后驅(qū)式混合動(dòng)力車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種后驅(qū)式混合動(dòng)力車。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)車輛是將汽油內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力通過(guò)機(jī)械連接方式傳遞到各個(gè)車輪，通過(guò)差速器控制各輪驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)直駛或轉(zhuǎn)向；利用鉛酸蓄電池組滿足車輛照明、通信等電力需求。由于動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)方式等因素制約，汽油內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)與車輛行駛狀態(tài)關(guān)系密切，當(dāng)車輛處于怠速、加速和爬坡等工況時(shí)，汽油內(nèi)燃機(jī)工作效率降低，油耗升高；當(dāng)車輛處于減速或制動(dòng)等工況時(shí)，制動(dòng)產(chǎn)生的能量都以熱能形式被浪費(fèi)，難以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量的高效利用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種可提升車輛動(dòng)力性能，利用太陽(yáng)能，回收部分制動(dòng)能量，提高汽油內(nèi)燃機(jī)工作效率，降低燃油消耗的后驅(qū)式混合動(dòng)力車。
[0004]本實(shí)用新型后驅(qū)式混合動(dòng)力車，包括車底盤，所述車底盤的前部設(shè)有內(nèi)燃機(jī)艙，內(nèi)燃機(jī)艙內(nèi)安裝有汽油內(nèi)燃機(jī)，汽油內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力輸出軸與永磁同步發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)軸傳動(dòng)相連，永磁同步發(fā)電機(jī)輸出的交流電經(jīng)過(guò)AC-DC變換器轉(zhuǎn)換為直流電后輸入直流母線，直流母線與鋰電池組相連，鋰電池組通過(guò)第一 DC-DC變換器與太陽(yáng)能電池板相連，鋰電池組通過(guò)第四DC-DC變換器與低壓用電設(shè)備相連，鋰電池組通過(guò)第二 DC-DC變換器與2個(gè)助力轉(zhuǎn)向電機(jī)相連，每個(gè)助力轉(zhuǎn)向電機(jī)分別與一個(gè)車前輪傳動(dòng)相連，二個(gè)車前輪位于車底盤前部的二側(cè)；
[0005]所述直流母線與DC-AC變換器相連，DC-AC變換器與永磁同步電動(dòng)機(jī)相連，永磁同步電動(dòng)機(jī)的電機(jī)軸通過(guò)傳動(dòng)橋分別與二個(gè)后驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)相連，二個(gè)后驅(qū)動(dòng)輪位于車底盤后部的二側(cè)；
[0006]所述直流母線通過(guò)第三DC-DC變換器與燃料電池相連。
[0007]優(yōu)選地，所述直流母線為高壓線纜。
[0008]優(yōu)選地，所述鋰電池組安裝于車底盤中部電池艙內(nèi)。
[0009]優(yōu)選地，所述燃料電池為質(zhì)子交換膜燃料電池，質(zhì)子交換膜燃料電池的儲(chǔ)氫罐采用鎢合金材料制成，儲(chǔ)氫罐安裝在車尾部后備箱內(nèi)，燃料電池安裝于車底盤尾部動(dòng)力艙內(nèi)左側(cè)。
[0010]優(yōu)選地，所述助力轉(zhuǎn)向電機(jī)安裝在車底盤的兩側(cè)。
[0011]優(yōu)選地，所述汽油內(nèi)燃機(jī)為四沖程渦輪增壓汽油內(nèi)燃機(jī)。
[0012]所述永磁同步電動(dòng)機(jī)安裝在車底盤的兩側(cè)。
[0013]本實(shí)用新型后驅(qū)式混合動(dòng)力車的有益效果如下:
[0014](I)采用汽油內(nèi)燃機(jī)、燃料電池和太陽(yáng)能電池等多種動(dòng)力源，可以實(shí)現(xiàn)單獨(dú)汽油內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)、單獨(dú)燃料電池驅(qū)動(dòng)以及油氣混合驅(qū)動(dòng)等多種驅(qū)動(dòng)方式，滿足不同行駛工況功率需求特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)能量的高效利用；
