專利名稱：增程式電動汽車動力系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種電動汽車的動力總成，更確切地說，本發(fā)明涉及一種增程式電動汽車動力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近些年來，節(jié)能與環(huán)保已經(jīng)成為汽車行業(yè)發(fā)展的主旋律，在這種情況下，電動汽車成為了未來發(fā)展的方向。但由于目前動力電池的比能量較低，若要達到傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的續(xù)駛里程水平，電池組的體積和重量都會非常龐大，同時會增加相當多的成本。考慮到電池的核心技術(shù)屬于材料科學，短期內(nèi)很可能無法實現(xiàn)突破。也有企業(yè)和學者主張采用換電站模式以解決電動汽車的續(xù)駛里程問題，但是換電站的規(guī)劃和建設同樣需要相當長的周期，且未來生產(chǎn)電動汽車的車廠眾多，動力電池難以實現(xiàn)標準化也是換電模式實行的一個阻礙。根據(jù)一些學者的統(tǒng)計，大多數(shù)城市用戶單日的汽車使用里程通常不超過60km，只有很少的時間進行長途行駛。因此，在電動汽車基礎上增加增程裝置，用相對小容量的電池組滿足日常行駛需求，用增程裝置以滿足長距離形式需求，是一個很好的解決方案。此外，再生制動是電動汽車的重要技術(shù)，但傳統(tǒng)的電動汽車多為兩驅(qū)，能夠回收的能量十分有限。由于再生制動的加入，使得機械制動系統(tǒng)的設計面臨很多困難。現(xiàn)有的主流增程式電動汽車，除了裝備有內(nèi)燃機、電動機、燃油系統(tǒng)和電池系統(tǒng)夕卜，還單獨裝備了發(fā)電機，在純電動驅(qū)動狀態(tài)下，只使用電動機進行驅(qū)動；在增程發(fā)電模式下，內(nèi)燃機帶動發(fā)電機為電池充電，再使用電池中的電能驅(qū)動電動機。這種傳統(tǒng)的方案雖然可以滿足增程式電動汽車的基本功能，但是為了達到電動汽車的所需的行駛性能，往往既需要裝備功率很大電動機，還需要裝備與電動機功率相仿的發(fā)電機和內(nèi)燃機。但是體積和自重較大的發(fā)電機和內(nèi)燃機卻不能直接輸出功率驅(qū)動車輛前進，使得動力系統(tǒng)的功率質(zhì)量比偏小、汽車的整備質(zhì)量較大難以實現(xiàn)輕量化設計，影響包括動力性和續(xù)航力在內(nèi)的使用性能。而且，由于動力系統(tǒng)集中在驅(qū)動橋附近，不但給布置帶來不便，還會造成驅(qū)動橋軸荷過大、整車質(zhì)量分布不均勻，也會對操縱穩(wěn)定性和通過性等性能造成不利影響。此外，在傳統(tǒng)的方案中，內(nèi)燃機與驅(qū)動橋之間沒有任何機械連接，增程模式下，燃油的化學能要首先由內(nèi)燃機轉(zhuǎn)化為機械能、然后由發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能、最后由電動機再次轉(zhuǎn)化為機械能，當在較好路況下進行長距離行駛時，過多的能量形式轉(zhuǎn)化也會造成一定程度的能量損耗，進而對續(xù)航力和經(jīng)濟性產(chǎn)生不利影響。此外，雖然有個別企業(yè)提出了使用電動與發(fā)電一體機的增程式電動汽車方案，可以在動力需求較大的工況下實現(xiàn)雙電機驅(qū)動，一定程度上兼顧了增程發(fā)電功能和動力性能。