[发明专利]基于弹性储能的汽车储能结构及能量分配方法

权利要求书

1.基于弹性储能的汽车储能结构，其特征在于，它包括发动机(1)、一号离合器(2)、转矩耦合器(3)、变速箱(4)、差速器(5)、二号离合器(6)和弹性储能系统(7)；

发动机(1)的输出轴经一号离合器(2)后通过转矩耦合器(3)同时与弹性储能系统(7)轴承和变速箱(4)连动杆机械耦合，所述转矩耦合器(3)与弹性储能系统(7)之间设有二号离合器(6)，变速箱(4)的输出轴与差速器(5)的输入轴同轴连接；

弹性储能系统(7)包括变速装置(71)和弹性储能箱(72)；所述变速装置(71)包括一号箱体、一号传动轴(711)、储能齿轮(712)、释能齿轮(713)、二号传动轴(714)、一号开关管组(716)、一号电磁铁(717)、一号永磁铁(718)、换挡叉(719)和中间齿轮(720)；

储能齿轮(712)和释能齿轮(713)均套接在一号传动轴(711)的上，且储能齿轮(712)位于释能齿轮(713)的上侧，中间齿轮(720)为一个轴承上套接有两个齿轮构成，且两个齿轮分别位于所述轴承的上、下两端；储能齿轮(712)与中间齿轮(720)的上齿轮的一侧传动连接，中间齿轮(720)上齿轮的另一侧位于换挡叉(719)的插头内，一号永磁铁(718)固定在换挡叉(719)的插头底座的下端，一号电磁铁(717)位于一号永磁铁(718)的正下方，一号电磁铁(717)的正负电源接线端通过一号开关管组(716)与汽车电池(715)的正负电极连接；

中间齿轮(720)的下齿轮与二号传动轴(714)通过齿轮咬合连接；储能齿轮(712)、释能齿轮(713)和中间齿轮(720)均位于一号箱体内；一号传动轴(711)的顶端穿过一号箱体与二号离合器(6)同轴连接；二号传动轴(714)下端穿过一号箱体与弹性储能箱(72)的轴承同轴连接。

2.根据权利要求1所述的基于弹性储能的汽车储能结构，其特征在于，弹性储能箱(72)包括三号传动轴(721)、储能涡簧(722)、制动器(723)、二号箱体(724)和拉力传感器(725)；

三号传动轴(721)位于二号箱体(724)的中部，且横向穿过二号箱体(724)，储能涡簧(722)、制动器(723)和拉力传感器(725)均设置在二号箱体(724)内，储能涡簧(722)和制动器(723)均套设在三号传动轴(721)上，拉力传感器(725)固定在储能涡簧(722)的外端，且储能涡簧(722)和制动器(723)不接触。

3.根据权利要求2所述的基于弹性储能的汽车储能结构，其特征在于，制动器(723)包括固定弹簧(7231)、制动栓(7232)、弹簧夹片(7233)、制动轮(7234)、三号轴承(7235)、二号开关管组(7237)、二号永磁铁(7238)、二号电磁铁(7239)和三号箱体；

制动轮(7234)套设在三号轴承(7235)上，制动轮(7234)上边缘等间隔开有四个“U”型凹槽，所述四个“U”型凹槽用于插入制动栓(7232)，所述制动栓(7232)的末端嵌有二号永磁铁(7238)，所述二号永磁铁(7238)卡接在三号箱体内的竖直隔板上，所述三号箱体的左侧内壁与隔板之间设有固定弹簧(7231)，三号箱体的上下内壁上相对设有弹簧夹片(7233)，所述弹簧夹片(7233)设置在隔板的右侧，二号永磁铁(7238)与二号电磁铁(7239)相对设置，所述二号电磁铁(7239)设置在三号箱体的左侧内壁与隔板之间，二号电磁铁(7239)的正负电源接线端通过二号开关管组(7237)与汽车电池(715)的正负电极连接，制动轮(7234)设置在三号箱体的右侧内壁与隔板之间。

4.基于弹性储能的汽车能量分配方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：

步骤一、采用车载传感器实时对汽车的油门踏板开度和制动踏板开度进行采集，判断油门踏板开度是否大于0，若是，，并根据汽车油门踏板开度计算电动汽车所需驱动功率P1；执行步骤二，否则，执行步骤五；

步骤二、采用拉力传感器(725)实时检测弹性储能系统(7)的储能状态；

步骤三、判断电动汽车所需驱动功率P1是否大于汽车发动机(1)额定输出功率的60％，若是，当弹性储能系统(7)能量状态小于或等于弹性储能系统(7)的最大储能量的30％时，则一号离合器(2)和二号离合器(6)均闭合，发动机(1)和弹性储能系统(7)同时为汽车变速箱(4)提供驱动能量；当弹性储能系统(7)能量状态大于弹性储能系统(7)的最大储能量的30％时，一号离合器(2)断开，二号离合器(6)闭合，弹性储能系统(7)单独为汽车变速箱(4)提供驱动能量，否则，执行步骤四；

步骤四、当弹性储能系统(7)能量状态小于或等于弹性储能系统(7)的最大储能量的30％，同时闭合一号离合器(2)和二号离合器(6)；发动机(1)同时为弹性储能系统(7)储能和汽车变速箱(4)提供驱动能量；

当弹性储能系统(7)能量状态小于弹性储能系统(7)的最大储能量的30％，则一号离合器(2)闭合，二号离合器(6)断开，发动机(1)为汽车变速箱(4)提供驱动能量；

步骤五、判断制动踏板开度是否大于0，若是，则执行步骤六，否则，返回执行步骤一；

步骤六、采用拉力传感器(725)实时检测弹性储能系统(7)的储能状态；

步骤七、判断弹性储能系统(7)的能量状态是否小于弹性储能系统(7)的最大储能量的90％，若是，则闭合二号离合器(6)，采用弹性储能系统(7)的制动器(723)对汽车进行制动，同时弹性储能系统(7)的制动器(723)为储能涡簧(722)进行补充能量；否则，执行步骤八；

步骤八、采用控制制动踏板的方式，通过汽车制动系统进行制动，完成基于弹性储能的汽车能量的分配。