CN204506590U - 混合动力汽车两用电机稳压驱动充电系统和混合动力汽车 - Google Patents

Abstract

一种混合动力汽车两用电机稳压驱动充电系统和混合动力汽车，整流器与两用电机之间并联有两用电机控制器，两用电机与两用电机控制器之间连接有两用电机调速旋钮，两用电机控制器还电连接有两用电机接触器，两用电机接触器电连接有漏电保护器，漏电保护器所在线路与充电器所在线路为并联关系；两用电机接触器与漏电保护器之间并联有主驱动电机接触器，主驱动电机接触器电连接有主驱动电机控制器，主驱动电机控制器电连接有主驱动电机，主驱动电机与汽车传动相连，主驱动电机与主驱动电机控制器之间连接有主驱动电机调速踏板；两用电机接触器通过另外一根线路串联有转换开关、电源输入触点和电源输出触点，电源输入触点与电源输出触点相对应。

Description

混合动力汽车两用电机稳压驱动充电系统和混合动力汽车

技术领域

本实用新型涉及一种混合动力汽车驱动充电系统，尤其涉及一种混合动力汽车两用电机稳压驱动充电系统和混合动力汽车。

背景技术

节能减排是目前比较热点的话题，尤其是对电动汽车、混合动力汽车来说，许多设计都是本着节能降耗的原则，使汽车在行驶的过程中发电，尽可能地提高车辆的续航里程。

有的车是利用余热发电，但技术还不太成熟，而且发的电也是微不足道的。有的车不管在什么路况，都是拖着发电机发电，然后再给蓄电池充电，从燃油成本角度考虑也不经济，如上坡时再拖着发电机发电，增加了阻力，并不划算。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种混合动力汽车两用电机稳压驱动充电系统和混合动力汽车，通过这个系统能够使车辆根据行驶情况发电，降低能耗，增加车辆的续航里程。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种混合动力汽车两用电机稳压驱动充电系统，包括电池组，电池组电连接有充电器，充电器电连接有稳压器，稳压器电连接有整流器，整流器电连接有两用电机，两用电机与汽车传动相连，其特征是，整流器与两用电机之间并联有两用电机控制器，两用电机与两用电机控制器之间连接有两用电机调速旋钮，两用电机控制器还电连接有两用电机接触器，两用电机接触器电连接有漏电保护器，漏电保护器与所述电池组电连接，漏电保护器所在线路与充电器所在线路为并联关系；两用电机接触器与漏电保护器之间并联有主驱动电机接触器，主驱动电机接触器电连接有主驱动电机控制器，主驱动电机控制器电连接有主驱动电机，主驱动电机与汽车传动相连，主驱动电机与主驱动电机控制器之间连接有主驱动电机调速踏板；两用电机接触器通过另外一根线路串联有转换开关、电源输入触点和电源输出触点，电源输入触点与电源输出触点相对应，电源输入触点与电源输出触点为可通断式结构，电源输入触点通过电源输入固定板与汽车固定相连，电源输出触点固定连接有活动板，活动板中部与汽车铰接相连；转换开关又通过另外一根线路并联有电动钥匙点火开关，电动钥匙点火开关通过一根线路与漏电保护器之间串联有断路器，电动钥匙点火开关还通过另外一根线路与主驱动电机接触器之间串联有启动开关和停止开关，启动开关靠近主驱动电机接触器，停止开关远离主驱动电机接触器，启动开关与停止开关之间又另外通过一根线路与主驱动电机接触器电连接。

一种混合动力汽车，其特征是，包括上述的混合动力汽车两用电机稳压驱动充电系统，还包括踏板连杆，踏板连杆下端固定连接有制动踏板，踏板连杆上端通过踏板活动轴与汽车铰接相连，踏板连杆背面连接有制动助力顶杆，制动助力顶杆连接有制动助力器，制动助力器与汽车相连，踏板连杆背面还连接有电源输出顶杆，电源输出顶杆与所述活动板下端相对应，活动板上端与踏板连杆背面之间连接有弹簧。

根据所述的混合动力汽车，其特征是，所述踏板连杆正面连接有复位弹簧，复位弹簧另一端与汽车相连接。

本实用新型本着减排降耗理念，设计安装电动、发电两用电机及调速、稳压、充电成套系统。车辆正常行驶及上坡，两用电机可作为电动机驱动行驶，增加动力，能适用于混合动力汽车、纯电动汽车、混合动力大客车。在原节能减排的基础上，不再增加油耗、电耗的前提下，利用车辆制动惯性余力、下坡及轻载时发电，再增加续航里程20%。本实用新型的安装费用不高，节能效果明显，使出行更省钱，还能及时补充供电，避免过放电，延长蓄电池的使用寿命。此外，还能增加制动阻力，缩短制动距离，有效提升安全保障。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本申请人申请的、申请号为201410407928.1、发明名称为新能源混合动力汽车动力分配箱的结构示意图。