但是，這些方案均基于兩輪驅(qū)動、整車只具有一個驅(qū)動橋，所以依然需要將電動機、發(fā)電機和內(nèi)燃機安裝在唯一的驅(qū)動橋附近，不能解決現(xiàn)有增程式電動汽車布置比較困難、整車質(zhì)量分布不均勻的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服了現(xiàn)有增程式電動汽車存在的同等功率下整備質(zhì)量偏大、功率質(zhì)量比偏小、布置比較困難與整車質(zhì)量分布不均勻的問題，提供了一種增程式電動汽車動力系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:所述的增程式電動汽車動力系統(tǒng)由前輪動力子系統(tǒng)、后輪動力子系統(tǒng)、儲能與供電子系統(tǒng)、助力制動子系統(tǒng)與車載電子控制子系統(tǒng)組成。所述的前輪動力子系統(tǒng)包括有內(nèi)燃機、前橋電動與發(fā)電一體機、前離合器、后離合器、前橋減速器、前橋差速器和燃油系統(tǒng)。內(nèi)燃機的飛輪端與前離合器的主動部分采用法蘭盤與螺栓連接，前離合器的從動部分與電動與發(fā)電一體機的輸入軸米用花鍵副連接，電動與發(fā)電一體機的輸出軸與后離合器的主動部分采用花鍵副連接，后離合器的從動部分與前橋減速器輸入軸采用法蘭盤與螺栓連接，前橋減速器的從動齒輪與前橋差速器的殼體固定連接。所述的后輪動力子系統(tǒng)包括有驅(qū)動電機、后橋減速器和后橋差速器。驅(qū)動電機的輸出軸與后橋減速器的輸入軸采用花鍵副連接，后橋減速器的從動齒輪與后橋差速器的殼體固定連接。所述的儲能與供電子系統(tǒng)和整車高壓直流母線并聯(lián)連接、助力制動子系統(tǒng)與車載電子控制子系統(tǒng)采用信號線路連接；車載電子控制子系統(tǒng)和CAN總線連接。技術(shù)方案中所述的儲能與供電子系統(tǒng)由高壓供電部分和低壓供電部分組成。高壓供電部分包括有動力電池組、電池管理系統(tǒng)、充電器與充電插頭；低壓供電部分包括有低壓電瓶與直流降壓裝置。充電插頭與充電器的電能輸入端采用電纜連接，充電器的電能輸出正負極依次與動力電池組充電接口的正負極相連，動力電池組的正負極分別與電池管理系統(tǒng)電線連接，電池管理系統(tǒng)的輸出端與整車高壓直流母線并聯(lián)連接，直流降壓裝置的輸入端與高壓直流母線并聯(lián)連接，直流降壓裝置的輸出端與低壓電瓶正負極電線連接；低壓電瓶的正負極與整車的低壓供電線路電線連接。技術(shù)方案中所述的助力制動子系統(tǒng)由制動主缸和助力裝置、2個結(jié)構(gòu)相同的前輪制動器和2個結(jié)構(gòu)相同的后輪制動器組成。2個結(jié)構(gòu)相同的前輪制動器依次安裝在右側(cè)的前車輪與左側(cè)的前車輪的轉(zhuǎn)向節(jié)上，2個結(jié)構(gòu)相同的后輪制動器依次安裝在右側(cè)的后車輪與左側(cè)的后車輪的轉(zhuǎn)向節(jié)上，制動主缸和助力裝置中的制動主缸的前出油口和2個結(jié)構(gòu)相同的前輪制動器的進油口之間采用液壓管路連接，制動主缸和助力裝置中的制動主缸的后出油口和2個結(jié)構(gòu)相同的后輪制動器的進油口之間采用液壓管路連接，制動主缸和助力裝置與低壓電瓶采用供電線路連接，制動主缸和助力裝置自帶的踏板位置電位器與車載電子控制子系統(tǒng)采用信號線路連接。技術(shù)方案中所述的車載電子控制子系統(tǒng)由整車控制器、發(fā)動機控制器、前輪電動與發(fā)電一體機控制器和后輪驅(qū)動電機控制器組成。