CN201872592U - 可外接充电串联式混合动力客车的动力系统 - Google Patents

Abstract

可外接充电串联式混合动力客车的动力系统涉及串联式混合动力客车动力系统技术领域，本实用新型所述的可外接充电串联式混合动力客车的动力系统，包括发动机、与发动机通过联接装置连接的发电机、与发电机通过电气连接的发电机控制器、与发电机控制器通过电气连接的电能储存装置、与电能储存装置通过电气连接的主电机控制器、与主电机控制器通过电气连接的驱动电机、与驱动电机通过机械连接的驱动桥；在电能储存装置上设置有外充接口；本实用新型通过所设置的外充接口增加外接充电方式来完成电池能源补充，可嵌入工业电网和家庭智能电网充电，减少对燃油的消耗和依赖，有效提高电网的利用率和节油比例，并减少尾气排放。

Description

可外接充电串联式混合动力客车的动力系统

技术领域

本实用新型涉及串联式混合动力客车动力系统技术领域。

背景技术

目前混合动力汽车的混合动力种类繁多，油电串联式混合动力汽车的动力系统一般由发动机、发电机、驱动电机和电能储存装置部分组成。根据动力传输路线的不同，油电混合动力汽车可分为串联式、并联式和混联式三种方式。

串联式混合动力汽车的发动机只作为动力源，车辆完全靠驱动电机驱动行驶。目前，油电串联混合动力汽车的电能储能装置的能量主要来源于燃料发动机，存在能源来源单一，对石油资源依赖性较大等不足。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可嵌入工业电网和家庭智能电网充电，利用电能源，从而降低燃油消耗的可外接充电串联式混合动力客车的动力系统。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的。

可外接充电串联式混合动力客车的动力系统，包括发动机、与发动机通过联接装置连接的发电机、与发电机通过电气连接的发电机控制器、与发电机控制器通过电气连接的电能储存装置、与电能储存装置通过电气连接的主电机控制器、与主电机控制器通过电气连接的驱动电机、与驱动电机通过机械连接的驱动桥；在电能储存装置上设置有外充接口。

本实用新型所述的联接装置是由同轴心的定位轴、外花键轴和内花键套顺序组成的一个整体；在外花键轴的表面加工有外花键；内花键套为内端封闭外端敞口的套筒结构，在套筒内壁加工有内花键，在内花键套的套筒上开设有贯通的销孔。

本实用新型通过所设置的外充接口增加外接充电方式来完成电池能源补充，可嵌入工业电网和家庭智能电网充电，减少对燃油的消耗和依赖，有效提高电网的利用率和节油比例，并减少尾气排放。

本实用新型可外接充电串联式混合动力客车的动力系统有三种充电方式：一是通过外充接口进行充电；二是通过由发动机、发电机和发电机控制器组成的车载发电机充电；三是减速制动时通过能量回收系统补充电能。

附图说明

图1是本实用新型动力系统结构图；

图2是本实用新型动力系统直流充电电路图；

图3是本实用新型动力系统交流充电电路图；

图4是本实用新型联接装置结构剖面示意图。

图中，1-驱动电机，2-发电机，3-发动机，4-外充接口，5-发电机控制器，6-电能储存装置，7-主电机控制器，8-联接装置，9-驱动桥。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例进一步阐述本实用新型的内容。

实施例1

如图1所示，本实用新型可外接充电串联式混合动力客车的动力系统由发动机3、与发动机3通过联接装置8连接的发电机2、与发电机2通过电气连接发电机控制器5、与发电机控制器5通过电气连接的含有外充接口4的电能储存装置6、与含有外充接口4的电能储存装置6通过电气连接的主电机控制器7、与主电机控制器7通过电气连接的驱动电机1，和与驱动电机1通过机械连接的驱动桥9。图1中，实线表示机械连接，虚线表示电气连接。发动机3、发电机2和发电机控制器5组成车载发电机，车辆靠驱动电机1驱动行驶。驱动电机1能量来源于电能储存装置6，电能储存装置能量6来源于外界充电设备通过外充接口4给电能储存装置6补充的电能、车载发电机和行车制动时机械能转换的电能。具体为：