附图中：

1、电池组；2、漏电保护器；3、断路器；4、电动钥匙点火开关；5、转换开关；6、电源输入触点；7、电源输入固定板；8、踏板活动轴；9、电源输出触点；10、弹簧；11、活动板；12、电源输出顶杆；13、制动助力顶杆；14、制动助力器；15、制动踏板；16、两用电机接触器；17、两用电机控制器；18、两用电机调速旋钮；19、两用电机；20、整流器；21、稳压器；22、充电器；23、停止开关；24、启动开关；25、主驱动电机接触器；26、主驱动电机控制器；27、主驱动电机调速踏板；28、主驱动电机；29、复位弹簧；30、踏板连杆；31从动轴。

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描述：

一种混合动力汽车两用电机稳压驱动充电系统，如图1所示，包括电池组1，电池组1电连接有充电器22，充电器22电连接有稳压器21，稳压器21电连接有整流器20，整流器20电连接有两用电机19，两用电机19与汽车传动相连，整流器20与两用电机19之间并联有两用电机控制器17，两用电机19与两用电机控制器17之间连接有两用电机调速旋钮18，两用电机控制器17还电连接有两用电机接触器16，两用电机接触器16电连接有漏电保护器2，漏电保护器2与所述电池组1电连接，漏电保护器2所在线路与充电器22所在线路为并联关系；两用电机接触器16与漏电保护器2之间并联有主驱动电机接触器25，主驱动电机接触器25电连接有主驱动电机控制器26，主驱动电机控制器26电连接有主驱动电机28，主驱动电机28与汽车传动相连，主驱动电机28与主驱动电机控制器26之间连接有主驱动电机调速踏板27；两用电机接触器16通过另外一根线路串联有转换开关5、电源输入触点6和电源输出触点9，电源输入触点6与电源输出触点9相对应，电源输入触点6与电源输出触点9为可通断式结构，电源输入触点6通过电源输入固定板7与汽车固定相连，电源输出触点9固定连接有活动板11，活动板11中部与汽车铰接相连；转换开关5又通过另外一根线路并联有电动钥匙点火开关4，电动钥匙点火开关4通过一根线路与漏电保护器2之间串联有断路器3，电动钥匙点火开关4还通过另外一根线路与主驱动电机接触器25之间串联有启动开关24和停止开关23，启动开关24靠近主驱动电机接触器25，停止开关23远离主驱动电机接触器25，启动开关24与停止开关23之间又另外通过一根线路与主驱动电机接触器25电连接。

一种混合动力汽车，包括上述的混合动力汽车两用电机稳压驱动充电系统，还包括踏板连杆30，踏板连杆30下端固定连接有制动踏板15，踏板连杆30上端通过踏板活动轴8与汽车铰接相连，踏板连杆30背面连接有制动助力顶杆13，制动助力顶杆13连接有制动助力器14，制动助力器14与汽车相连，踏板连杆30背面还连接有电源输出顶杆12，电源输出顶杆12与所述活动板11下端相对应，活动板11上端与踏板连杆30背面之间连接有弹簧10。在本实施例中，所述踏板连杆30正面连接有复位弹簧29，复位弹簧29另一端与汽车相连接。

在现有的汽车市场上，还没有一款汽车（包括新能源汽车）在不增加耗能的基础上，采用能量守恒定律原理，利用下坡推力发电，或利用制动惯性动力发电，或者轻载时利用富裕动力发电，把过剩动力转换成电能，及时给电池组充电，需要时再把电能转换成动能，增加车辆续航里程。

本实用新型适用于混合动力车，安装有驱动发动机（如燃油发动机）、电动机双动力驱动，能即时四驱，带有高低速档位。油和电作为动力能源能够单独驱动，也能同时驱动，配合比为50:50，增加一倍的驱动力。发动机可比纯燃油汽车同等整备质量降低一级排量配置，既降低油耗，又节省购车成本。

本实用新型在燃油发动机的基础上又增加了电动机，可以克服汽车动力不足的弊端。在电驱动方面，除了安装有主驱动电机外，又另外配置了一台功率为主驱动电机三分之一的两用电机（同时包括驱动和发电两个功能），在车辆爬坡和正常行驶过程中，主驱动电机和两用电机共同驱动车辆行驶，同时还能与燃油发动机共同驱动车辆。在本实用新型中，两用电机是普通的稀土永磁同步电机的基础上改成。

