SK72018U1 - Circuit for alternating power transmission of a hybrid electric vehicle - Google Patents

Circuit for alternating power transmission of a hybrid electric vehicle Download PDF

Info

Publication number
SK72018U1
SK72018U1 SK7-2018U SK72018U SK72018U1 SK 72018 U1 SK72018 U1 SK 72018U1 SK 72018 U SK72018 U SK 72018U SK 72018 U1 SK72018 U1 SK 72018U1
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
traction
converter
traction converter
auxiliary
electric
Prior art date
Application number
SK7-2018U
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK8378Y1 (en
Inventor
Michal Praženica
Branislav Dobrucký
Slavomír Kaščák
Original Assignee
Žilinská Univerzita V Žiline
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Žilinská Univerzita V Žiline filed Critical Žilinská Univerzita V Žiline
Priority to SK7-2018U priority Critical patent/SK8378Y1/en
Publication of SK72018U1 publication Critical patent/SK72018U1/en
Publication of SK8378Y1 publication Critical patent/SK8378Y1/en

Links

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla pozostáva zo spaľovacieho motora (1), ktorého hriadeľ je pružne spojený s hriadeľom elektrického generátora (2), ku ktorému je pomocou silových vodičov paralelne pripojený striedavý trakčný menič (3) a pomocný trakčný menič (6), pričom pomocný trakčný menič (6) je pomocou silových vodičov spojený s trakčnou bariérou (7). Ľavý trakčný elektromotor (4) a pravý trakčný elektromotor (5) sú pomocou silových vodičov paralelne pripojené k striedavému trakčnému meniču (3). Riadiaci systém (8) je pomocou signálových vodičov spojený so spaľovacím motorom (1), elektrickým generátorom (2), striedavým trakčným meničom (3), ľavým trakčným elektromotorom (4), pravým trakčným elektromotorom (5), pomocným trakčným meničom (6) a trakčnou batériou (7).The connection for alternating power transmission of a hybrid electric vehicle consists of an internal combustion engine (1) whose shaft is resiliently coupled to the shaft of an electric generator (2) to which an AC traction converter (3) and an auxiliary traction converter (6) are connected via power wires. , wherein the auxiliary traction converter (6) is connected to the traction barrier (7) by means of power conductors. The left traction electric motor (4) and the right traction electric motor (5) are connected in parallel to the AC traction converter (3) by means of power conductors. The control system (8) is connected to the combustion engine (1), the electric generator (2), the AC traction converter (3), the left traction electric motor (4), the right traction electric motor (5), the auxiliary traction converter (6) by means of signal wires. and traction battery (7).

Description

Predmetom technického riešenia je zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla. Technické riešenie sa týka problematiky hybridných elektrických vozidiel, teda oblasti automobilovej techniky, elektrotechniky a výkonovej elektroniky.The object of the technical solution is a circuit for alternating power transmission of a hybrid electric vehicle. The technical solution concerns the problems of hybrid electric vehicles, ie the field of automotive technology, electrical engineering and power electronics.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

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 napájací systém na báze AC/DC/AC elektrického memčového prenosu s usmerňovačom, jednosmerným medziobvodom a napäťovými 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 elektrickým 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 elektrickým diferenciálom je nutnosť použitia dvoch samostatných meničov.In principle, hybrid electric vehicles (HEVs) work with either serial or parallel transmission of traction power. In HEVs with parallel transmission of traction power, both the internal combustion engine and the electric motor operate simultaneously (in parallel) and their power is added together in the mechanical transmission of the drive axle. Most hybrid electric vehicles use a serial power transmission and AC / DC / AC power-to-ground power supply system with rectifier, DC link and voltage inverters with one central electric motor and mechanical differential transmission to drive the traction motor. This electrical part of the transmission is powered by a generator driven combustion engine The generator also serves as a starting electric motor for an internal combustion engine. HEV vehicles with electric motor wheels can work with a mechanical or electric differential and power distribution. The electric motors of the drive wheels are supplied from separate inverters, which ensure the electric power distribution for the electric motors. The disadvantage of such a series HEV vehicle with an electric AC / DC / AC converter transmission is the need for a traction rectifier in this transmission chain and the associated voltage drops and its power losses, which adversely affects the overall energy efficiency of the vehicle HEV transmission. The disadvantage of HEV vehicles with electric differential is the need to use two separate converters.

Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution

Zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla sa skladá z troch častí. Prvú časť tvorí spaľovací motor, ktorý poháňa elektrický generátor a vytvárajú tak 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 z napájacej siete vytvára požadované napätia pre p aralelne zapojené trakčné elektromotory - ľavý a pravý. Použité trakčné elektromotory musia byť viac ako trojfázové. V prípade rekuperácie (brzdenie vozidla, jazda z kopca) striedavý trakčný menič energiu 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.The wiring for the alternating power transmission of a hybrid electric vehicle consists of three parts. The first part consists of an internal combustion engine that powers the electric generator and thus creates a power supply network that supplies power to the rest of the hybrid electric vehicle. A parallel traction converter is connected in parallel to this supply network, which supplies the traction battery with energy if necessary, or in the case of an excess of energy in this supply network, supplies it with the traction battery. The second part consists of an alternating traction converter, which generates the required voltages for parallel connected traction motors - left and right. The traction motors used must be more than three-phase. In the event of recovery (vehicle braking, downhill driving), the AC traction converter delivers the energy from the traction motors back to the mains; and subsequently accumulates in the traction battery by means of an auxiliary traction converter or brakes (relieves) the internal combustion engine. The last part consists of a control system whose task is to read the parameters of electric generator, AC traction converter, left and right traction motor, auxiliary traction converter and traction battery and to control internal combustion engine, ac traction converter and auxiliary traction converter.

Zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla prináša mnohé výhody, napríklad:Connecting to the AC power of a hybrid electric vehicle brings many benefits, such as:

• implementovaný elektronický diferenciál - absencia mechanického diferenciálu zvyšuje účinnosť prenosu mechanickej energie a znižuje možnosť výskytu mechanických porúch;• implemented electronic differential - the absence of a mechanical differential increases the efficiency of mechanical energy transfer and reduces the possibility of mechanical failure;

• priamy prenos striedavej elektrickej energie bez jej zmeny na jednosmernú v usmerňovači, čo taktiež zvyšuje účinnosť celého systému;• direct transmission of AC power without changing it to DC in the rectifier, which also increases the efficiency of the whole system;

• paralelnú prev ádzku elektrického generátora a trakčnej batérie, ktorá umožňuje systému pracovať v rôznych samostatných prevádzkových režimoch;• parallel operation of the electric generator and traction battery, allowing the system to operate in a variety of separate operating modes;

• paralelné zapojenie trakčných motorov - nutnosť použitia iba jedného trakčného meniča.• parallel connection of traction motors - only one traction converter is required.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Na obr. 1 je uvedené blokové zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla.In FIG. 1 shows a block circuit for alternating power transmission of a hybrid electric vehicle.

Príklady uskutočneniaEXAMPLES

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 generálomThe alternating power transmission circuit of the hybrid electric vehicle of FIG. 1 consists of an internal combustion engine 1 and an electric generator 2 which are resiliently connected via shafts. The AC traction converter 3 and the auxiliary traction converter 6 are connected in parallel to power generators by means of power conductors.

SK 7-2018 U1SK 7-2018 U1

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 elektromo5 toru 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 6.2. The traction battery 7 is connected to the auxiliary traction converter 6 by means of power wires. The left traction motor 4 and the right traction motor 5 are connected in parallel to the traction converter 3 via power wires. The control system 8 is connected to the internal combustion engine 1 by signal wires. the electric generator 2, the alternating traction converter 3, the left traction motor 4, the right traction motor 5, the auxiliary traction converter 6 and the traction battery 7, and controls the internal combustion engine 1, the alternating traction converter 3 and the auxiliary traction converter 6.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Zapojenie na striedavý prenos výkonu hybridného elektrického vozidla je možné použiť vo všetkých bežných vozidlách - automobiloch. Uvedené zapojenie je možné použiť aj v dieselelektrických lokomotívach, nákladných automobiloch, manipulačný ch strojoch, a pod.The wiring of the AC power of a hybrid electric vehicle can be used in all common vehicles - cars. This connection can also be used in diesel-electric locomotives, trucks, handling machines, etc.

