[实用新型]一种插电式混合动力客车机电耦合系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种插电式混合动力客车机电耦合系统。

背景技术

近年来，世界石油市场价格波动剧烈，各国政府纷纷调整本国的能源策略，加之汽车尾气排放造成了城市空气的严重污染，随着经济的迅速发展，国家对能源节约和环境保护的重视日益提高，国内外正在兴起一场电动车的研究开发热潮。

插电式混合动力客车兼具混合动力客车和纯电动客车的特点，它与纯电动客车同样有着电机独立驱动的工作模式，完全可以满足客车低速大扭矩和高速行驶的要求。其能量来源不仅来自于外充电也可以来自于发电机组。插电式混合动力客车可以根据不同运营环境选择纯电动、插电式、混合动力等多种工作模式，达到明显的节能减排效果，是由混合动力客车向纯电动客车过渡的最佳产品。

2008年，科技部在“十一五”863计划中设立插电式混合动力客车研发课题，2011年，国家发改委设立插电式混合动力机电耦合驱动系统专项，支持插电式混合动力机电耦合系统研发与产业化工作。2010年起，国家有关部门将混合动力客车列为节能型客车，而将插电式混合动力客车和纯电动客车列为新能源客车，并且在十二五期间加大支持力度。但是目前还没有一款机电耦合系统完全适用于插电式混合动力客车使用，制约了插电式混合动力客车的产业化推广工作。公司结合十一五863计划——插电式混合动力客车整车开发课题的实施，开发了一种新型的插电式混合动力客车机电耦合系统，通过系统的高度集成与一体化控制达到降低整车能耗及提高整车可靠性的目标。本系统的开发将有力促进插电式混合动力客车技术发展，逐步实现批量生产和市场推广；同时可向传统汽车技术扩散，带动我国汽车产业快速发展。

从技术路线角度考虑，串联、并联、混联都具备实现可充电混合动力客车的可行性，其中最容易实现的是串联和混联，而随着近几年混合动力技术的不断发展，串联混合动力逐渐偏离了主流技术路线，比较流行且相对成熟的混合动力方式是并联和混联。国内已开发成功的插电式混合动力客车都是基于串联技术路线的，尚无综合串联混合动力和并联混合动力两者优点的技术线路。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种适用于插电式混合动力客车的机电耦合系统，它基于混联方式的插电式混合动力机电耦合系统综合了串联混合动力和并联混合动力的特点，可以使发动机和驱动电机在任何工况下都工作在高效区，使用范围更加广泛，而且具有通过系统的高度集成及一体化控制达到提高整车可靠性及降低能耗的目标，并满足批量化生产要求的优点。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

本插电式混合动力客车机电耦合系统由以下4区组成：辅助动力系统区、能量源区、传动系统区和控制及信号区；

辅助动力系统区包括电动打气泵及打气泵控制器、电动助力转向及助力转向控制器、逆变器；能量源区包括发电机及发电机控制器、动力电池及电池管理系统、充电设备；传动系统区包括发动机、离合器及离合器分泵、驱动电机及电机控制器；控制及信号区包括整车控制器、数字仪表、中控信号档位信号、手刹信号、油门踏板、刹车踏板；      

具体连接方式为：驱动电机为低速大扭矩异步交流电机，该电机同时具有输入、输出轴，其一端为与发电机花键吻合的输入轴，并且具有和发电机飞轮壳吻合的连接法兰盘，另一端为与传动轴链接的输出法兰盘，通过将发电机的飞轮壳和驱动电机的连接法兰盘相连接，干式离合器嵌在发电机的飞轮壳和驱动电机的连接法兰盘之间；驱动电机的输出法兰盘通过传动轴直接和驱动桥相连接， 发动机通过皮带或齿轮连接发电机，上述连接全部为机械连接；

发电机通过三相电缆线和发电机控制器连接，发电机控制器通过两相电缆线和动力电池连接；动力电池通过两相电缆线分别和电动打气泵控制器、电动助力转向控制器、逆变器、充电设备、电机控制器相连接；电动打气泵控制器通过三相电缆线和电动打气泵连接；电动助力转向控制器通过三相电缆线和电动助力转向相连接；逆变电源通过电瓶线和电池连接；电机控制器通过三相电缆线和驱动电机连接；发电机、发电机控制器、电池管理系统、整车控制器通过控制器局域网络连接；电机控制器、整车控制器、数字仪表通过控制器局域网络连接；中控信号档位信号、手刹信号、油门踏板、刹车踏板通过物理线和电机控制器相连接；动力电池通过物理线和电池管理系统相连接；

所述能量源区还可以增加变速箱，所述变速箱一端连接驱动电机的输出法兰盘，另一端通过传动轴连接驱动桥，此时就可以将驱动电机的功率减小。 

发电机可以为永磁同步电机也可以为异步交流电机。该发电机侧挂在发动机的一侧。