CN203485736U - 一种插电式混联混合动力驱动系统 - Google Patents

一种插电式混联混合动力驱动系统 Download PDF

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唐伟
葛飞
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Abstract

本实用新型提供一种插电式混联混合动力驱动系统,包括整车控制器、发动机控制器、发动机、第一离合器、第二离合器、第一电机控制器、第二电机控制器、第一电机、第二电机、电池管理系统和储能装置。本实用新型取消了变速器,设计巧妙,整体结构简洁紧凑,方便整车总布置,整车控制器根据实时采集的车辆运行信息,控制第一离合器和第二离合器处于接合或分离状态,从而实现多种驱动模式的灵活变换,保证动力性能优异的同时,降低了对储能装置的大功率运行要求,从而降低了储能装置的故障率和维护成本,适于大规模推广应用。

Description

一种插电式混联混合动力驱动系统
技术领域
本实用新型涉及车辆动力系统技术领域,具体是一种插电式混联混合动力驱动系统。
背景技术
目前,汽车混合动力系统的结构型式有串联式、并联式和串并联混联式。其中,串联式结构简单,控制容易,但由于能量转换传输损耗造成效率低下,成本较高;并联式一般采用轻度混合,储能系统采用超级电容,由于超级电容能量密度低,存储的能量较少,因此不能长时间爬坡和纯电动行驶;现有的混联式集成了串联式和并联式的优点,克服了各自的缺点,适用于所有路况,具有极大的性能优势,但其多能源动力驱动系统结构复杂,布置所需空间大,控制困难,限制了其广泛应用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种整体结构紧凑、易于整车总布置、驱动模式灵活多样、驱动效率高的插电式混联混合动力驱动系统。
本实用新型的技术方案为:
一种插电式混联混合动力驱动系统,包括整车控制器、发动机控制器、发动机、离合器、电机控制器、电机、电池管理系统和储能装置,所述整车控制器分别与发动机控制器、离合器、电机控制器和电池管理系统信号连接,所述发动机控制器与发动机信号连接,所述电池管理系统与储能装置信号连接,所述储能装置通过高压电路与电机控制器连接,所述电机控制器通过高压电路与电机连接;所述离合器包括第一离合器和第二离合器,所述电机控制器包括第一电机控制器和第二电机控制器,所述电机包括第一电机和第二电机;所述发动机的曲轴输出端通过第一离合器与第一电机的输入端连接,所述第一电机的输出端通过第二离合器与第二电机的输入端连接,所述第二电机的输出端通过传动轴与后桥连接。
所述的插电式混联混合动力驱动系统,所述整车控制器分别与发动机控制器、第一电机控制器、第二电机控制器和电池管理系统通过CAN总线交互式信号连接。
所述的插电式混联混合动力驱动系统,所述储能装置为动力锂电池、或动力锂电池与超级电容的耦合型电源。
所述的插电式混联混合动力驱动系统,所述储能装置上加装有外接充电接口。
所述的插电式混联混合动力驱动系统,所述第一电机和第二电机均为永磁同步电机。
所述的插电式混联混合动力驱动系统,所述整车控制器包括开关输出电路,所述开关输出电路用于控制离合器的接合或分离。
由上述技术方案可知,本实用新型取消了变速器,设计巧妙,整体结构简洁紧凑,方便整车总布置,整车控制器根据实时采集的车辆运行信息,控制第一离合器和第二离合器处于接合或分离状态,从而实现多种驱动模式的灵活变换,保证动力性能优异的同时,降低了对储能装置的大功率运行要求,从而降低了储能装置的故障率和维护成本,适于大规模推广应用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种插电式混联混合动力驱动系统,包括整车控制器1、发动机控制器2、发动机3、第一离合器41、第二离合器42、第一电机控制器51、第二电机控制器52、第一电机61、第二电机62、电池管理系统7和储能装置8。
整车控制器1分别与发动机控制器2、第一电机控制器51、第二电机控制器52和电池管理系统7通过CAN总线进行通讯。整车控制器1通过其内部的开关输出电路与第一离合器41和第二离合器42信号连接,控制第一离合器41和第二离合器42接合或分离。发动机控制器2与发动机3信号连接,整车控制器1通过发动机控制器2控制发动机3的启动模式,发动机3的启动模式包括起动机启动模式和第一电机启动模式。
