[发明专利]机械能纯电动汽车系统技术设计方法

说明书

技术领域

新能源概念纯电动汽车创新技术。

背景技术

汽车自诞生已有一百多年的历史，汽车对于人类社会的文明进步产生了积极而深远的影响，有力促进人类社会的繁荣发展，但同时也衍生了能源危机、环境污染等日益严峻的社会问题。新能源纯电动汽车是世界公认的未来汽车发展方向，我国也在积级地推进新能源电动汽车国家发展战略，电动汽车已经成为最炙手可热的投资项目。目前新能源纯电动汽车技术上还没有形成实质性突破，新能源纯电动汽车受续航里程短、制造成本高等瓶颈性问题的束缚，难与传统动力汽车相匹敌，严重制约电动汽车产业的全面发展。

发明内容

一、机械能纯电动汽车总体设计方案

技术创新源自于科技实践的不断探索研究，依据科学实验不难得出新能源概念纯电动汽车技术创新的最佳途径，其结论是新能源电动汽车不仅仅是动力驱动形式的简单转变，不应是对传统汽车可利用系统技术的全盘舍弃，而应当是对于传统汽车技术的传承创新，要充分依托传统汽车技术，并围绕电动汽车自身开源和节流的创新思维，依据驱动电机和动力电池前沿技术现状创新设计新能源纯电动汽车，旨在解决新能源纯电动汽车行驶里程短、制造成本高等瓶颈问题所采用的创新技术方法。

新能源概念纯电动汽车核心技术，利用电磁驱动技术融合传统机械及变速传动等系统技术，创新设计可发挥最佳驱动效能的多级飞轮组储能机电系统技术，利用其中的初级和二级飞轮储能机电系统装置替换传统动力发动机，其动力经离合器柔性传递至变速器，利用变速器的逐级增速原理实现重力飞轮的逐级提速储能和发电功能，形成初级至多级飞轮储能机电系统形成合力矩做功，并充分利用中高速运动汽车的空气阻力直接转化为动力的创新应用技术，最终形成其增强动力经驱动桥减速驱动汽车运动做功。以及深度挖掘中高速运动汽车的自身潜能，利用中高速运动汽车所蕴含的较大动能转化为动力的创新应用技术，为提升新能源纯电动汽车续航里程奠定可靠的物资基础。

二、机械能纯电动汽车基本结构

新能源概念纯电动汽车总体上沿用传统汽车除了发动机以外的可利用系统结构，利用创新设计的初级和二级飞轮储能机电系统装置为原动机替换传统动力发动机；由常规转速电机所组成的驱动系统，则是由初级飞轮储能机电系统的单级系统装置为原动机替换传统发动机。新能源概念纯电动汽车与传统汽车的主要差别是驱动系统的不同，以及相关能量存储、传递形式的不同，由此而产生车身结构和附件上的差别。其主体结构是由多级飞轮组储能机电系统、传统机械变速传动、行走等系统、动力电池电源系统、发电励磁机、充电发电机、充电管理系统、动力驱动和整车控制系统及汽车辅助系统所组成。

三、机械能纯电动汽车系统技术方法

新概念纯电动汽车的核心创新技术，主要是在纯电动汽车动力驱动系统和汽车潜能开发利用方面的技术创新。新概念纯电动汽车驱动系统是由电磁驱动技术创新融合传统机械及变速传动技术，由驱动电机集成配重飞轮、功能飞轮和重力飞轮所构成的多级飞轮储能机电系统技术。其中的驱动电机按照转速划分有高速或者常规转速之分，按照形体划分有圆柱体传统驱动电机和新型盘式驱动电机两种类型。

新能源概念电动汽车驱动系统采用具有较大过载能力的调速驱动电机，依托传统动力汽车技术创新设计的新概念纯电动汽车，传统汽车动力系统的转速和做功机构的质量等参数是其技术创新所要遵循的样本，其中的传统动力发动机做功机构质量是指由飞轮、曲轴、连杆活塞及轴承等转动做功附件的质量之和，是确定新概念电动汽车驱动电机功率及配重飞轮、功能飞轮和重力飞轮质量的重要依据。新能源概念纯电动汽车的驱动系统原动机转速设计要与传统汽车如乘用车发动机5000-8000r/min相同的常规转速，而商用车的动力系统原动机转速同样要遵循3000-5000r/min或是相同类型车转速和转动机构质量的设计原则。

1.初级飞轮储能机电系统创新技术

（1）高速驱动电机组成的动力系统，是由传统调速电机组合电机两侧配重飞轮，并集成散热风扇和驱动带轮或行星减速器于一体结构的系统装置；由高速盘式调速驱动电机所构成的系统，在驱动电机结构上创新设计较大直径扁平结构的盘式转子并集成配重飞轮的质量、散热风扇、驱动带轮或行星减速器于一体结构的盘式驱动电机。两种类型驱动电机所构成的动力系统，通过驱动带或集成组合行星器以2-3倍或适宜的传动比减速传递动力，形成与传统动力汽车乘用车或是商用车排量所对应的常规转速，驱动二级飞轮储能机电系统装置为原动机。原动机系统是由初级和二级的两级系统所组成。