[0015](2)選用太陽(yáng)能電池板作為輔助動(dòng)力源，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能存儲(chǔ)在蓄電池組中，可以充分利用可再生能源為鋰電池組充電，使鋰電池組電量維持在一定區(qū)間，以便滿足日常照明等低壓設(shè)備需求，保證助力轉(zhuǎn)向電機(jī)正常工作；
[0016](3)采用永磁同步電動(dòng)機(jī)作為終端驅(qū)動(dòng)部件，逆向工作時(shí)兼具發(fā)電機(jī)工作特性，便于在車輛減速、制動(dòng)等工況下回收制動(dòng)能量，并存儲(chǔ)到鋰電池組中，實(shí)現(xiàn)能量高效利用，降低整車燃油消耗。
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的后驅(qū)式混合動(dòng)力車作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型后驅(qū)式混合動(dòng)力車的一種實(shí)施方式的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型后驅(qū)式混合動(dòng)力車，包括車底盤(圖中未畫(huà)出)，車底盤的前部設(shè)有內(nèi)燃機(jī)艙，內(nèi)燃機(jī)艙內(nèi)安裝有汽油內(nèi)燃機(jī)2，汽油內(nèi)燃機(jī)2的動(dòng)力輸出軸與永磁同步發(fā)電機(jī)3的發(fā)電機(jī)軸傳動(dòng)相連，永磁同步發(fā)電機(jī)3為啟動(dòng)、發(fā)電一體化發(fā)電機(jī)，永磁同步發(fā)電機(jī)3輸出的交流電經(jīng)過(guò)AC-DC變換器4轉(zhuǎn)換為直流電后輸入直流母線5，直流母線5與鋰電池組7相連，鋰電池組7通過(guò)第一 DC-DC變換器6與太陽(yáng)能電池板10相連，鋰電池組7通過(guò)第四DC-DC變換器19與低壓用電設(shè)備9相連，鋰電池組7通過(guò)第二DC-DC變換器8與2個(gè)助力轉(zhuǎn)向電機(jī)14相連，每個(gè)助力轉(zhuǎn)向電機(jī)14分別與一個(gè)車前輪I傳動(dòng)相連，二個(gè)車前輪I位于車底盤前部的二側(cè);鋰電池組7輸出的直流電可為照明、通信等低壓用電設(shè)備提供電能。
[0020]直流母線5與DC-AC變換器11相連，DC-AC變換器11與永磁同步電動(dòng)機(jī)12相連，永磁同步電動(dòng)機(jī)12的電機(jī)軸通過(guò)傳動(dòng)橋13分別與二個(gè)后驅(qū)動(dòng)輪15傳動(dòng)相連，二個(gè)后驅(qū)動(dòng)輪15位于車底盤后部的二側(cè);DC-AC變換器11可將直流電逆變?yōu)榻涣麟姡糜隍?qū)動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)12工作。
[0021 ] 直流母線3通過(guò)第三DC-DC變換器16與燃料電池17相連。
[0022]上述直流母線5為高壓線纜，高壓線纜可以采用型號(hào)為EFL3GCGl*30mm2高壓電力電纜;鋰電池組7安裝于車底盤中部電池艙(圖中未畫(huà)出)內(nèi)；燃料電池17為質(zhì)子交換膜燃料電池，質(zhì)子交換膜燃料電池的儲(chǔ)氫罐18采用鎢合金材料制成，儲(chǔ)氫罐18安裝在車尾部后備箱內(nèi)，燃料電池17安裝于車底盤尾部動(dòng)力艙內(nèi)左側(cè)。
[0023]上述助力轉(zhuǎn)向電機(jī)14安裝在車底盤的兩側(cè);汽油內(nèi)燃機(jī)2為四沖程渦輪增壓汽油內(nèi)燃機(jī)。
[0024]本實(shí)用新型后驅(qū)式混合動(dòng)力車包含汽油內(nèi)燃機(jī)、燃料電池和太陽(yáng)能電池等多種動(dòng)力源，具備單獨(dú)汽油內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)、單獨(dú)燃料電池驅(qū)動(dòng)和油氣混合驅(qū)動(dòng)等多種驅(qū)動(dòng)方式。
