[发明专利]具有高可靠性的混联式混合动力总成

说明书

技术领域

本发明涉及一种混联式混合动力总成，尤其涉及一种适用于重型车辆的具有高可靠性的混联式混合动力总成。

背景技术

近年来，采用混合动力总成的城市公交客车等重型车辆已越来越多地投入使用。作为能源和环境危机的重要应对措施之一，混合动力车辆具有较好的动力性、经济性和排放性，不仅能够显著地降低燃油费用，而且能够满足日益严格的排放法规。

在主要作为生产工具使用的重型车辆上采用的混合动力总成必须具有较高的可靠性，以尽量减少车辆因故障维修不能投入运行而造成的经济损失。与传统的发动机加手动或自动变速箱构成的动力总成相比，混合动力总成具有更复杂的系统结构，必须解决因系统复杂性增加带来的可靠性下降的问题。

例如，中国专利200720006546.3公开了一种混联式混合电动车辆，采用的混合动力总成包括发动机、主离合器、驱动电机、通过皮带与发动机曲轴相连接的发电机、电机控制器和蓄电装置。此外，中国专利200910106080.8公开了一种混联式混合动力总成，包括发动机、安装在发动机曲轴上的发电机、主离合器、驱动电机、电机控制器和蓄电装置。其工作原理为，车辆由驱动电机启动并加速到一定车速时，主离合器接合，发动机开始参与驱动车辆。

在上述混联式混合动力总成中，由于取消了变速箱，发动机与驱动桥之间的传动比为1，而发动机的输出转矩不足以直接启动车辆，因此当驱动电机、电机控制器或者蓄电装置出现故障时，车辆不仅不能运行，甚至不具有跛足回家能力。所以，上述混联式混合动力总成具有明显的可靠性低的缺陷。而这对于作为生产工具使用的重型车辆而言，是难以接受的。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术中的缺点，提供一种具有高可靠性的混联式混合动力总成，在驱动电机、电机控制器或者蓄电装置出现故障时，车辆不仅具有跛足回家能力，而且能够降额运行，满足作为生产工具使用的重型车辆的高可靠性要求。

本发明提供了一种混联式混合动力总成，其包括：发动机；第一空气压缩机，其安装在发动机上并由发动机驱动；第一助力转向油泵，其安装在第一空气压缩机尾部并由发动机驱动；第一电机，其包含至少两个呈前后串列同轴配置和布置的第一电机模块；第一电机控制器，其包含至少两个呈并联配置和布置的第一逆变器模块，分别用于控制第一电机的各第一电机模块；主离合器，其用于连接发动机和第一电机；第二电机，其包含至少两个呈前后串列同轴配置和布置的第二电机模块；第二电机控制器，其包含至少两个呈并联配置和布置的第二逆变器模块，分别用于控制第二电机的各第二电机模块；第二空气压缩机，其外置于发动机；第二助力转向油泵，其外置于发动机；第一电磁离合器，其用于控制第二电机的工作状态；第二电磁离合器，其用于控制第二空气压缩机的工作状态；第三电磁离合器，其用于控制第二助力转向油泵的工作状态；第一皮带轮系，其用于连接发动机和第二电机；第二皮带轮系，其用于连接第二电机、第二空气压缩机和第二助力转向油泵；蓄电装置，其包含至少两个呈并联配置和布置的电源模块。

根据本发明的具有高可靠性的混联式混合动力总成，第一电机与传动轴相连接；以及发动机通过主离合器、第一电机与传动轴相连接。

根据本发明的具有高可靠性的混联式混合动力总成，第二电机通过第一电磁离合器、第一皮带轮系与发动机相连接；第二空气压缩机通过第二电磁离合器、第二皮带轮系与第二电机相连接；以及第二助力转向油泵通过第三电磁离合器、第二皮带轮系与第二电机相连接。

根据本发明的具有高可靠性的混联式混合动力总成，第一电机控制器的各第一逆变器模块在直流侧串联一断路装置后并联到母线电容上；以及第二电机控制器的各第二逆变器模块在直流侧串联一断路装置后并联到母线电容上。

根据本发明的具有高可靠性的混联式混合动力总成，蓄电装置的各电源模块的正极连接在一起后与正极接触器、预充接触器和预充电阻相连接，其中预充接触器和预充电阻串联后与正极接触器并联，形成蓄电装置的正极；以及蓄电装置的各电源模块的负极分别串联一负极接触器后连接在一起，形成蓄电装置的负极。

根据本发明的具有高可靠性的混联式混合动力总成，第一电机的部分第一电机模块或第一电机控制器的部分第一逆变器模块出现故障时，剩余的第一电机模块或第一逆变器模块能够正常工作。

根据本发明的具有高可靠性的混联式混合动力总成，第二电机的部分第二电机模块或第二电机控制器的部分第二逆变器模块出现故障时，剩余的第二电机模块或第二逆变器模块能够正常工作。