整車控制器的制動信號輸入端口通過信號線路與制動主缸和助力裝置自帶的踏板位置電位器相連，前橋電動與發(fā)電一體機控制器的正負極高壓輸入端口分別與高壓直流母線連接，前橋電動與發(fā)電一體機控制器的高壓輸出端口的三相接線柱分別通過大電流電纜與前橋電動與發(fā)電一體機的三相輸入端連接，前橋電動與發(fā)電一體機控制器的信號輸入端口通過信號線路與前橋電動與發(fā)電一體機自帶的旋轉(zhuǎn)變壓器連接，后橋驅(qū)動電機控制器的正負極高壓輸入端口分別與高壓直流母線連接，后橋驅(qū)動電機控制器的高壓輸出端口的三相接線柱分別通過大電流電纜與后橋驅(qū)動電機的三相輸入端連接，后橋驅(qū)動電機控制器的信號輸入端口通過信號線路與后橋驅(qū)動電機自帶的旋轉(zhuǎn)變壓器連接；整車控制器、發(fā)動機控制器、前輪電動與發(fā)電一體機控制器與后輪驅(qū)動電機控制器分別和CAN總線連接。技術(shù)方案中所述的前橋差速器左右兩側(cè)的輸出端分別通過左前驅(qū)動半軸與右前驅(qū)動半軸和左前車輪與右前車輪連接。后橋差速器左右兩側(cè)的輸出端依次通過左后驅(qū)動半軸與右后驅(qū)動半軸和左后車輪與右后車輪連接。技術(shù)方案中所述的前輪動力子系統(tǒng)布置于前橋處，后輪動力子系統(tǒng)布置于后橋處，助力制動子系統(tǒng)的制動主缸和助力裝置布置在駕駛艙前方的前圍板處。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是:1.本發(fā)明所述的增程式電動汽車動力系統(tǒng)利用電動機在輸入功率時可作為發(fā)電機使用的特點，并未顯著提高增程式電動汽車的整備質(zhì)量、復雜程度及其生產(chǎn)成本，現(xiàn)有增程式電動汽車整備質(zhì)量的基礎上，大大增加了純電動驅(qū)動模式下的可用驅(qū)動功率，以一輛整備質(zhì)量1800kg左右的增程式電動汽車為例，傳統(tǒng)的動力總成所能實現(xiàn)的最大功率一般為60 80KW，而應用本發(fā)明所述的增程式電動汽車動力系統(tǒng)則可達到150KW以上；2.在現(xiàn)有增程式電動汽車的基礎上，增加了內(nèi)燃機直接驅(qū)動模式，在遠距離高速巡航的工況下，消除了機械能轉(zhuǎn)化為電能再轉(zhuǎn)化回機械能的功率損失，按照典型條件下發(fā)電機效率95%、電動機效率90%計算，該模式在高速巡航工況可以提高約15%的效率，有效地改善增程式電動汽車在遠距離巡航工況下的經(jīng)濟性；3.在現(xiàn)有增程式電動汽車的基礎上，增加了內(nèi)燃機-電動機聯(lián)合驅(qū)動模式，在駕駛者對動力需求極大的工況，可以將動力系統(tǒng)短時間內(nèi)的輸出功率和輸出扭矩提升30% 40%，進一步改善整車的動力性能；4.本發(fā)明所述的增程式電動汽車動力系統(tǒng)將前輪動力子系統(tǒng)與后輪動力子系統(tǒng)分別布置在前后兩個車橋上，較將整個動力系統(tǒng)安置于前橋的傳統(tǒng)方案，本發(fā)明有利于整車的布置，可實現(xiàn)前后軸荷分配接近50%:50%，有助于改善增程式電動汽車的操縱穩(wěn)定性。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明:圖1為本發(fā)明所述的增程式電動汽車動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成的示意框圖；圖2為本發(fā)明所述的增程式電動汽車動力系統(tǒng)中的前輪動力子系統(tǒng)I結(jié)構(gòu)組成的示意圖；圖中:1.如輪動力子系統(tǒng)，I1.后輪動力子系統(tǒng)，II1.儲能與供電子系統(tǒng)，IV.助力制動子系統(tǒng)，V.車載電子控制子系統(tǒng),1.內(nèi)燃機，2.前橋電動與發(fā)電一體機,3.前離合器，4.后離合器，5.前橋減速器，6.前橋差速器，7.燃油系統(tǒng)，8.后橋驅(qū)動電機，9.