电池管理系统7与储能装置8信号连接,储能装置8通过高压电路分别与第一电机控制器51和第二电机控制器52连接,第一电机控制器51通过高压电路与第一电机61连接,第二电机控制器52通过高压电路与第二电机62连接。
发动机3的曲轴输出端通过第一离合器41与第一电机61的输入端机械连接,第一电机61的输出端通过第二离合器42与第二电机62的输入端机械连接,第二电机62的输出端通过传动轴与后桥9连接,进而将动力传递给车轮10。
储能装置8为动力锂电池或动力锂电池与超级电容的耦合型,动力锂电池采用磷酸铁锂离子电池,该电池电压平台高、能量密度大、安全性能好,没有记忆效应,充放电时温升小,高低温性能好,且电池不含任何重金属与稀有金属(镍氢电池需要稀有金属),无毒,无污染,为绝对的绿色环保电池。若采用动力锂电池与超级电容的耦合,可以有效避免大电流充放电对动力锂电池造成的冲击,延长电池使用寿命,最大限度回收制动能量。
本实用新型的工作原理:
整车控制器1根据实际工况需求,通过CAN总线控制发动机3启停,并根据电池管理系统7上报的关于储能装置8的信息,实时通过CAN网络发送控制指令到第一电机控制器51和第二电机控制器52,第一电机控制器51和第二电机控制器52再分别控制第一电机61和第二电机62的运行状态,同时整车控制器1通过其内部的开关输出电路控制第一离合器41和第二离合器42的分合状态,实现车辆在双电机纯电动模式、串联模式、并联模式等之间的切换。
在起步或低速阶段,当储能装置8电量允许时,车辆运行在双电机纯电动驱动模式,能够满足城市拥堵路况下低速运行时间较长的需求,此外,双电机纯电动驱动模式既能满足满载加速性能,又能应对长时间爬坡的需求;在起步或低速阶段,当储能装置8电量较低时,车辆运行在串联模式,发动机3启动达到经济转速点,带动第一电机61发电,为第二电机62提供驱动车辆所需的主要能量,串联模式可使发动机3的尾气排放量达到最低,还可方便地实现储能装置8的电量平衡控制,降低对储能装置8的容量要求;在高速阶段,车辆运行在并联模式,可充分利用发动机3的最高经济转速点,由发动机3直接驱动车辆,第一电机61和第二电机62空转,不参与驱动,或者使第一电机61、第二电机62中的任意一个或两个按电动状态运行,可在获得良好整车动力性的同时,减少能量转换损耗,更加节能。
以上所述实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型的范围进行限定,在不脱离本实用新型设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种插电式混联混合动力驱动系统,包括整车控制器、发动机控制器、发动机、离合器、电机控制器、电机、电池管理系统和储能装置,其特征在于:
所述整车控制器分别与发动机控制器、离合器、电机控制器和电池管理系统信号连接,所述发动机控制器与发动机信号连接,所述电池管理系统与储能装置信号连接,所述储能装置通过高压电路与电机控制器连接,所述电机控制器通过高压电路与电机连接;
所述离合器包括第一离合器和第二离合器,所述电机控制器包括第一电机控制器和第二电机控制器,所述电机包括第一电机和第二电机;
所述发动机的曲轴输出端通过第一离合器与第一电机的输入端连接,所述第一电机的输出端通过第二离合器与第二电机的输入端连接,所述第二电机的输出端通过传动轴与后桥连接。
2.根据权利要求1所述的插电式混联混合动力驱动系统,其特征在于:所述整车控制器分别与发动机控制器、第一电机控制器、第二电机控制器和电池管理系统通过CAN总线交互式信号连接。
3.根据权利要求1所述的插电式混联混合动力驱动系统,其特征在于:所述储能装置为动力锂电池、或动力锂电池与超级电容的耦合型电源。
4.根据权利要求1所述的插电式混联混合动力驱动系统,其特征在于:所述储能装置上加装有外接充电接口。
5.根据权利要求1所述的插电式混联混合动力驱动系统,其特征在于:所述第一电机和第二电机均为永磁同步电机。
6.根据权利要求1所述的插电式混联混合动力驱动系统,其特征在于:所述整车控制器包括开关输出电路,所述开关输出电路用于控制离合器的接合或分离。
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