[0025]本實(shí)用新型后驅(qū)式混合動(dòng)力車啟動(dòng)時(shí)，需要由永磁同步發(fā)電機(jī)3拖動(dòng)汽油內(nèi)燃機(jī)2進(jìn)入工作狀態(tài)，此時(shí)鋰電池組7通過(guò)AC-DC變換器4的逆變過(guò)程，由鋰電池組7驅(qū)動(dòng)永磁同步發(fā)電機(jī)3工作于電動(dòng)狀態(tài)，利用永磁同步發(fā)電機(jī)3的發(fā)電機(jī)軸反向帶動(dòng)汽油內(nèi)燃機(jī)2的曲軸旋轉(zhuǎn)，使汽油內(nèi)燃機(jī)2進(jìn)入工作狀態(tài)。
[0026]當(dāng)后驅(qū)式混合動(dòng)力車行駛于擁擠的城市道路時(shí)，可單獨(dú)用燃料電池17驅(qū)動(dòng)方式，燃料電池產(chǎn)生的電能經(jīng)第三DC-DC變換器16升壓匯入直流母線5，再經(jīng)DC-AC變換器11逆變?yōu)榻涣麟婒?qū)動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)12旋轉(zhuǎn)，永磁同步電動(dòng)機(jī)12的電機(jī)軸通過(guò)傳動(dòng)橋13分別驅(qū)動(dòng)二個(gè)后驅(qū)動(dòng)輪15，讓車輛直駛或轉(zhuǎn)向。
[0027]當(dāng)后驅(qū)式混合動(dòng)力車行駛于郊區(qū)公路或處于巡航狀態(tài)時(shí)，可單獨(dú)用汽油內(nèi)燃機(jī)2驅(qū)動(dòng)方式，汽油內(nèi)燃機(jī)2的曲軸帶動(dòng)永磁同步發(fā)電機(jī)3旋轉(zhuǎn)發(fā)電，產(chǎn)生的電能經(jīng)AC-DC變換器4整流為直流電匯入直流母線5，再經(jīng)DC-AC變換器11逆變?yōu)榻涣麟婒?qū)動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)12旋轉(zhuǎn)，永磁同步電動(dòng)機(jī)12的電機(jī)軸通過(guò)傳動(dòng)橋13分別驅(qū)動(dòng)二個(gè)后驅(qū)動(dòng)輪15，讓車輛直駛或轉(zhuǎn)向。此過(guò)程可通過(guò)控制汽油內(nèi)燃機(jī)2工作于最佳燃油消耗曲線，以提高汽油內(nèi)燃機(jī)2工作效率，降低燃油消耗。
[0028]當(dāng)后驅(qū)式混合動(dòng)力車行駛于高速公路或持續(xù)爬坡時(shí)，采用油氣混合驅(qū)動(dòng)方式，讓燃料電池17和汽油內(nèi)燃機(jī)2轉(zhuǎn)換的能量經(jīng)過(guò)動(dòng)力傳遞，最終以直流電形式匯入直流母線5，二者共同作用，為車輛行駛提供充足動(dòng)力。
[0029]當(dāng)后驅(qū)式混合動(dòng)力車處于減速或制動(dòng)等工況時(shí)，由于永磁同步電動(dòng)機(jī)12具有雙向工作特性，此時(shí)后驅(qū)動(dòng)輪15帶動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)12旋轉(zhuǎn)，永磁同步電動(dòng)機(jī)12工作于發(fā)電狀態(tài)，輸出的交流電反向經(jīng)過(guò)DC-AC變換器11整流為直流電輸入直流母線5;直流母線5將電能輸入到鋰電池組7，以化學(xué)能方式儲(chǔ)存起來(lái)。
[0030]當(dāng)后驅(qū)式混合動(dòng)力車轉(zhuǎn)向時(shí)，鋰電池組7輸出直流電經(jīng)第二DC-DC變換器8流入2個(gè)助力轉(zhuǎn)向電機(jī)14，通過(guò)輸出相應(yīng)大小和方向的轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)矩，直接改變每個(gè)車前輪I側(cè)向旋轉(zhuǎn)角度。
[0031]當(dāng)后驅(qū)式混合動(dòng)力車處于陽(yáng)光下行駛時(shí)，太陽(yáng)能電池板10能夠?qū)⑽盏奶?yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，電流經(jīng)第一DC-DC變換器6升壓后接入鋰電池組7，以化學(xué)能方式儲(chǔ)存起來(lái)。此外，燃料電池17和永磁同步發(fā)電機(jī)3也能對(duì)鋰電池組進(jìn)行充電。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.