后橋減速器，10.后橋差速器，11.高壓供電部分，12.低壓供電部分，13.電池管理系統(tǒng)，14.動力電池組，15.充電器，16.充電插頭，17.直流降壓裝置，18.低壓電瓶，19.制動主缸和助力裝置，20.前輪制動器，21.后輪制動器，22.整車控制器，23.前橋電動與發(fā)電一體機控制器，24.后橋驅(qū)動電機控制器，25.發(fā)動機控制器。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細的描述:所述的增程式電動汽車動力系統(tǒng)由前輪動力子系統(tǒng)1、后輪動力子系統(tǒng)I1、儲能與供電子系統(tǒng)II1、助力制動子系統(tǒng)IV與車載電子控制子系統(tǒng)V五個子系統(tǒng)組成。所述前輪動力子系統(tǒng)I包括有內(nèi)燃機1、前橋電動與發(fā)電一體機2、前離合器3、后離合器4、前橋減速器5、前橋差速器6和燃油系統(tǒng)7。其中:前橋電動與發(fā)電一體機2優(yōu)選能夠四象限運行的永磁同步電機，其功率需根據(jù)整車動力性參數(shù)進行選型；內(nèi)燃機1、前橋減速器5可根據(jù)整車性能進行匹配選型，本發(fā)明的實施例中，內(nèi)燃機I優(yōu)選具備電子節(jié)氣門且最大功率不低于前橋電動與發(fā)電一體機2最大功率的汽油發(fā)動機，前橋減速器5為民用汽車中常用的單級齒輪主減速器；前離合器
3、后離合器4均為電磁離合器，本實施例中優(yōu)選DLM-5系列直流濕式摩擦片電磁離合器。內(nèi)燃機I的飛輪端與前離合器3的主動部分采用法蘭盤結(jié)構(gòu)與螺栓連接，前離合器3的從動部分與電動與發(fā)電一體機2的輸入軸通過花鍵副連接；電動與發(fā)電一體機2的輸出軸與后離合器4的主動部分采用花鍵副連接；后離合器4的從動部分與前橋減速器5的輸入軸采用法蘭盤與螺栓連接，也可采用花鍵副連接。前橋減速器5的從動齒輪與前橋差速器6的殼體通過螺栓固定連接，前橋差速器6左右兩側(cè)的輸出端分別通過左前驅(qū)動半軸與右前驅(qū)動半軸和左前車輪與右前車輪連接。所述后輪動力子系統(tǒng)II包括有后橋驅(qū)動電機8、后橋減速器9和后橋差速器10。其中:后橋驅(qū)動電機8、后橋減速器9可根據(jù)整車性能進行選型匹配。本發(fā)明的實施例中，后橋驅(qū)動電機8優(yōu)選采用永磁同步電機，后橋減速器9優(yōu)選民用汽車中常用的單級齒輪主減速器；驅(qū)動電機8的輸出軸與后橋減速器9的輸入軸以花鍵副形式直接連接；后橋減速器9的從動齒輪與后橋差速器10的殼體固定連接，后橋差速器10左右兩側(cè)的輸出端分別通過左后驅(qū)動半軸與右后驅(qū)動半軸和左后車輪與右后車輪連接。所述的儲能與供電子系統(tǒng)III由高壓供電部分11和低壓供電部分12組成。高壓供電部分11包括有動力電池組14、電池管理系統(tǒng)13、充電器15與充電插頭16,低壓供電部分12包括有低壓電瓶18和直流降壓裝置17。本實施例中，動力電池組14優(yōu)選電壓為280V至400V的磷酸鐵鋰動力電池組，電池管理系統(tǒng)13與動力電池組14配套選型，低壓電瓶18優(yōu)選電壓為24V的鉛酸電池或卷繞電池。其中:充電插頭16與充電器15的電能輸入端通過電纜連接；充電器15的電能輸出正負極依次與動力電池組14充電接口的正負極相連；動力電池組14需滿足電壓和容量的要求，本實施例中優(yōu)選磷酸鐵鋰動力電池組，其正負極分別與電池管理系統(tǒng)13的高壓輸入端通過大電流電纜連接；電池管理系統(tǒng)13的高壓輸出端與整車高壓直流母線連接，即與高壓直流母線上其它用電器并聯(lián)；直流降壓裝置17的輸入端與高壓直流母線連接，即與高壓直流母線上其它用電器及儲能裝置并聯(lián)，直流降壓裝置17的輸出端與低壓電瓶18正負極相連；低壓電瓶18的正負極同時也接入整車的低壓供電線路，與內(nèi)燃機I的用電器、整車電子控制子系統(tǒng)V、以及其他低壓車載用電器并聯(lián)。