飞轮、第一转矩耦合齿轮、第二转矩耦合齿轮、太阳轮、齿圈、行星架、太阳轮制动器、第一电机动力源、离合器、转速耦合齿轮、同步器、第二电机动力源、齿圈制动器；飞轮、第一转矩耦合齿轮、太阳轮同轴连接；第二电机动力源、第二转矩耦合齿轮、同步器、转速耦合齿轮同轴连接；行星架、离合器与第一电机动力源同轴连接；当离合器分离时，装置运行于单电机模式；当离合器结合、太阳轮制动器锁止、同步器与转速耦合齿轮结合时，装置运行于双电机模式；当离合器结合、太阳轮制动器松开、同步器与第二转矩耦合齿轮结合时，装置运行于多动力源模式；多种工作模式切换有利于提高车辆能量利用效率。

Description

一种集成多动力源的机电飞轮混合动力装置
技术领域
本发明涉及电动汽车动力装置，特别是一种集成多动力源的机电飞轮混合动力装置。
背景技术
发展高效电动汽车已成为我国汽车工业战略取向，对于解决当前能源危机与环境污染具有重要现实意义。单个电机驱动方案虽具有结构简单、开发成本低、控制难度小等优势，但无法有效兼顾车辆动力性与经济性；双电机或多电机技术方案虽可实现电动车辆高效运行，但仍无法有效解决负载突变工况下，车载动力电池大电流充电或放电问题，影响电池工作效率和使用寿命。机械飞轮具有瞬时大功率释放或回馈的技术优势，但由于其能量密度很低，需要对其进行频繁的能量补充控制，无法作为主动力源应用到电动车辆上。因此，如何突破现有单电机、双电机、多电机以及飞轮驱动技术方案存在的问题，已受到汽车行业广泛关注。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明提供一种集成多动力源的机电飞轮混合动力装置。将飞轮设计为车辆辅助动力源，借助其瞬时大功率释放或回馈优势，可降低车辆对电机及动力电池的功率需要，避免负载突变工况下，电池大电流充电或放电，提高车载能源动力系统的工作效率，并延长其使用寿命。
本发明技术方案是：提供一种集成多动力源的机电飞轮混合动力装置，包括：飞轮、转矩耦合齿轮副、太阳轮、齿圈、行星架、太阳轮制动器、第一电机动力源、离合器、转速耦合齿轮、同步器、第二电机动力源、齿圈制动器；
飞轮、第一转矩耦合齿轮、太阳轮同轴刚性连接；
第二电机动力源、第二转矩耦合齿轮、同步器、转速耦合齿轮同轴连接；
行星架、离合器与第一电机动力源同轴连接；
太阳轮、齿圈与行星架组成行星齿轮机构；
第一转矩耦合齿轮与第二转矩耦合齿轮啮合；
转速耦合齿轮与齿圈啮合。
本发明的优点在于：
1、本发明通过设计一种集成多动力源的机电飞轮混合动力装置，低负荷工况下，当车辆需求驱动功率或制动功率较小时，可分离离合器，第一动力源单独驱动车辆运行或单独参与整车再生制动，提高低负荷工况下车载动力装置的运行效率；
2、本发明通过设计一种集成多动力源的机电飞轮混合动力装置，中等负荷工况下，当车辆需求驱动功率或制动功率中等时，通过结合离合器、锁止太阳轮制动器、同步器结合套与转速耦合齿轮结合，第一动力源与第二动力源联合驱动车辆运行或联合参与整车再生制动，提高中等负荷工况下车载动力装置的运行效率；
3、本发明通过设计一种集成多动力源的机电飞轮混合动力装置，大负荷工况下，当车辆需求驱动功率或制动功率较大时，通过结合离合器、松开太阳轮制动器、同步器结合套与第二转矩耦合齿轮结合，第一动力源、第二动力源及飞轮三个动力源联合驱动车辆运行或联合参与整车再生制动，提高大负荷工况下车载能源动力系统的运行效率。
附图说明
图1为集成多动力源的机电飞轮混合动力装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述：
图1为机电飞轮混合动力系统示意图，包括：飞轮、第一转矩耦合齿轮、第二转矩耦合齿轮、太阳轮、齿圈、行星架、太阳轮制动器、第一电机动力源、离合器、转速耦合齿轮、同步器、第二电机动力源、齿圈制动器；
飞轮、第一转矩耦合齿轮、太阳轮同轴刚性连接；
第二电机动力源、第二转矩耦合齿轮、同步器、转速耦合齿轮同轴连接；
行星架、离合器与第一电机动力源同轴连接；
太阳轮、齿圈与行星架组成行星齿轮机构；
第一转矩耦合齿轮与第二转矩耦合齿轮啮合；
转速耦合齿轮与齿圈啮合。

Claims (1)

1.一种集成飞轮的多动力源混合动力装置，第一动力源飞轮、飞轮制动器、第一离合器、第二动力源电机、太阳轮制动器、齿圈、第二离合器、第三动力源、行星架、太阳轮；上述各部件具体连接关系为：
第一传动轴上包括第一动力源飞轮、第一离合器、行星架；
第二传动轴上包括第二动力源电机、太阳轮；
第三传动轴上包括第三动力源、第二离合器；
太阳轮、齿圈与行星架组成行星齿轮机构。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111409472A (zh) * 2020-03-27 2020-07-14 重庆大学 一种双电机电动汽车的多模式耦合驱动系统
CN113173064A (zh) * 2020-05-22 2021-07-27 西安交通大学 一种双电机多模式电动汽车驱动用新型动力装置及汽车

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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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