SK42018A3 - Zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla - Google Patents
Zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla Download PDFInfo
- Publication number
- SK42018A3 SK42018A3 SK4-2018A SK42018A SK42018A3 SK 42018 A3 SK42018 A3 SK 42018A3 SK 42018 A SK42018 A SK 42018A SK 42018 A3 SK42018 A3 SK 42018A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- traction
- converter
- electric
- motor
- traction converter
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/14—Plug-in electric vehicles
Abstract
Zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla pozostáva zo skupiny zariadení, ktorá je tvorená jedným spaľovacím motorom (1), ktorý poháňa elektrický generátor (2) a dvomi trakčnými elektromotormi – ľavým trakčným elektromotorom (4) a pravým trakčným elektromotorom (5), ktoré sú paralelne napájané zo striedavého trakčného meniča (3). Striedavý trakčný menič (3) je napájaný z dvoch zdrojov. Jedným zdrojom je elektrický generátor (2), druhým zdrojom je pomocný trakčný menič (6), ktorý je napájaný z trakčnej batérie (7). Riadenie celého systému zabezpečuje riadiaci systém (8), ktorý sníma parametre elektrického generátora (2), striedavého trakčného meniča (3), ľavého trakčného elektromotora (4), pravého trakčného elektromotora (5), pomocného trakčného meniča (6) a trakčnej batérie (7) a na základe požiadaviek riadi spaľovací motor (1), striedavý trakčný menič (3) a pomocný trakčný menič (6).
Description
S K 4-2018 Α3
Oblasť techniky
Predmetom vynálezu je zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla. Vynález sa týka problematiky hybridných elektrických vozidiel, teda oblasti automobilovej techniky, elektrotechniky a výkonovej elektroniky.
Doterajší stav techniky
Hybridné elektrické vozidlá (HEV) pracujú principiálne buď so sériovým, alebo paralelným prenosom trakčného výkonu. Pri HEV s paralelným prenosom trakčného výkonu spaľovací motor aj elektromotor pracujú súčasne (paralelne) a ich výkony sa sčítavajú v mechanickej transmisii hnacej nápravy. Väčšina hybridných elektrických vozidiel využíva na pohon trakčného elektromotora sériový prenos výkonu a napájači systém na báze AC/DC/AC elektrického meničového prenosu s usmerňovačom, jednosmerným medziobvodom a napäťovými VSI (Voltage Source Inverter) striedačmi s jedným centrálnym elektromotorom a mechanickým diferenciálnym prevodom Táto elektrická časť prenosu je napájaná z generátora poháňaného spaľovacím motorom Generátor slúži súčasne aj ako štartovací elektromotor pre spaľovací motor. HEV vozidlá s elektrickými motor-kolesami môžu pracovať s mechanickým alebo elektronickým diferenciálom a delením výkonu. Elektromotory hnacích kolies sú pritom napájané zo samostatných meničov, ktoré zabezpečujú delenie elektrického výkonu pre elektromotory. Nevýhodou takéhoto sériového HEV vozidla s elektrickým AC/DC/AC meničovým prenosom je potreba trakčného usmerňovača v tomto prenosovom reťazci a s tým spojené úbytky napätia a jeho výkonové straty, čo sa nepriaznivo prejavuje v celkovej energetickej účinnosti prenosu HEV vozidla. Nevýhodou HEV vozidla s elektronickým diferenciálom je nutnosť použitia dvoch s amostatných meničov.
Podstata vynálezu
V zapojení na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla sa využíva striedavá elektrická energia (nie jednosmerná), s frekvenciou úmernou otáčkam elektrického generátora, na prenos elektrického výkonu z elektrického generátora do trakčných motorov. V prenosovom reťazci nefiguruje usmerňovač, teda zapojenie dosahuje vyššiu účinnosť.
Zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla sa skladá z troch častí. Prvú časť tvorí spaľovací motor pružne spojený cez hriadeľ s elektrickým generátorom Spaľovací motor poháňa elektrický generátor a vytvárajú tak striedavú napájaciu sieť, ktorá zásobuje energiou zvyšnú časť hybridného elektrického vozidla. Ku tejto napájacej sieti je paralelne pripojený aj pomocný trakčný menič, ktorý v prípade potreby do tejto siete dodáva energiu z trakčnej batérie, alebo v prípade prebytku energie v tejto napájacej sieti ju dodáva - akumuluje do trakčnej batérie. Druhá časť je tvorená striedavým trakčným meničom, ktorý znapájacej siete vytvára požadované napätia pre paralelne zapojené trakčné elektromotory - ľavý a pravý. Použité trakčné elektromotory musia byť štvorfázové, resp. viacfázové. Použitie trojfázových elektromotorov umožňuje iba dve kombinácie zapojenia fáz (priamy a opačný smer otáčania). Elektromotory s vyšším počtom fáz (viacej ako 3 fázy - optimálny počet je päť fáz) majú viacej kombinácií zapojenia fáz. To umožňuje výhodnejšiu vzájomnú reguláciu otáčok jedného motora voči druhému. V prípade rekuperácie (brzdenie vozidla, jazda z kopca) striedavý trakčný menič energie z trakčných elektromotorov dodáva späť do napájacej siete a následne sa prostredníctvom pomocného trakčného meniča akumuluje v trakčnej batérii, alebo je ňou brzdený (odľahčovaný) spaľovací motor.
Posledná časť je tvorená riadiacim systémom, ktorého úlohou je snímať parametre elektrického generátora, striedavého trakčného meniča, ľavého a pravého trakčného elektromotora, pomocného trakčného meniča a trakčnej batérie a na základe požiadaviek riadiť spaľovací motor, striedavý trakčný menič a pomocný trakčný menič.
Zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla prináša mnohé výhody oproti stavu techniky, napríklad:
• implementovaný elektronický diferenciál - absencia mechanického diferenciálu zvyšuje účinnosť prenosu mechanickej energie a znižuje možnosť výskytu mechanických porúch;
• priamy prenos striedavej elektrickej energie bez jej zmeny na jednosmernú v usmerňovači, čo taktiež zvyšuje účinnosť celého systému;
• paralelnú prevádzku elektrického generátora a trakčnej batérie, ktorá umožňuje systému pracovať v rôznych samostatných prevádzkových režimoch;
• paralelné zapojenie trakčných motorov - nutnosť použitia iba jedného trakčného meniča.
S K 4-2018 Α3
Prehľad obrázkov na výkresoch
Na obr. 1 je uvedené blokové zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla.
Príklady uskutočnenia 'vynálezu
Zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla podľa obr. 1 sa skladá zo spaľovacieho motora 1 a elektrického generátora 2, ktoré sú cez hriadele pružne spojené. Striedavý trakčný menič 3 a pomocný trakčný menič 6 sú pomocou silových vodičov paralelne pripojené ku elektrickému generátoru 2. Trakčná batéria 7 je pomocou silových vodičov pripojená ku pomocnému trakčnému meniču 6. Ľavý trakčný elektromotor 4 a pravý trakčný elektromotor 5 sú pomocou silových vodičov paralelne pripojené ku striedavému trakčnému meniču 3. Riadiaci systém 8 je pomocou signálových vodičov pripojený ku spaľovaciemu motoru 1, elektrickému generátoru 2, striedavému trakčnému meniču 3, ľavému trakčnému elektromotoru 4, pravému trakčnému elektromotoru 5, pomocnému trakčnému meniču 6 a k trakčnej batérii 7 a na základe požiadaviek systému riadi spaľovací motor 1, striedavý trakčný menič 3 a aj pomocný trakčný menič 6.
Priemyselná 'využiteľnosť
Zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla je možné použiť vo všetkých elektrických vozidlách - elektromobiloch (HEV - Hybrid Electric Vehicle, BEV - Battery Electric Vehicle, FEV - Fuel celil Electric Vehicle, ...). Uvedené zapojenie je možné použiť aj v dieselelektrických lokomotívach, e-nákladných automobiloch, manipulačných strojoch, a pod.