所述的助力制動子系統(tǒng)IV由制動主缸和助力裝置19、左右兩套結(jié)構(gòu)相同的前輪制動器20與左右兩套結(jié)構(gòu)相同的后輪制動器21組成。助力制動子系統(tǒng)IV的制動主缸和助力裝置19布置在駕駛艙前方的前圍板處，2個結(jié)構(gòu)相同的前輪制動器20依次安裝在右側(cè)的前車輪與左側(cè)的前車輪的轉(zhuǎn)向節(jié)上，2個結(jié)構(gòu)相同的后輪制動器21依次安裝在右側(cè)的后車輪與左側(cè)的后車輪的轉(zhuǎn)向節(jié)上。制動主缸和助力裝置19為電動助力伺服機構(gòu)或電動真空伺服機構(gòu)，制動主缸和助力裝置19中的制動主缸的前出油口和左右兩套結(jié)構(gòu)相同的前輪制動器20的進油口之間使用液壓管路連接；制動主缸和助力裝置19中的制動主缸的后出油口和左右兩套結(jié)構(gòu)相同的后輪制動器21的進油口之間使用液壓管路連接。制動主缸和助力裝置19通過低壓供電線路和低壓電瓶18相連。所述的車載電子控制子系統(tǒng)V由整車控制器22、發(fā)動機控制器25、前橋電動與發(fā)電一體機控制器23和后橋驅(qū)動電機控制器24組成。所述的整車控制器22、發(fā)動機控制器
25、前橋電動與發(fā)電一體機控制器23和后橋驅(qū)動電機控制器24通過CAN總線相互連接，即整車控制器22、發(fā)動機控制器25、前橋電動與發(fā)電一體機控制器23及后橋驅(qū)動電機控制器24分別和CAN總線連接。此外:整車控制器22的制動信號輸入端口通過信號線路與制動主缸和助力裝置19自帶的踏板位置電位器相連，整車控制器22的電池信號輸入端口通過信號線路與電池管理系統(tǒng)13的信號輸出端口連接，整車控制器22的前、后離合器輸出端口依次通過信號線路和前離合器3與后離合器4控制端口相連接；前橋電動與發(fā)電一體機控制器23的正負極高壓輸入端口分別與高壓直流母線連接，前橋電動與發(fā)電一體機控制器23的聞壓輸出端口的三相接線柱分別通過大電流電纜與前橋電動與發(fā)電一體機2的三相輸入端連接，前橋電動與發(fā)電一體機控制器23的信號輸入端口通過信號線路與前橋電動與發(fā)電一體機2自帶的旋轉(zhuǎn)變壓器連接；后橋驅(qū)動電機控制器24的正負極高壓輸入端口分別與高壓直流母線連接，后橋驅(qū)動電機控制器24的高壓輸出端口的三相接線柱分別通過大電流電纜與后橋驅(qū)動電機8的三相輸入端連接，后橋驅(qū)動電機控制器24的信號輸入端口通過信號線路與后橋驅(qū)動電機8自帶的旋轉(zhuǎn)變壓器連接；發(fā)動機控制器25的輸入端口通過信號線路與內(nèi)燃機I自帶的各個傳感器(如空氣流量計、曲軸相位傳感器、冷卻水溫度傳感器等，具體取決于所選的內(nèi)燃機形式)連接，發(fā)動機控制器25的輸出端口通過信號線路與內(nèi)燃機I自帶的各個執(zhí)行機構(gòu)(如噴油器、點火線圈、電控節(jié)氣門等)連接。前輪動力子系統(tǒng)I需布置于前橋處，典型布置位置為汽車前部的發(fā)動機艙內(nèi)，與車身之間通過橡膠緩沖的懸置結(jié)構(gòu)螺栓連接，前輪動力子系統(tǒng)I中前橋差速器6的兩個輸出端分別通過左右前驅(qū)動半軸與汽車左右前輪轂通過花鍵副或法蘭結(jié)構(gòu)連接。