在车辆制动时，由于信号电源与制动踏板联动，通往两用电机的信号电源被切断，两用电机接触器脱开，不再给两用电机供电，两用电机变成发电机。电机的转动惯性使两用电机继续转动，车辆的行驶惯性也带动两用电机继续转动，两用电机能够产生电压电流发电，经稳压器稳压后，可以给电池组充电，增加车辆的续航里程。在两用电机发电的同时，还能够产生制动阻力，帮助制动系统制动。例如，7.5千瓦的发电机设计最高转速为2000转/分钟，当转速为1800转/分钟左右时，可产生近40牛米的扭矩帮助制动，并且转速递减，扭矩逐渐增加。装配本实用新型后，车速为100公里/小时的制动距离能够从40米缩短至25米，这是没有装配本套装置的汽车无法实现的。

当车辆下长坡和轻载时，点动转换开关，把两用电机从驱动模式转换成发电模式，车辆在减少能耗甚至不消耗油、电能量的行驶过程中，可长距离发电，增加车辆续航里程。原来纯用电能100公里的续航里程，装配本实用新型后至少能增加至120公里。

车辆装配本实用新型后，既能缩短安全制动距离、增加安全保障，又能延长续航里程，可谓是一举两得。平常情况下，两用电机是在普通交流电机的基础上，把单独用于电机的控制器稍作改装，通电后电流通过主驱动电机控制器，在主驱动电机控制器的作用下两用电机启动，当驱动发动机的动力（如柴油机等）启动后，反过来，再带动两用电机转动，产生电流，两用电机变成发电机。

如单一使用两用电机，发电时，需大功率扭矩动力驱动，频繁启动发动机既不方便，也增加油耗，由于摩擦阻力等原因，1.2千瓦的动能只能发1.0千瓦的电能，再加上油、电的价格差，得不偿失。另外安装一台两用电机后，既能灵活使用，又能缩小主驱动电机的体积，便于安装空间的安排。

根据发电机转速不能太高的条件要求，本设计经过主驱动电机驱动轮与两用电机驱动轮转速比的调节，降低发电机转速，能够保证两用电机与主驱动电机转速同步，达到共同驱动的目的。主驱动电机的转速为3600转/分钟，两用电机的转速为2000转/分钟，经齿轮调节，也能实现同步运转。主驱动电机与发动机转速之间的调节，已在本申请人之前的申请文件（申请号为201410407928.1，发明名称为新能源混合动力汽车动力分配箱）中进行过介绍，此处不再重述。在本实用新型中，主驱动电机和发动机与两用电机的联接方式，只是在“分配箱”从动轴31的出头端将电磁离合器换成驱动轮（参见图2），或者从分配箱后端伸出，视安装条件而定，只要能带动两用电机驱动、发电就可以。

在信号控制操作方面，信号电源总开关引出线一端通过按键转换开关与制动踏板联动，踩踏制动踏板，电源输出顶杆顶动安装有电源输出触点的活动板，电源输入触点与电源输出触点分离，两用电机接触器失去信号电源，接触器脱开，两用电机不能作为动力源驱动，但是制动惯力和外来动力驱动两用电机继续转动，产生电流，经稳压器调节电压，直接给蓄电池充电。另一种模式（如下长坡、轻载时），可轻轻一点转换按键，切断驱动电源，两用电机切换成发电模式，作为发电机使用。

在汽车的行驶过程中，两用电机的转速不如固定发电机那样稳定，低转速与高转速产生的电流电压不稳，本实用新型设计的稳压器，能在80-260伏范围内把电压稳定在220伏，给192伏的蓄电池充电，以保护蓄电池在长距离行驶中及时补充供电，既增加了续航里程，又能保护蓄电池不过放电，以延长使用寿命。

本实用新型所述系统与本申请人之前申请的“新能源混合动力汽车动力分配箱”配合使用，适用于多种纯电动汽车、混合动力汽车，尤其在混合动力长途大客车上节能效果更加明显。

在本实施例中，电池组1采用磷酸铁锂192伏电池组，通过漏电保护器2、经断路器3把信号电源与电动钥匙点火开关4接通，打开电动钥匙点火开关4、接通转换开关5电源，转换开关5一端为常闭状态、另一端为常开状态。常闭状态下，信号电源被切断，两用电机接触器16断开供电电源，两用电机19不通电。两用电机19由制动惯性推动，或下坡推力推动，或是发动机带动旋转、或是主驱动电机28带动旋转，两用电机19变为发电机产生电流，可长距离发电。经整流器20整流，把交流电变成直流电，经稳压器21稳压，把因转速不稳定所产生的不稳定电压控制在80-260伏范围内，稳压在220伏，经充电器22给192伏锂电池组1充电。

