[发明专利]一种电动车的增程式驱动系统

说明书

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，更加具体地说，涉及一种电动车的增程式驱动系统。

背景技术

随着社会的发展，有限的石油资源和环境污染问题变得日益突出,这使得电动汽车越来越引起世界各国政府与社会各界的重视, 在电动汽车种类中，纯电动汽车以其零排放、效率高、驾驶方便、运行舒适、电能来源广泛等优点成了未来汽车产业的最终发展方向。但是，当前纯电动汽车装载的电池体积大、重量沉、价格高、充电时间长、续使里程短成了其发展的瓶颈，所以近年来出现了增程式电动汽车，其技术路线是取纯电动车之长，用车载高能量备用电源或发电机组补其纯电动车之短，一是合理配载减少了电池的重量、降低了成本；二是用户可根据经常使用的行驶半径选择车辆，扩大了纯电动总里程；三是在少数长途行驶时有燃油发电机组提供电能、能量补充普及方便、扩大了续驶里程等优点，使其具有了适销对路、经济务实的特点，为此受到了业界的青睐和用户的欢迎，成了当前电动汽车发展的主流技术方向之一。但是，增加一套独立的单缸发电机组，其功率小会使发电机与驱动电机经常同时工作，难以满足车辆多工况、大功率的要求，而且噪声、震动、效率、控制等出现困难，安全可靠性较低，不利于汽车驾驶与乘坐舒适性；增加功率大的独立的发电机组，给成本、重量、空间、结构、效率等带来困难。分析国内外增程式电动车的技术路线均是增加独立的发电系统，与汽车整体优化控制结合度较低，难于保证整车综合效率，局限了增程式电动车向集成化、智能化发展。为此，结合多年试验研究，提出了一种电动车的增程式驱动系统，该系统通过适当的高度集成，充分发挥了纯电动车与现有增程式电动车的优点，提高了驱动系统的综合优化程度；既能满足多工况大功率的需要，又能满足高速长距离行驶的需要，提高了效率、节省了能源、降低了成本、带来了方便，为电动车的发展提出了一条新的技术路线。

发明内容

本发明提出一种电动车的增程式驱动系统，其特征是：采用参数相同的两个电机，其中一个电机做为主驱动电机，另一个电机除做增程器的发电机外，与主驱动电机耦合参与驱动工作，（下称兼容电动机），其一端输出轴通过离合器与发动机联接，另一端输出轴与主驱动电机输出轴相对放置，并同轴线插入到减速器的耦合器中；在参与驱动时，离合器将发动机与兼容电动机分离，同时减速器中的耦合器结合，兼容电动机与主驱动电动机的动力在减速器耦合器中实现汇集，实现双电机耦合驱动车辆行驶；将以上总成集成为一体机，在整车网络控制下，可获得高速时单电机独立驱动、大功率时双电机耦合驱动、特大负荷时发动机与双电机混合驱动、电池能量不足时增程式发电驱动等多种驱动模式，方便了采用网络智能化控制，保证了各种驱动模式的合理选择与切换；本系统包括：发动机、离合器、兼容电动机、减速器、主驱电动机、发电机组控制器、双电机控制器。

本系统所述的发动机采取了V形两缸水冷四冲程发动机，与小型增城器发动机比提高了功率，也具备车厢采暖条件，其阈值以满足主驱动电机满负荷工作范围；本系统离合器是保证发动机与兼容机电动机的联接与顺利切换；本系统的兼容电动机是永磁同步电机其功率与主驱电动机相同，并一起参与驱动，在需要增程发电时与发动机联接，在机组控制器控制下进行发电；本系统的减速器是具备双电机耦合驱动的功能，其双电机输出轴相对同轴线放置，并插入到减速器的耦合器中，耦合器结合时，所述两个电机的动力在减速器中的耦合器里实现汇集，然后驱动车辆行驶；本系统的主驱动电动机是永磁同步电机，其功率阈值比单电机驱动的纯电动车驱动电机功率小一倍左右。

如上所述，由于增程器电机参与驱动，使主驱动电机减小了功率，如此可以提高电机转数，靠转数覆盖可以扩大减速器速比，从而可以采取直接驱动，减去了换挡机构；由于兼容电动机功率与主驱动电动机功率相同，可以在增程模式下维持较好的行驶性能，出现大负荷时仍然瞬间参与驱动保持优异动力性能；由于主驱动电机功率减小使电机工作在高效率区间，电机自身损耗减小节省了能源；由于电机功率减小减少了电机直径，方便了集成与布置；由于电机功率减小使动力电池母线电流减小，减少了线损，节省了能源扩大了续使里程；由于电机功率减小，减少了大电流冲击机会提高了电池寿命。