后輪動力子系統(tǒng)II需布置于后橋處，如汽車后排座椅下方或行李艙底部，與車身之間通過橡膠緩沖的懸置結(jié)構(gòu)螺栓連接，后輪動力子系統(tǒng)II中后橋差速器10的兩個輸出端分別通過左右后驅(qū)動半軸與汽車左右后輪轂通過花鍵副或法蘭結(jié)構(gòu)連接。儲能與供電子系統(tǒng)III需布置于后橋處或汽車底部，儲能與供電子系統(tǒng)III中動力電池組14、前輪動力子系統(tǒng)I中前橋電動與發(fā)電一體機2的電能輸入端和后輪動力子系統(tǒng)II中驅(qū)動電機8的電能輸入端通過線纜并聯(lián)接入高壓直流母線。助力制動子系統(tǒng)IV和車載電子控制子系統(tǒng)V中各個部件的電源輸入端分別通過電纜與儲能與供電子系統(tǒng)III中低壓電瓶18相連。車載電子控制子系統(tǒng)V布置在汽車前部的發(fā)動機艙內(nèi)。前輪動力子系統(tǒng)1、后輪動力子系統(tǒng)I1、儲能與供電子系統(tǒng)II1、助力制動子系統(tǒng)IV以及車載電子控制子系統(tǒng)V中各個部件的信號輸入或輸出端口分別接入整車通訊總線，本實施例中采用CAN總線，以實現(xiàn)車載電子控制子系統(tǒng)V對其它各個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和電子控制。所述的增程式電動汽車動力系統(tǒng)工作原理:當汽車的儲能與供電子系統(tǒng)III中電力充足、且目標轉(zhuǎn)矩不超過前橋電動與發(fā)電一體機2和后橋驅(qū)動電機8所能共同提供的最大扭矩時，汽車使用純電動驅(qū)動模式。該模式下，內(nèi)燃機I不工作，內(nèi)燃機I與前橋電動與發(fā)電一體機2之間的前離合器3分離，前橋電動與發(fā)電一體機2與前橋減速器5之間的后離合器4接合,前橋電動與發(fā)電一體機2處于驅(qū)動狀態(tài)，與后橋驅(qū)動電機8共同驅(qū)動汽車行駛，汽車處于四輪驅(qū)動狀態(tài)。制動時，前橋電動與發(fā)電一體機2與后橋驅(qū)動電機8均參與再生制動。當汽車的儲能與供電子系統(tǒng)III中電力不足時，汽車使用增程發(fā)電模式。該模式下，內(nèi)燃機I工作，電子節(jié)氣門開啟部分開度，一般為30%至50%，內(nèi)燃機I處于較為經(jīng)濟的工況。內(nèi)燃機I與前橋電動與發(fā)電一體機2之間的前離合器3接合，前橋電動與發(fā)電一體機2與前橋減速器5之間的后離合器4分離，前橋電動與發(fā)電一體機2處于發(fā)電狀態(tài)。后橋驅(qū)動電機8單獨驅(qū)動汽車行駛，汽車處于后輪驅(qū)動狀態(tài)。制動時，后橋驅(qū)動電機8參與再生制動。當汽車處于高速巡航狀態(tài)、目標扭矩較小時，汽車使用內(nèi)燃機直接驅(qū)動模式。該模式下，內(nèi)燃機I工作，電子節(jié)氣門開啟，其開度一般為50%至80%，以輸出所需的功率。內(nèi)燃機I與前橋電動與發(fā)電一體機2之間的前離合器3接合，前橋電動與發(fā)電一體機2與前橋減速器5之間的后離合器4接合，前橋電動與發(fā)電一體機2和后橋驅(qū)動電機8均不工作，完全由內(nèi)燃機I單獨驅(qū)動汽車行駛，汽車處于前輪驅(qū)動狀態(tài)。制動時，前后電機均參與再生制動。當汽車的儲能與供電子系統(tǒng)III中電力充足，且目標扭矩超過前橋電動與發(fā)電一體機2和后橋驅(qū)動電機8所能共同提供的最大扭矩時，汽車使用內(nèi)燃機與電動機聯(lián)合驅(qū)動模式。該模式下，內(nèi)燃機I工作，電子節(jié)氣門開啟的較大開度，其開度一般為70%至100%，以輸出所需的功率。內(nèi)燃機I與前橋電動與發(fā)電一體機2之間的前離合器3接合、前橋電動與發(fā)電一體機2與前橋減速器5之間的后離合器4接合,前橋電動與發(fā)電一體機2處于驅(qū)動狀態(tài)，與后橋驅(qū)動電機8共同驅(qū)動汽車行駛，汽車處于四輪驅(qū)動狀態(tài)。制動時，前橋電動與發(fā)電一體機2與后橋驅(qū)動電機8均參與再生制動。