①外界提供220V或380V的充电机给电能储存装置6充电，即外接充电式。

②车载发电机采用“动态模式变换”控制策略给电能储存装置6充电。

③行车减速制动时，通过能量回收策略给电能储存装置6补充电能。

联接装置8如图4所示是由同轴心的定位轴8a、外花键轴8b和内花键套8d顺序组成的一个整体；在外花键轴8b的表面加工有外花键8c；内花键套8d为内端封闭外端敞口的套筒结构，在套筒内壁加工有内花键8e，在内花键套的套筒上开设有贯通的销孔8f。采用联接装置8联接发动机3与发电机2时，将定位轴8a插入发动机的端头的定位孔中，以保证发动机平稳运行，防止由于传动系过载致使发动机熄火，有效保护发动机。当发动机与发电机振幅不一致时，还具有调节作用，可有效地抗击冲击。将外花键8c与发动机的离合器配合联接，另一端通过内花键8e与发电机轴上的外花键配合联接，从销孔8f装入紧定螺钉，以防止发电机轴产生轴向跳动。本联接装置可将发动机与发电机的联接方式改变为，联接装置一端通过外花键与发动机的离合器联接，另一端通过内花键与发电机轴上的外花键配合联接，可确保发动机飞轮与发电机输入轴同轴，并保证较高的同轴度要求，有效解决传统的串联式混合动力车发动机与发电机联接轴的同轴度较差的问题。采用离合器联接方式，还可增加一定的调节柔性，有效解决抗冲击以及在不同工况下发动机与发电机振幅不一致的问题。

图2为动力系统直流充电电路图，提供220V的外插充电机给电能储存装置6充电：220V的外插充电机接通充电插座，经过接触器后直接给含有外充接口的电能储存装置补充电能。

图3为动力系统交流充电电路图，提供380V的外插充电机给电能储存装置6充电：380V的外插充电机接通充电插座，交流电流经过接触器后到达发电机控制器，发电机控制器将交流电流转换为直流电流后，直流电流经过限流电阻和接触器，给含有外充接口的电能储存装置补充电能。

如图1、图2、图3所示，可外接充电串联式混合动力客车的动力系统工作过程如下：动力系统接通电源后，发电机2首先启动，发电机2启动后，发电机2作为“电动机”输出动力带动发动机3启动，发动机3正常启动后，发电机2不再输出动力，发电机2转变为由发动机3带动工作，发电机2进入发电模式工作。发电机2将发动机3产生的机械能转换为电能，电能通过发电机控制器5后传递到电能储存装置6，电能再经主电机控制器7后传递到驱动电机1，驱动电机1将传递来的电能转换为机械能，传递到驱动桥9，驱动桥9通过机械连接将机械能传递车轮，驱动车辆运行。在车辆运行过程中，当电能储能装置6电量（以下简称SOC）低于最低设定值或负载较大时，发动机3带动发电机2工作，发电机2发电，负载较小且SOC高于其预设的上限值时,发动机3怠速。在车辆行驶过程中，车载发电机采用“动态模式变换”策略，由发动机3工作时对驱动电机1的负载功率进行跟踪充电：当驱动电机1的负载功率小于发动机3所能输出的功率时，电能储存装置6储存剩余能量；当驱动电机1的负载功率大于发动机3所能输出的功率时，电能储存装置6释放电能，释放电能用于补充车载发电机输出能量与驱动电机1所需能量之间的差额；当驱动电机1的负载功率等于发动机3所能输出的功率时，电能储存装置6既不储存能量又不释放能量，由车载发电机产生的电能传递到驱动电机1，驱动电机1将电能转换为机械能传递到驱动桥9，直接驱动车辆运行。

在车辆减速或制动过程中，驱动电机1不再驱动车轮运行，但由于车辆惯性的原因，车轮不会立即停止运转，仍然继续向前行驶，此时驱动电机1由车轮通过机械传动带动转动，主电机控制器3检测的车辆运行状态后发出发电指令，驱动电机1在主电机控制器7的控制下施以反向励磁，驱动电机1转换为发电机工作。发电机的运行状态会对车辆惯性运行产生阻力，使车辆减速或制动。上述过程中，由于驱动桥9与驱动电机1机械连接的原因，驱动电机1将由车轮运行传递到驱动电机1的机械能转换为电能，电能通过主电机控制器7后传递到电能储存装置6，并将电能储存于电能储存装置6。

Claims (2)

1.可外接充电串联式混合动力客车的动力系统，其特征在于，包括发动机（3）、与发动机通过联接装置（8）连接的发电机（2）、与发电机通过电气连接的发电机控制器（5）、与发电机控制器通过电气连接的电能储存装置（6）、与电能储存装置通过电气连接的主电机控制器（7）、与主电机控制器通过电气连接的驱动电机（1）、与驱动电机通过机械连接的驱动桥（9）；在电能储存装置（6）上设置有外充接口（4）。

2.根据权利要求1所述的可外接充电串联式混合动力客车的动力系统，其特征在于，所述的联接装置（8）是由同轴心的定位轴（8a）、外花键轴（8b）和内花键套（8d）顺序组成的一个整体；在外花键轴（8b）的表面加工有外花键（8c）；内花键套（8d）为内端封闭外端敞口的套筒结构，在套筒内壁加工有内花键（8e），在内花键套的套筒上开设有贯通的销孔（8f）。

Images