S K 7-2018 U1N E 7-2018 U1

Zoznam vzťahových značiekList of reference marks

- spaľovací motor- Combustion engine

- elektrický generátor- electric generator

3 - striedavý trakčný menič3 - AC traction converter

- ľavý trakčný elektromotor- left traction electric motor

- pravý trakčný elektromotor- Right traction electric motor

- pomocný trakčný menič- Auxiliary traction converter

- trakčná batéria- traction battery

8 - riadiaci systém8 - control system

Claims (1)

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS Zapojenie 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), ku ktorému je pomocou silových vodičov paralelne pripojený striedavý trakčný menič (3) a pomocný trakčný menič (6), pričom pomocný trakčný menič (6) je pomocou silových vodičov spojený s trakčnou batériou (7), ľavý trakčný elektromotor (4) a pravý trakčný elektromotor (5) 10 sú pomocou silových vodičov paralelne pripojené ku striedavému trakčnému meniču (3), riadiaci systém (8) je pomocou signálových vodičov spojený so spaľovacím motorom (1), elektrickým generátorom (2), striedavým trakčným meničom (3), ľavým trakčným elektromotorom (4), pravý m trakčným elektromotorom (5), pomocným trakčným meničom (6) a trakčnou batériou (7).Circuit for alternating power transmission of a hybrid electric vehicle consisting of an internal combustion engine (1), an electric generator (2), an ac traction converter (3), a left traction electric motor 5 (4), a right traction electric motor (5), an auxiliary traction converter (6) , the traction battery (7) and the control system (8), characterized in that the internal combustion engine shaft (1) is resiliently connected to the shaft of the electric generator (2), to which an AC traction converter (3) is connected in parallel via power conductors; an auxiliary traction converter (6), wherein the auxiliary traction converter (6) is connected to the traction battery (7) by means of power conductors, the left traction motor (4) and the right traction motor (5) 10 are connected in parallel to the AC traction converter (3), the control system (8) is connected to the internal combustion engine (1), the electric generator (2) by means of signal wires , an alternating-current traction converter (3), a left-hand traction motor (4), a right-hand traction motor (5), an auxiliary traction converter (6) and a traction battery (7).
SK7-2018U 2018-01-12 2018-01-12 Circuit for alternating power transmission of a hybrid electric vehicle SK8378Y1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK7-2018U SK8378Y1 (en) 2018-01-12 2018-01-12 Circuit for alternating power transmission of a hybrid electric vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK7-2018U SK8378Y1 (en) 2018-01-12 2018-01-12 Circuit for alternating power transmission of a hybrid electric vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK72018U1 true SK72018U1 (en) 2018-10-01
SK8378Y1 SK8378Y1 (en) 2019-03-01

Family

ID=63639666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK7-2018U SK8378Y1 (en) 2018-01-12 2018-01-12 Circuit for alternating power transmission of a hybrid electric vehicle

Country Status (1)

Country Link
SK (1) SK8378Y1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SK8378Y1 (en) 2019-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11167654B2 (en) Apparatus for transferring energy using power electronics and machine inductance and method of manufacturing same
CN106450981B (en) Bus bar for power module assembly
EP3238979B1 (en) Integrated charger for vehicles and method of making same
US9731609B2 (en) Vehicle power sharing and grid connection system for electric motors and drives
CN108365767B (en) Electrical structure for converting DC voltage to AC voltage and vice versa and method thereof
CN107791851A (en) Non-firm power supply for main capacitor electric discharge
CN101325381B (en) Two-source inverter
US20140225432A1 (en) Converter circuit and method for transferring electrical energy
CN106067724B (en) Vehicle power module assembly
US10195946B2 (en) Vehicle power sharing and grid connection system for electric motors and drives
EP2928059A1 (en) Inverter device and inverter device integrated in motor
CN102195411A (en) Electrical machines with integrated power and control and including a current source inverter
CN101447745B (en) Two-source series inverter
CN109311403A (en) Electric system at least two modules
JP2013005067A (en) Power conversion apparatus
CN112912269A (en) Multi-phase inverter for multiple sources in a vehicle and related high voltage topology
CN103988409B (en) Power conversion device
JP2016220344A (en) Power conversion device
KR20160060971A (en) Apparatus for charging battery of vehicle
RU2612075C1 (en) Locomotive traction converter
SK72018U1 (en) Circuit for alternating power transmission of a hybrid electric vehicle
JP5952142B2 (en) Power control unit
CN105763083B (en) Head end power module with two inverters
SK42018A3 (en) System of AC power transmission in hybrid electric vehicle
WO2016186101A1 (en) Power conversion device