在转换开关常开状态下，打开电动钥匙点火开关4，信号电源启动两用电机接触器16供电，两用电机19经两用电机控制器17与两用电机调速旋钮18配合作为电动机使用，协助主驱动电机28共同驱动行驶。

为了解决电动与发电的电压差所产生的转速差距，两用电机19的转速采用稍高于主驱动电机28转速的调节设计，以达到与主驱动电机28同步驱动。当车辆制动时，踏动制动踏板15，固定在踏板连杆上的电源输出顶杆12与制动助力器14的制动助力顶杆13同时前移，电源输出顶杆12顶动电源输出触点9所在的活动板11下端，由于中间轴作用，活动板11上端的电源输出触点9压缩弹簧10，与安装在车体上的电源输入固定板7上的电源输入触点6分开，电源输入触点6与电源输出触点9分别镶嵌在由绝缘材料隔开的电源输入固定板7和活动板11上，断开信号电源，两用电机接触器16断开向两用电机19的供电，两用机变19成发电机发电。松开制动踏板15，电源输入触点6与电源输出触点9闭合，信号电源接通，两用电机接触器16闭合，两用电机19通电变成电动机，继续转动作为驱动动力使用。

另一路安装有主驱动电机28，打开电动钥匙点火开关4，为使操作更灵活，该路还安装有停止开关23和启动开关24，接通主驱动电机接触器25电源，经主驱动电机控制器26接通通往主驱动电机28的电源，主驱动电机28启动，主驱动电机调速踏板27与两用电机调速旋钮18、发动机油门线联动。使各自独立的配件整合为一个整体，再加上摩擦片离合器地配合使用，使几个动力转速同步运转，以达到正常驱动行驶的效果。

Claims (3)

1.一种混合动力汽车两用电机稳压驱动充电系统，包括电池组（1），电池组（1）电连接有充电器（22），充电器（22）电连接有稳压器（21），稳压器（21）电连接有整流器（20），整流器（20）电连接有两用电机（19），两用电机（19）与汽车传动相连，其特征是，整流器（20）与两用电机（19）之间并联有两用电机控制器（17），两用电机（19）与两用电机控制器（17）之间连接有两用电机调速旋钮（18），两用电机控制器（17）还电连接有两用电机接触器（16），两用电机接触器（16）电连接有漏电保护器（2），漏电保护器（2）与所述电池组（1）电连接，漏电保护器（2）所在线路与充电器（22）所在线路为并联关系；两用电机接触器（16）与漏电保护器（2）之间并联有主驱动电机接触器（25），主驱动电机接触器（25）电连接有主驱动电机控制器（26），主驱动电机控制器（26）电连接有主驱动电机（28），主驱动电机（28）与汽车传动相连，主驱动电机（28）与主驱动电机控制器（26）之间连接有主驱动电机调速踏板（27）；两用电机接触器（16）通过另外一根线路串联有转换开关（5）、电源输入触点（6）和电源输出触点（9），电源输入触点（6）与电源输出触点（9）相对应，电源输入触点（6）与电源输出触点（9）为可通断式结构，电源输入触点（6）通过电源输入固定板（7）与汽车固定相连，电源输出触点（9）固定连接有活动板（11），活动板（11）中部与汽车铰接相连；转换开关（5）又通过另外一根线路并联有电动钥匙点火开关（4），电动钥匙点火开关（4）通过一根线路与漏电保护器（2）之间串联有断路器（3），电动钥匙点火开关（4）还通过另外一根线路与主驱动电机接触器（25）之间串联有启动开关（24）和停止开关（23），启动开关（24）靠近主驱动电机接触器（25），停止开关（23）远离主驱动电机接触器（25），启动开关（24）与停止开关（23）之间又另外通过一根线路与主驱动电机接触器（25）电连接。

2.一种混合动力汽车，其特征是，包括根据权利要求1所述的混合动力汽车两用电机稳压驱动充电系统，还包括踏板连杆（30），踏板连杆（30）下端固定连接有制动踏板（15），踏板连杆（30）上端通过踏板活动轴（8）与汽车铰接相连，踏板连杆（30）背面连接有制动助力顶杆（13），制动助力顶杆（13）连接有制动助力器（14），制动助力器（14）与汽车相连，踏板连杆（30）背面还连接有电源输出顶杆（12），电源输出顶杆（12）与所述活动板（11）下端相对应，活动板（11）上端与踏板连杆（30）背面之间连接有弹簧（10）。

3.根据权利要求2所述的混合动力汽车，其特征是，所述踏板连杆（30）正面连接有复位弹簧（29），复位弹簧（29）另一端与汽车相连接。