[发明专利]安装在变速器上的具有双模式负载和发动机关闭动载功率的充电系统

说明书

本发明公开了一种系统，包括：PTO设备，所述PTO设备选择性地耦合到车辆的传动系；马达/发电机，所述马达/发电机电耦合到电功率存储系统；以及共享负载，所述共享负载由所述传动系或所述马达/发电机中的一者选择性地提供动力。所述PTO设备还包括耦合致动器，所述耦合致动器在第一位置以第一所选择的比率将所述共享负载耦合到所述马达/发电机，并且在第二位置以第二所选择的比率将所述共享负载耦合到所述传动系。

优先权声明

本申请要求2017年11月7日提交的名称为“ELECTRICALLY REGENERATIVEACCESSORY DRIVE”(电再生附件驱动器)(EATN-2104-P01)的美国临时专利申请序列号62/582,384的优先权。

本申请还要求2017年11月7日提交的名称为“GEAR BOX FOR SLEEP MODEELECTRICALLY REGENERATIVE ACCESSORY DRIVE(用于睡眠模式电再生附件驱动器的齿轮箱)”(EATN-2103-P01-IN)的印度临时专利申请序列号201711039647的优先权。

所有上述专利文献全文均通过引用方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及一种用于通过传动系、附件负载(诸如空调压缩机)和马达/发电机之间的共享负载管理来操作马达/发电机的传动系PTO系统和相关方法。

背景技术

出于多种原因，车辆的负载和附件的电气化使用得越来越多。电气化的附件和负载允许对原本浪费的能量(诸如制动能量和再生能量)进行更强的控制、利用，并且提供对不具有内燃机并且(取决于电能的来源)可潜在地减少温室气体产生的全电动车辆的渐进式改进。另外，期望减少原动机的无用操作时间，诸如当不需要原动力时内燃机的空转。

目前已知的用于为车辆上的负载供电的系统存在许多挑战。其中一些挑战在重型商用卧铺驾驶室卡车中更为普遍。全电动系统(诸如串联混合电气化系统)存在低效率的问题诸如双向电功率转换(例如，从DC转换成AC，然后转换回DC)，和/或需要系统相对于所需负载尺寸过大，以确保系统可使电池再生或再充电，同时为负载提供动力。另外，用于许多负载的全电动系统需要高电压以确保适当尺寸的连接和电导管。然而，高电压系统需要附加的集成和测试工作、昂贵的连接器和/或与车辆底盘接地系统隔离以确保它们安全的系统。此外，目前道路上的许多车辆将内燃机保持为原动机，并且负载和附件的全电气化无法轻松地与具有高性能非电动原动机的系统集成而没有冗余和费用。

目前已知的用于中等容量电气系统的电气存储系统另外存在许多挑战。高容量电池技术(诸如锂离子)要求对电池组的充电、电池的温度环境进行仔细控制，并且实现、安装和更换的成本很高。较低容量电池技术需要大量的重型电池，这些重型电池在车辆寿命期间需要更换一次或多次，以根据目前已知的操作和管理技术提供足够的有用存储空间。

发明内容

一种示例性系统和方法包括传动系功率输出(PTO)设备，该PTO设备利用传动系功率和/或所存储的电功率来向共享负载选择性地提供功率。一种示例性系统和方法包括传动系PTO设备，该传动系PTO设备在马达/发电机与共享负载之间、在马达/发电机与传动系之间和/或在传动系与共享负载之间施加所选择的齿轮齿数比。一种示例性系统利用一个或多个行星齿轮组件来提供所选择的齿轮齿数比。一种示例性系统和方法包括PTO设备，该PTO设备被配置为便于利用各种变速器系统和传动系配置进行安装。一种示例性系统和方法包括多种操作模式，该多种操作模式包括利用传动系为共享负载提供动力、利用马达/发电机为共享负载提供动力、利用传动系为马达/发电机提供动力和/或利用马达/发电机为传动系提供动力，包括在蠕变模式或曲柄启动模式下。一种示例性系统和方法还包括贯穿该系统中的设备的功率传递，包括当原动机离线时操作负载、从传动系存储再生功率和/或使用到传动系的功率传递来增强原动力应用诸如车辆的操作。一种示例性系统和方法包括控制对传动系正向或反向施加功率、和/或有效集成，其中在系统中的其他地方对传动系正向或反向施加功率的控制进行管理。