專利名稱：機(jī)電復(fù)合車用弱中度混合動(dòng)力合成系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是車用弱中度混合動(dòng)力合成系統(tǒng)，適用于各種汽車、拖拉機(jī)、摩托車等機(jī)動(dòng)車輛、混合動(dòng)力汽車及電動(dòng)車輛作制動(dòng)能量回收和二次牽引，特別適合城市公交車輛使用。
背景技術(shù)：
當(dāng)前汽車制動(dòng)能量回收主要采用電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)工況，把制動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為電能存儲(chǔ)于蓄電池，該種方案對(duì)于制動(dòng)能量的吸收受限制于電機(jī)本身功率及蓄電池充電電流的大小。在這之后又出現(xiàn)了蓄電池和超級(jí)電容聯(lián)合吸收發(fā)電機(jī)輸出能量的方案，由于電機(jī)本身功率較大和成本等原因，還沒有達(dá)到市場(chǎng)應(yīng)用的地步。至于使用液壓系統(tǒng)吸收汽車制動(dòng)能量，系統(tǒng)本身體積較大，成本較高。目前還沒有針對(duì)市場(chǎng)使用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收的裝置或系統(tǒng)，能夠達(dá)到效果好，同時(shí)具有成本低，體積小等特點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是針對(duì)上述不足之處提供車用弱中度混合動(dòng)力合成系統(tǒng)，在吸收制動(dòng)能量時(shí)，電機(jī)和飛輪同時(shí)吸收制動(dòng)能量，將制動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艽鎯?chǔ)于蓄電池和飛輪的動(dòng)能；在車輛起步時(shí)，飛輪釋放其動(dòng)量，在短時(shí)間內(nèi)提高較大的扭矩，使得車輛起步更平穩(wěn)迅速；在車輛停止后，系統(tǒng)會(huì)通過電機(jī)發(fā)電回收飛輪的動(dòng)能；具體結(jié)構(gòu)是由行星齒輪排、 電動(dòng)機(jī)和飛輪部分組成。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)措施車用弱中度混合動(dòng)力合成系統(tǒng)，吸收車輛制動(dòng)時(shí)的動(dòng)能，將其轉(zhuǎn)換為電能存于蓄電池和飛輪的動(dòng)能，在車輛起步時(shí)飛輪釋放動(dòng)能，達(dá)到起步助力的目的，其特征在于行星排行星架連接并聯(lián)連接于車輛變速箱和車輪之間，行星排內(nèi)齒圈連接飛輪，行星排太陽輪過一個(gè)制動(dòng)器轉(zhuǎn)動(dòng)部分連接電機(jī)，當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)工況，則從行星架傳遞來的動(dòng)能一部分被電機(jī)吸收，一部分轉(zhuǎn)變?yōu)轱w輪的動(dòng)能，這部分能量被儲(chǔ)存并被加以利用。該方法具體包括以下步驟1)在車輛行駛時(shí)，行星排內(nèi)齒圈連接飛輪，被一制動(dòng)器制動(dòng)，行星排太陽輪連接一電機(jī)，電機(jī)被倒拖轉(zhuǎn)動(dòng)但沒有功率輸出；當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，作用于內(nèi)齒圈的制動(dòng)器松開，電機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)工況，電機(jī)吸收小部分制動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艽嬗谛铍姵?，飛輪吸收大部分制動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)轱w輪的動(dòng)能；在車輛車速低于一定的值，控制電機(jī)輸出為零，此時(shí)飛輪由于其慣性而繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。2)當(dāng)檢測(cè)到車輛停車后在一較短時(shí)間內(nèi)車輛重新起步，則行星排太陽輪與電機(jī)之間連接有一制動(dòng)器，該制動(dòng)器制動(dòng)太陽輪和電機(jī)，釋放飛輪動(dòng)能，達(dá)到車輛起步助力的目的。3)當(dāng)檢測(cè)到車輛停車后發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)超過一定的時(shí)間，則發(fā)電機(jī)工作，吸收飛輪動(dòng)能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艽鎯?chǔ)于蓄電池。[0010]4)在車輛在加速工況時(shí)，電機(jī)輸出功率，達(dá)到車輛加速助力的目的。