后驅(qū)式混合動(dòng)力車，包括車底盤，其特征在于所述車底盤的前部設(shè)有內(nèi)燃機(jī)艙，內(nèi)燃機(jī)艙內(nèi)安裝有汽油內(nèi)燃機(jī)(2)，汽油內(nèi)燃機(jī)(2)的動(dòng)力輸出軸與永磁同步發(fā)電機(jī)(3)的發(fā)電機(jī)軸傳動(dòng)相連，永磁同步發(fā)電機(jī)(3)輸出的交流電經(jīng)過(guò)AC-DC變換器(4)轉(zhuǎn)換為直流電后輸入直流母線(5)，直流母線(5)與鋰電池組(7)相連，鋰電池組(7)通過(guò)第一DC-DC變換器(6)與太陽(yáng)能電池板(10)相連，鋰電池組(7)通過(guò)第四DC-DC變換器(19)與低壓用電設(shè)備(9)相連，鋰電池組(7)通過(guò)第二 DC-DC變換器(8)與2個(gè)助力轉(zhuǎn)向電機(jī)(14)相連，每個(gè)助力轉(zhuǎn)向電機(jī)(14)分別與一個(gè)車前輪(I)傳動(dòng)相連，二個(gè)車前輪(I)位于車底盤前部的二側(cè)； 所述直流母線(5)與DC-AC變換器(11)相連，DC-AC變換器(11)與永磁同步電動(dòng)機(jī)(I 2)相連，永磁同步電動(dòng)機(jī)(12)的電機(jī)軸通過(guò)傳動(dòng)橋(13)分別與二個(gè)后驅(qū)動(dòng)輪(15)傳動(dòng)相連，二個(gè)后驅(qū)動(dòng)輪(15)位于車底盤后部的二側(cè)； 所述直流母線(3)通過(guò)第三DC-DC變換器(16)與燃料電池(17)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的后驅(qū)式混合動(dòng)力車，其特征在于:所述直流母線(5)為高壓線纜。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的后驅(qū)式混合動(dòng)力車，其特征在于:所述鋰電池組(7)安裝于車底盤中部電池艙內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的后驅(qū)式混合動(dòng)力車，其特征在于:所述燃料電池(17)為質(zhì)子交換膜燃料電池，質(zhì)子交換膜燃料電池的儲(chǔ)氫罐(18)采用鎢合金材料制成，儲(chǔ)氫罐(18)安裝在車尾部后備箱內(nèi)，燃料電池(17)安裝于車底盤尾部動(dòng)力艙內(nèi)左側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的后驅(qū)式混合動(dòng)力車，其特征在于:所述助力轉(zhuǎn)向電機(jī)(14)安裝在車底盤的兩側(cè)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的后驅(qū)式混合動(dòng)力車，其特征在于:所述汽油內(nèi)燃機(jī)(2)為四沖程渦輪增壓汽油內(nèi)燃機(jī)。
【專利摘要】后驅(qū)式混合動(dòng)力車，包括車底盤，車底盤的前部設(shè)有內(nèi)燃機(jī)艙，內(nèi)燃機(jī)艙內(nèi)安裝有汽油內(nèi)燃機(jī)，汽油內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力輸出軸與永磁同步發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)軸傳動(dòng)相連，永磁同步發(fā)電機(jī)輸出的交流電經(jīng)過(guò)AC-DC變換器轉(zhuǎn)換為直流電后輸入直流母線，直流母線與鋰電池組相連，鋰電池組通過(guò)第一DC-DC變換器與太陽(yáng)能電池板相連，鋰電池組通過(guò)第四DC-DC變換器與低壓用電設(shè)備相連，鋰電池組通過(guò)第二DC-DC變換器與2個(gè)助力轉(zhuǎn)向電機(jī)相連，每個(gè)助力轉(zhuǎn)向電機(jī)分別與一個(gè)車前輪傳動(dòng)相連，二個(gè)車前輪位于車底盤前部的二側(cè)。其目的在于提供一種可提升車輛動(dòng)力性能，利用太陽(yáng)能，回收部分制動(dòng)能量，提高汽油內(nèi)燃機(jī)工作效率，降低燃油消耗的后驅(qū)式混合動(dòng)力車。
【IPC分類】B60L7/10, B60K6/20, B60L11/18
【公開(kāi)號(hào)】CN205292264
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】劉春光, 陳路明, 廖自力, 張運(yùn)銀, 項(xiàng)宇, 陽(yáng)貴兵, 趙梓旭, 燕玉林, 李嘉麒, 張征, 李能, 朱昊
【申請(qǐng)人】中國(guó)人民解放軍裝甲兵工程學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年6月8日
【申請(qǐng)日】2016年1月19日