權(quán)利要求
1.一種增程式電動汽車動力系統(tǒng)，其特征在于，所述的增程式電動汽車動力系統(tǒng)由前輪動力子系統(tǒng)(I )、后輪動力子系統(tǒng)(II)、儲能與供電子系統(tǒng)(III)、助力制動子系統(tǒng)(IV)與車載電子控制子系統(tǒng)(V)組成； 所述的前輪動力子系統(tǒng)(I)包括有內(nèi)燃機(I)、前橋電動與發(fā)電一體機(2)、前離合器(3)、后離合器(4)、前橋減速器(5)、前橋差速器(6)和燃油系統(tǒng)(7)； 內(nèi)燃機(I)的飛輪端與前離合器(3)的主動部分采用法蘭盤與螺栓連接，前離合器(3)的從動部分與電動與發(fā)電一體機(2)的輸入軸米用花鍵副連接，電動與發(fā)電一體機(2)的輸出軸與后離合器(4)的主動部分采用花鍵副連接，后離合器(4)的從動部分與前橋減速器(5)輸入軸采用法蘭盤與螺栓連接，前橋減速器(5)的從動齒輪與前橋差速器(6)的殼體固定連接； 所述的后輪動力子系統(tǒng)(II)包括有驅(qū)動電機(8)、后橋減速器(9)和后橋差速器(10); 驅(qū)動電機(8)的輸出軸與后橋減速器(9)的輸入軸采用花鍵副連接，后橋減速器(9)的從動齒輪與后橋差速器(10)的殼體固定連接； 所述的儲能與供電子系統(tǒng)(III)和整車高壓直流母線并聯(lián)連接、助力制動子系統(tǒng)(IV)與車載電子控制子系統(tǒng)(V)采用信號線路連接；車載電子控制子系統(tǒng)(V)和CAN總線連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的增程式電動汽車動力系統(tǒng)，其特征在于，所述的儲能與供電子系統(tǒng)(III)由高壓供電部分(11)和低壓供電部分(12)組成；高壓供電部分(11)包括有動力電池組(14)、電池管理系統(tǒng)(13)、充電器(15)與充電插頭(16);低壓供電部分(12)包括有低壓電瓶(18)與直流降壓裝置(17)； 充電插頭(16)與充電器(15)的電能輸入端采用電纜連接，充電器(15)的電能輸出正負極依次與動力電池組(14 )充電接口的正負極相連，動力電池組(14)的正負極分別與電池管理系統(tǒng)(13)電線連接，電池管理系統(tǒng)(13)的輸出端與整車高壓直流母線并聯(lián)連接，直流降壓裝置(17)的輸入端與高壓直流母線并聯(lián)連接，直流降壓裝置(17)的輸出端與低壓電瓶(18)正負極電線連接；低壓電瓶(18)的正負極與整車的低壓供電線路電線連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的增程式電動汽車動力系統(tǒng)，其特征在于，所述的助力制動子系統(tǒng)(IV)由制動主缸和助力裝置(19)、2個結(jié)構(gòu)相同的前輪制動器(20)和2個結(jié)構(gòu)相同的后輪制動器(21)組成； 2個結(jié)構(gòu)相同的前輪制動器(20)依次安裝在右側(cè)的前車輪與左側(cè)的前車輪的轉(zhuǎn)向節(jié)上，2個結(jié)構(gòu)相同的后輪制動器(21)依次安裝在右側(cè)的后車輪與左側(cè)的后車輪的轉(zhuǎn)向節(jié)上，制動主缸和助力裝置(19)中的制動主缸的前出油口和2個結(jié)構(gòu)相同的前輪制動器(20)的進油口之間采用液壓管路連接，制動主缸和助力裝置(19)中的制動主缸的后出油口和2個結(jié)構(gòu)相同的后輪制動器(21)的進油口之間采用液壓管路連接，制動主缸和助力裝置(19)與低壓電瓶(18)采用供電線路連接，制動主缸和助力裝置(19)自帶的踏板位置電位器與車載電子控制子系統(tǒng)(V)采用信號線路連接。