一種機(jī)電復(fù)合制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置是采取以下方案實(shí)現(xiàn)的一種機(jī)電復(fù)合制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置結(jié)構(gòu)具有制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置，其特征在于結(jié)構(gòu)具有行星排、飛輪、電機(jī)及控制元件部分組成；行星排行星架(1)并聯(lián)于變速器輸出軸與車輪之間，行星排太陽輪⑵同軸連接一制動(dòng)鼓(9)，所述制動(dòng)鼓(9)外周(或側(cè)面)裝有制動(dòng)帶(或電磁制動(dòng)器)(8)，所述制動(dòng)鼓(9)同軸連接電機(jī)(10)軸，行星輪(3)安裝在所述行星排行星架(1)上，與所述行星排太陽輪( 和行星排內(nèi)齒圈(4)嚙合，所述行星排內(nèi)齒圈(4)外圍(或側(cè)面)裝有制動(dòng)帶(或電磁制動(dòng)器)(5)，所述行星排內(nèi)齒圈(4)與飛輪(6) 同軸安裝，所述飛輪(6)上裝有單向超越離合器(7)，使得所述飛輪(6)只能按一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，控制器(11)控制電機(jī)(10)和蓄電池(12)，根據(jù)設(shè)定的工況決定電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)工況向所述蓄電池(1 充電，或者所述蓄電池(12)輸出能量驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)(10)輸出功率。本發(fā)明“一種機(jī)電復(fù)合制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置”是利用目前已成熟的行星齒輪制造技術(shù)、電機(jī)、飛輪及控制技術(shù)，經(jīng)過精心設(shè)計(jì)后提出一種機(jī)電復(fù)合制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置，用于車輛能有效吸收其制動(dòng)能量，同時(shí)具有改善車輛起步和加速時(shí)車輛的動(dòng)力性，提高其整體效率，達(dá)到節(jié)能減排和延長發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪傳動(dòng)系壽命。其工作原理如下在車輛行駛時(shí)，行星排內(nèi)齒圈連接飛輪，被一制動(dòng)器制動(dòng)，行星排太陽輪連接一電機(jī)，電機(jī)被倒拖轉(zhuǎn)動(dòng)但沒有功率輸出，當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，作用于內(nèi)齒圈的制動(dòng)器松開，電機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)工況，電機(jī)吸收小部分制動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艽嬗谛铍姵?，飛輪吸收大部分制動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)轱w輪的動(dòng)能，在車輛車速低于一定的值，控制電機(jī)輸出為零，此時(shí)飛輪由于其慣性而繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)檢測(cè)到車輛停車后在一較短時(shí)間內(nèi)車輛重新起步，則行星排太陽輪與電機(jī)之間連接有一制動(dòng)器，該制動(dòng)器制動(dòng)太陽輪和電機(jī)，釋放飛輪動(dòng)能，達(dá)到車輛起步助力的目的； 當(dāng)檢測(cè)到車輛停車后發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)超過一定的時(shí)間，則發(fā)電機(jī)工作，吸收飛輪動(dòng)能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艽鎯?chǔ)于蓄電池；在車輛在加速工況時(shí)，電機(jī)輸出功率，達(dá)到車輛加速助力的目的。本發(fā)明行星齒輪式一種機(jī)電復(fù)合制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置特點(diǎn)1、本發(fā)明用電機(jī)和飛輪復(fù)合吸收制動(dòng)能量，具有效率高、體積小、對(duì)蓄電池?fù)p傷小的特點(diǎn)。2、在車輛起步時(shí)如果是中途停車可以釋放飛輪的能量，達(dá)到起步助力的功能；在飛輪沒有動(dòng)能時(shí)起步，可以先用電機(jī)驅(qū)動(dòng)飛輪到一定轉(zhuǎn)速，在起步時(shí)釋放飛輪能量達(dá)到起步助力的目的。3、在車輛加速時(shí)，電機(jī)可以輸出功率達(dá)到加速助力的功能。4、在飛輪吸收了能量而不需要短時(shí)間內(nèi)輸出功率時(shí)，電機(jī)可以轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)工況，吸收飛輪動(dòng)能，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艽鎯?chǔ)于蓄電池。本發(fā)明一種機(jī)電復(fù)合制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置是針對(duì)車輛的復(fù)雜使用工況而設(shè)計(jì)的制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置，主要適用于各種汽車、拖拉機(jī)、摩托車等機(jī)動(dòng)車輛、混合動(dòng)力汽車及電動(dòng)車輛作制動(dòng)能量回收和二次牽引，特別適合城市公交車輛使用。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。附圖1是一種機(jī)電復(fù)合制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置實(shí)施實(shí)例，本發(fā)明的實(shí)際使用并不局限于實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