S K 4-2018 Α3
Zoznam vzťahových značiek
- spaľovacímotor
-elektrický generátor
3 - striedavý trakčný menič
- ľavý trakčný elektromotor
- pravý trakčný elektromotor
- pomocný trakčný menič
- trakčná batéria
8 -riadiaci systém
Claims (1)
- S K 4-2018 Α3PATENTOVÉ NÁROKYZapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla pozostávajúce zo spaľovacieho motora (1), elektrického generátora (2), striedavého trakčného meniča (3), ľavého trakčného elektromotora 5 (4), pravého trakčného elektromotora (5), pomocného trakčného meniča (6), trakčnej batérie (7) a riadiaceho systému (8), vyznačujúce sa tým, že hriadeľ spaľovacieho motora (1) je pružne spojený s hriadeľom elektrického generátora (2), ďalej že striedavý trakčný menič (3) a pomocný trakčný menič (6) sú pomocou silových vodičov paralelne pripojené ku elektrickému generátoru (2), pričom pomocný trakčný menič (6) je pomocou silových vodičov spojený s trakčnou batériou (7), ďalej že ľavý trakčný elektromotor 10 (4) a pravý trakčný elektromotor (5), sú pomocou silových vodičov paralelne pripojené ku striedavému trakčnému meniču (3), ďalej že riadiaci systém (8) je pomocou signálových vodičov pripojený ku spaľovaciemu motoru (1), elektrickému generátoru (2), striedavému trakčnému meniču (3), ľavému trakčnému elektromotoru (4), pravému trakčnému elektromotoru (5), pomocnému trakčnému meniču (6) a k trakčnej batérii (7).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK4-2018A SK42018A3 (sk) | 2018-01-12 | 2018-01-12 | Zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK4-2018A SK42018A3 (sk) | 2018-01-12 | 2018-01-12 | Zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK42018A3 true SK42018A3 (sk) | 2019-08-05 |
Family
ID=67432602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK4-2018A SK42018A3 (sk) | 2018-01-12 | 2018-01-12 | Zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SK (1) | SK42018A3 (sk) |
-
2018
- 2018-01-12 SK SK4-2018A patent/SK42018A3/sk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9731609B2 (en) | Vehicle power sharing and grid connection system for electric motors and drives | |
| Sun et al. | Cascaded multiport converter for SRM-based hybrid electrical vehicle applications | |
| CN106450981B (zh) | 用于电源模块组件的汇流条 | |
| US11097624B2 (en) | Driving system | |
| Hu et al. | New SR drive with integrated charging capacity for plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) | |
| EP3238979B1 (en) | Integrated charger for vehicles and method of making same | |
| US7932633B2 (en) | Apparatus for transferring energy using power electronics and machine inductance and method of manufacturing same | |
| CN101325381B (zh) | 两源逆变器 | |
| US20140225432A1 (en) | Converter circuit and method for transferring electrical energy | |
| US10195946B2 (en) | Vehicle power sharing and grid connection system for electric motors and drives | |
| CN102762408B (zh) | 功率传输链 | |
| CN106067724B (zh) | 车辆电源模块组件 | |
| CN101447745B (zh) | 双源串联逆变器 | |
| CN107791851A (zh) | 用于主电容器放电的备用电力供应 | |
| US11932115B2 (en) | Multi-phase inverter and related high voltage topology | |
| CN103988409B (zh) | 功率转换装置 | |
| RU2726814C1 (ru) | Самоходная машина с электромеханической трансмиссией и системой отбора мощности | |
| RU2612075C1 (ru) | Преобразователь тяговый локомотива | |
| Dobrucky et al. | DIRECT AC-AC PROPULSION SYSTEM USING MATRIX CONVERTER AND 5Φ TRACTION MOTOR FOR HEV VEHICLE. | |
| SK42018A3 (sk) | Zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla | |
| CN106031018A (zh) | 电驱动系统 | |
| SK72018U1 (sk) | Zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla | |
| RU2732816C1 (ru) | Преобразователь тяговый локомотива | |
| RU2612066C1 (ru) | Преобразователь тяговый тепловоза | |
| KR20210051227A (ko) | 전기 자동차의 충전기 및 전동기 드라이버 일체형 전력장치 |