4.按照權(quán)利要求1所述的增程式電動汽車動力系統(tǒng)，其特征在于，所述的車載電子控制子系統(tǒng)(V)由整車控制器(22)、發(fā)動機控制器(25)、前輪電動與發(fā)電一體機控制器(23)和后輪驅(qū)動電機控制器(24)組成；整車控制器(22)的制動信號輸入端口通過信號線路與制動主缸和助力裝置(19)自帶的踏板位置電位器相連，前橋電動與發(fā)電一體機控制器(23)的正負極高壓輸入端口分別與高壓直流母線連接，前橋電動與發(fā)電一體機控制器(23)的高壓輸出端口的三相接線柱分別通過大電流電纜與前橋電動與發(fā)電一體機(2)的三相輸入端連接,前橋電動與發(fā)電一體機控制器(23)的信號輸入端口通過信號線路與前橋電動與發(fā)電一體機(2)自帶的旋轉(zhuǎn)變壓器連接，后橋驅(qū)動電機控制器(24)的正負極高壓輸入端口分別與高壓直流母線連接，后橋驅(qū)動電機控制器(24)的高壓輸出端口的三相接線柱分別通過大電流電纜與后橋驅(qū)動電機(8)的三相輸入端連接，后橋驅(qū)動電機控制器(24)的信號輸入端口通過信號線路與后橋驅(qū)動電機(8)自帶的旋轉(zhuǎn)變壓器連接；整車控制器(22)、發(fā)動機控制器(25)、前輪電動與發(fā)電一體機控制器(23)與后輪驅(qū)動電機控制器(24)分別和CAN總線連接。
5.按照權(quán)利要求1所述的增程式電動汽車動力系統(tǒng)，其特征在于，所述的前橋差速器(6)左右兩側(cè)的輸出端分別通過左前驅(qū)動半軸與右前驅(qū)動半軸和左前車輪與右前車輪連接； 后橋差速器(10)左右兩側(cè)的輸出端依次通過左后驅(qū)動半軸與右后驅(qū)動半軸和左后車輪與右后車輪連接。
6.按照權(quán)利要求1所述的增程式電動汽車動力系統(tǒng)，其特征在于，所述的前輪動力子系統(tǒng)(I )布置于前橋處，后輪動力子系統(tǒng)(II)布置于后橋處，助力制動子系統(tǒng)(IV)的制動主缸和助力裝置(19)布置在駕駛 艙前方的前圍板處。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種增程式電動汽車動力系統(tǒng)，克服現(xiàn)有增程式電動汽車功率質(zhì)量比偏小、布置比較困難與整車質(zhì)量分布不均勻的問題，其由前輪動力子系統(tǒng)、后輪動力子系統(tǒng)、儲能與供電子系統(tǒng)、助力制動子系統(tǒng)與車載電子控制子系統(tǒng)組成。前輪動力子系統(tǒng)包括有內(nèi)燃機、前橋電動與發(fā)電一體機、前離合器、后離合器、前橋減速器、前橋差速器和燃油系統(tǒng)。后輪動力子系統(tǒng)包括有驅(qū)動電機、后橋減速器和后橋差速器，驅(qū)動電機的輸出軸與后橋減速器的輸入軸為花鍵副連接，后橋減速器的從動齒輪與后橋差速器的殼體固定連接。儲能與供電子系統(tǒng)和整車高壓直流母線并聯(lián)連接，助力制動子系統(tǒng)與車載電子控制子系統(tǒng)采用信號線路連接；車載電子控制子系統(tǒng)和CAN總線連接。
文檔編號B60L11/14GK103158568SQ20131008029
公開日2013年6月19日 申請日期2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月14日
發(fā)明者王達, 宋世欣, 宋傳學, 靳立強, 肖峰, 李金龍 申請人:吉林大學