參照附圖1，一種機(jī)電復(fù)合制動(dòng)能量回收及二次牽引裝置結(jié)構(gòu)特征為(如附圖1) 行星排行星架1并聯(lián)于變速器輸出軸與車輪之間，行星排太陽輪2同軸連接一制動(dòng)鼓9，所述行星排太陽輪2齒數(shù)為23，所述制動(dòng)鼓9外周裝有制動(dòng)帶8，所述制動(dòng)鼓9同軸連接電機(jī) 10軸，行星輪3安裝在所述行星排行星架1上，所述行星輪3齒數(shù)為13，與所述行星排太陽輪2和行星排內(nèi)齒圈4嚙合，所述行星排內(nèi)齒圈4齒數(shù)為49，所述行星排內(nèi)齒圈4外圍裝有制動(dòng)帶5，所述行星排內(nèi)齒圈4與飛輪6同軸安裝，所述飛輪6上裝有單向超越離合器7，使得所述飛輪6只能按一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，控制器11控制電機(jī)10和蓄電池12，根據(jù)設(shè)定的工況決定電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)工況向所述蓄電池12充電，或者所述蓄電池12輸出能量驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)10輸出功率，所述蓄電池12電壓為MV，容量為18Ah。這種方案可以使本系統(tǒng)很好的嵌入到現(xiàn)有的車輛中，使現(xiàn)有車輛具有部分混合動(dòng)力的特點(diǎn)，同時(shí)具有效率高，體積小，易于控制等特點(diǎn)，特別適用于城市公交車的使用。
權(quán)利要求1.機(jī)電復(fù)合車用弱中度混合動(dòng)力合成系統(tǒng)，具有制動(dòng)能量回收及二次牽引系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)特征在于具有行星排、飛輪、電機(jī)及控制元件部分組成；行星排行星架(1)車輪之間連接，行星排太陽輪⑵同軸連接一制動(dòng)鼓(9)，所述制動(dòng)鼓(9)外周裝有制動(dòng)帶(8)，行星排行星輪( 安裝在所述行星排行星架(1)上，與所述行星排太陽輪( 和行星排內(nèi)齒圈(4) 嚙合，所述行星排內(nèi)齒圈(4)外圍裝有制動(dòng)帶(5)，所述行星排內(nèi)齒圈(4)與飛輪(6)同軸連接安裝，所述飛輪(6)同軸連接電機(jī)(10)軸，控制器(11)控制所述電機(jī)(10)和蓄電池 (12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)電復(fù)合車用弱中度混合動(dòng)力合成系統(tǒng)，其特征在于所述制動(dòng)帶(8)可以為電磁制動(dòng)器，安裝于所述制動(dòng)鼓(9)的側(cè)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)電復(fù)合車用弱中度混合動(dòng)力合成系統(tǒng)，其特征在于所述制動(dòng)帶( 可以為電磁制動(dòng)器，安裝于所述行星排內(nèi)齒圈(4)的側(cè)面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)電復(fù)合車用弱中度混合動(dòng)力合成系統(tǒng)，其特征在于所述電機(jī)(10)可以有一中孔，所述行星排太陽輪( 和所述制動(dòng)鼓(9)連接軸穿過所述電機(jī)(10) 中孔。
專利摘要本實(shí)用新型涉及的是機(jī)電復(fù)合車用弱中度混合動(dòng)力合成系統(tǒng)，采用電機(jī)、行星排和高速飛輪組合，適用于各種汽車、拖拉機(jī)、混合動(dòng)力汽車及電動(dòng)車輛作制動(dòng)能量回收和二次牽引，特別適合城市公交車輛使用。具有制動(dòng)能量回收和二次牽引功能，其特征在于行星架(1)與車輪連接，太陽輪(2)同軸連接一制動(dòng)鼓(9)，制動(dòng)鼓(9)外周有制動(dòng)器(8)，內(nèi)齒圈(4)外圍裝有制動(dòng)帶(5)，內(nèi)齒圈(4)與飛輪(6)同軸安裝，飛輪(6)同軸連接電機(jī)(10)軸，控制器(11)控制電機(jī)(10)和蓄電池(12)，根據(jù)設(shè)定的工況決定電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)工況向蓄電池(12)充電，或者驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)輸出功率。
文檔編號(hào)B60K6/365GK201951226SQ20102019326
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者鄒政耀 申請(qǐng)人:鄒政耀