CN202080111U - 平衡型混联式混合动力系统 - Google Patents

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刘庆凯
姚杰
兰志波
顾庆
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Abstract

本实用新型涉及新能源汽车的混合动力系统。一种平衡型混联式混合动力系统，包括发动机（2）、离合器（3）、主电机（4）、变速箱（5）、后桥（6）、车轮（7）、动力蓄电池（8）和动力系统主轴（10）；所述混合动力系统还包括BSG电机（1）、BSG电机和主电机驱动控制器（9），BSG电机与发动机连接，发动机输出经离合器与主电机连接，主电机经过变速箱与动力系统主轴相连，动力系统主轴接后桥驱动后轮，动力蓄电池输出接BSG电机和主电机控制器给予其能量，BSG电机和主电机控制器控制BSG电机和主电机。本实用新型结构简单、布置紧凑、系统成本低，能提升系统运行效率和再生制动能量回馈效率。

Description

平衡型混联式混合动力系统
技术领域
    本实用新型涉及新能源汽车的混合动力系统。
背景技术
面对日趋严重的能源短缺与环境恶化问题，寻求社会、经济与资源、环境相互促进与协调发展的可持续发展模式正在成为世界性潮流。在这种背景下，混合动力电动汽车技术成为汽车研究领域的一大热点，混合动力电动汽车，是指在同一辆汽车中同时采用了电动机和发动机作为其动力装置，通过先进的控制系统使两种动力装置有机协调配合，实现最佳能量分配，达到低能耗、低污染和高度自动化的新型汽车。
与电动汽车和燃油汽车相比，混合动力电动汽车具有高性能、低能耗和低污染的特点以及技术、经济和环境等方面的综合优势。但混合动力汽车动力系统的形式多种多样，大致上有串联、并联及混联三种基本结构，其中并联系统因其结构简单、控制策略简单、成本低等优点成为应用最广的一种结构形式，但并联系统又因其发动机启停方式和纯电动模式容易亏电等问题使其应用范围受到限制和影响。图1所示为并联式混合动力系统结构示意图，发动机2输出经离合器3与主电机4连接，主电机4经过变速箱5与动力系统主轴10相连，动力系统主轴10接后桥6驱动后轮7，动力蓄电池8输出接主电机控制器11给予其能量，主电机控制器11控制主电机4。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种平衡型混联式混合动力系统，该混合动力系统结构简单、布置紧凑、系统成本低，能提升系统运行效率和再生制动能量回馈效率。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种平衡型混联式混合动力系统，包括发动机、离合器、主电机、变速箱、后桥、车轮、动力蓄电池、动力系统主轴、BSG电机、BSG电机和主电机驱动控制器，BSG电机与发动机连接，发动机输出经离合器与主电机4连接，主电机经过变速箱与动力系统主轴相连，动力系统主轴接后桥驱动后轮，动力蓄电池输出接BSG电机和主电机控制器给予其能量，BSG电机和主电机控制器控制BSG电机和主电机。
所述离合器为电控气动式离合器。
所述BSG电机与发动机经带式传动结构连接。
本实用新型平衡型混联式混合动力系统由BSG电机（Belt Driven Starter/Generator 皮带传动一体式启动/发电机）、发动机、离合器、主电机以及变速箱共同构成混合动力系统。本实用新型的有效效果是：
通过发动机驱动BSG电机发电，避免了动力蓄电池在纯电机驱动车辆时匮电；BSG电机控制器与主电机控制器一体化设计；通过发动机与BSG电机带式传动结构实现快速启动和发电；使用电控气动式离合器，消除了传统AMT离合器的半离合状态；主电机经过变速箱与动力系统主轴相连。
本实用新型结构简单、布置紧凑、系统成本低，通过发动机、主电机、BSG电机的参数优化，配置合理的控制策略能提升系统运行效率和再生制动能量回馈效率，可显著降低整车油耗和有害排放，并保持良好的动力性与驾驶平顺性。 
附图说明
图1为现有的并联式混合动力系统结构示意图；
图2为本实用新型平衡型混联式混合动力系统结构示意图。
图中：1 BSG电机（Belt Driven Starter/Generator 皮带传动一体式启动/发电机），2发动机，3离合器，4主电机，5变速箱，6后桥，7车轮，8动力蓄电池，9BSG、主电机驱动控制器，10动力系统主轴，11主电机控制器。 
图中标记：                                               
Figure 2011201800345100002DEST_PATH_IMAGE001
机械连接，------电气连接。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
参见图2，一种平衡型混联式混合动力系统，包括BSG电机1、发动机2、离合器3、主电机4、变速箱5、后桥6、车轮7、动力蓄电池8、BSG电机和主电机驱动控制器9、动力系统主轴10；BSG电机1与发动机2经带式传动结构连接，发动机2输出经离合器3与主电机4连接，主电机4经过变速箱5与动力系统主轴10相连，动力系统主轴10接后桥6驱动后轮7，动力蓄电池8输出接BSG电机和主电机控制器9给予其能量，BSG电机和主电机控制器9控制BSG电机1和主电机4。所述离合器3为电控气动式离合器。
本实用新型平衡型混联式混合动力系统由BSG电机1、发动机2、离合器3、主电机4以及变速箱5共同构成混合动力系统。其中，BSG电机1的作用在于通过发动机2驱动BSG电机1发电，避免了动力蓄电池8在纯电机驱动车辆时匮电，又可取代主电机4用于快速起动发动机，避免了停车启动发动机和离合器频繁的离合；离合器3由于采用电控气动式离合器，消除了传统AMT中离合器半离合状态；主电机4用于纯电动、混合驱动与制动能量回收。
本实用新型平衡型混联式混合动力系统通过合理的控制策略可实现：
（1）行车中启、停发动机。
（2）串联模式和混合驱动模式下的合理发电。
（3）动力系统以下多种工作模式的顺利转换，实现整车的高性能、低能耗。1、纯电动模式（主电机+变速箱+动力系统主轴）。2、串联模式（发动机+BSG电机+动力蓄电池+主电机+变速箱+动力系统主轴）。3、发动机模式（发动机+离合器+动力系统主轴）。4、并联模式（发动机+离合器+主电机+变速箱+动力系统主轴）。5、制动能量回收模式（以上模式均能通过主电机实现制动能量回收）。
本实用新型平衡型混联式混合动力系统结构简单、布置紧凑、系统成本低，通过发动机、主电机、BSG电机的参数优化，配置合理的控制策略能提升系统运行效率和再生制动能量回馈效率，可显著降低整车油耗和有害排放，并保持良好的动力性与驾驶平顺性。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种平衡型混联式混合动力系统，包括发动机（2）、离合器（3）、主电机（4）、变速箱（5）、后桥（6）、车轮（7）、动力蓄电池（8）和动力系统主轴（10）；其特征是：所述混合动力系统还包括BSG电机（1）、BSG电机和主电机驱动控制器（9），BSG电机（1）与发动机（2）连接，发动机（2）输出经离合器（3）与主电机（4）连接，主电机（4）经过变速箱（5）与动力系统主轴（10）相连，动力系统主轴（10）接后桥（6）驱动后轮（7），动力蓄电池（8）输出接BSG电机和主电机控制器（9）给予其能量，BSG电机和主电机控制器（9）控制BSG电机（1）和主电机（4）。
2.根据权利要求1所述的平衡型混联式混合动力系统，其特征是：所述离合器（3）为电控气动式离合器。
3.根据权利要求1所述的平衡型混联式混合动力系统，其特征是：所述BSG电机（1）与发动机（2）经带式传动结构连接。
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